改进自适应差分进化算法求解大规模整数任务分配

针对0-1任务规划模型存在维数灾维的问题,提出一种基于改进自适应差分进化(SADE)算法的大规模整数任务分配算法。首先,将任务分配的0-1规划模型转化整数规划模型,不仅大幅减少了优化变量的维数,还减少了整式约束条件;然后,将常用的变异算子DE/rand/1/bin和DE/best/2/bin结合起来组成新的自适应变异算子,使得自适应差分进化算法既有较快的收敛速度,又降低了变异算子对具体问题的依赖;并用改进自适应差分进化算法求解整数规划。最后,通过典型的任务分配实例验证了算法在优化大规模任务分配的有效性和快速性。     

求解混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法

针对混合整数非线性规划问题的特点,在差分进化算法的变异操作中加入取整运算,提出了一种适合于求解各种混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法.同时,采用时变交叉概率因子的方法以提高算法的全局搜索能力和收敛速率.用四个典型测试函数进行了实验研究,实验结果表明,改进的差分进化算法用于求解混合整数非线性规划问题时收敛速度快,精度高,鲁棒性强.     

改进差分进化算法求解整数任务分配

针对0-1任务规划模型存在维数灾维的问题,提出了一种基于改进差分进化算法的整数任务分配算法。将任务分配的0-1规划模型转化整数规划模型,不仅大幅降低了优化变量的维数,还减小了整式约束条件;将差分进化算法常用的变异算子DE/rand/1/bin和DE/best/2/bin结合起来组成新的变异算子,使得DE既保持了种群的多样性,又有较快的收敛速度和搜索精度,并用改进的差分进化算法求解整数规划;通过典型的任务分配实例验证了该算法在优化大规模任务分配的有效性和快速性。     

基于滤子混合协同进化算法的无功优化

混合整数非线性规划问题存在于大量工程和管理中,针对此问题提出一种滤子混合协同进化算法.利用滤子技术代替罚函数处理约束条件,采用混合编码和由差分进化算法与遗传算法异构的种群协同解决混合整数变量问题,引入基于平均熵和Logistic混沌初始化增加算法鲁棒性,利用自适应缩放因子和精英交流学习策略构成策略协同,与种群协同耦合,以提高算法搜索能力.以IEEE30节点测试系统进行无功优化为例,仿真结果表明所提出的算法具有全局搜索能力和有效性.     

解决混合整数非线性规划问题的混沌局部搜索差分进化算法

为提高差分进化算法的局部搜索能力和避开罚函数方法中罚参数选择问题,提出一种混沌局部搜索策略的差分进化算法(CLSDE)用于解决非线性混合整数规划问题.CLSDE中,只对目标函数中的变量进行编码,约束条件函数中的变量随机产生,每代进化完毕后,对最优个体进行混沌局部搜索.6个基本的测试函数实验结果证明CLSDE比MIHDE具有较好的寻优能力.     

一种遗传进化规划

本文提出一种遗传进化规划,该方法结合了遗传算法和进化规划两种算法的优点,在进化过程中遗传算法的交换率、变异率和进化规划的变异规则均根据种群的进化信息而自适应变化。该方法不仅能够加快算法的收敛速度,而且能够有效地保持种群的多样性。用该方法求解混合非线性整数规划问题,计算机仿真实验结果表明是非常有效的.     

一种求解混合整数规划的混合进化算法

提出一种基于正交试验设计的混合进化算法,用于求解混合整数规划问题.进化算法中采用一种混合启发式的变异算子,将正交试验设计作为杂交算子.为了增加种群的多样性,引入一种迁移算子.仿真实验结果表明,与已有的一些算法相比,所提出的求解混合整数规划的混合进化算法能快速收敛到问题的最优解,并且算法的计算量小,解的精度高.     

采用改进差分进化算法的防空导弹火力分配

针对目前采用差分进化算法求解防空导弹火力分配问题需要人工确定惩罚系数,从而增大模型建立复杂性的问题。采用一种处理约束条件的改进差分进化算法求解该问题;该方法在解是否可行的基础上采用三种选择准则用于搜索可行解区域,并增加了一个整数变量用于保存整数解。实例结果表明,与采用惩罚函数的方法相比,该方法在同等的求解效率下,能够获得较好的最优值。由于该方法不用人为确定惩罚系数,减少了模型的确定难度和时间,可用于求解火力分配问题。     

一种求解混合整数规划的混合进化算法

提出一种基于正交试验设计的混合进化算法,用于求解混合整数规划问题 .进化算法中采用一种混合启发式的变异算子,将正交试验设计作为杂交算子 .为了增加种群的多样性,引入一种迁移算子 .仿真实验结果表明,与已有的一些算法相比,所提出的求解混合整数规划的混合进化算法能快速收敛到问题的最优解,并且算法的计算量小,解的精度高.

     

改进型遗传算法在机组负荷优化组合中的应用

针对某舰用电站机组负荷组合的特点,提出了一种基于浮点数和二进制数统一编码的改进遗传算法,并进一步对算法中的编码解码方式、初始种群生成、约束条件处理、遗传算子映射及控制参数调节等作了改进,解决了机组优化组合的0--1混合整数非线性规划问题.改进后的算法不仅较好地处理了机组优化组合中的各种约束条件,同时改善了算法的收敛性.优化结果表明机组油耗率降幅最大可达2%,效果显著.     

0-1非线性规划问题的改进差分进化算法

针对0-1非线性规划问题的特点,提出了一种适合于求解0-1非线性规划问题的改进差分进化算法。这个算法把差分进化算法和罚函数方法有机结合起来,在变异操作中加入0-1取整运算,在交叉操作中使用了指数递增交叉概率因子以提高算法的全局搜索能力和收敛速率。用8个例子进行了实验研究,结果表明这个改进的差分进化算法在收敛性、精度、鲁棒性强方面都比较好。     

An interactive approach based on a discrete differential evolution algorithm for a class of integer bilevel programming problems

This paper presents an interactive approach based on a discrete differential evolution algorithm to solve a class of integer bilevel programming problems, in which integer decision variables are controlled by an upper-level decision maker and real-value or continuous decision variables are controlled by a lower-level decision maker. Using the Karush--Kuhn–Tucker optimality conditions in the lower-level programming, the original discrete bilevel formulation can be converted into a discrete single-level nonlinear programming problem with the complementarity constraints, and then the smoothing technique is applied to deal with the complementarity constraints. Finally, a discrete single-level nonlinear programming problem is obtained, and solved by an interactive approach. In each iteration, for each given upper-level discrete variable, a system of nonlinear equations including the lower-level variables and Lagrange multipliers is solved first, and then a discrete nonlinear programming problem only with inequality constraints is handled by using a discrete differential evolution algorithm. Simulation results show the effectiveness of the proposed approach.     

一类非线性整数规划问题的计算机求解

文章针对一类具有特殊性质的非线性整数规划问题,提出了一种具有剔除选择的计算机求解的方法。该求解方法的提出,对解决现实生活中这一类非线性整数规划问题,提供了一种切实可行的途径,这为此类问题的决策提供了有效的手段。     

解非线性规划的多目标遗传算法及其收敛性

给出非线性约束规划问题的一种新解法。它既不需用传统的惩罚函数,又不需区分可行解和不可行解,新方法把带约束的非线性规划问题转化成为两个目标函数优化问题,其中一个是原约束问题的目标函数,另一个是违反约束的度函数,并利用多目标优化中的Pareto优劣关系设计了一种新的选择算子,通过对搜索操作和参数的合理设计给出了一种新型遗传算法,且给出了算法的收敛性证明,最后数据实验表明该算法对带约束的非线性规划问题求解是非常有效的。     

一个通用的混合非线性规划问题的演化算法

提出了一种新的求解非线性规划问题的演化算法，它是在郭涛算法的基础上提出的，新算法的主要特点是引入了变维子空间，加入了子空间搜索过程和规范化约束条件以及增加了处理带等式约束的实数规划，整数规划，0－1规划和混合整数规划问题的功能，使之成为一种求解非线性规划（NLP）问题的通用算法，数值实验表明，新算法不仅是一种通用的算法，而且与已有算法的计算结果相比，其解的精确度也最好。     

改进和声搜索算法求解一般整数规划问题

设计了一种改进的和声搜索算法对一般的整数规划问题进行求解,在计算机上予以实现。经实验测试,相对遗传模拟退火算法和混合遗传算法,获得了同样甚至更好的解。由于改进和声搜索算法使用灵活,因此对于线性和非线性的整数规划问题都能进行求解。     

用鱼群算法求解通风系统风机定位优化问题

为了解决矿井通风系统风机定位优化问题,建立了该问题的大规模非线性最优规划模型。在优化模型中,在兼顾变量约束条件的空间限制和求解精度的情况下,在正交交叉算子中将求解空间离散化,离散方法是将每个连续因素离散化为一个有限值,量化每个变量连续空间区域为有限个水平。由于该问题维数太高,传统优化技术无法有效获取其最优解,采用改进的鱼群算法对该问题进行了求解。在算法中,为了消除优化模型的约束条件,大幅度压缩变量数,在算子中将变量分组;使用了基于邻域竞争进化的演化算法,有效地融合了全局搜索和局部搜索的本质属性,实现了算法效率与效果的平衡;使用了自适应学习和变异算子、正交交叉算子、邻域竞争算子等多种算子改进基本人工鱼群算法的各种行为。应用结果表明,该算法计算速度和稳定性大幅度提高,可在简单计算环境下稳定地获取该模型的最优解。     

基于改进GA的救援物资中转网点定位

针对大规模救援物资调运的多目标中转运输网点定位问题,考虑运输费用、中转网点的作业变动费用和运输时间,建立一个救援物资中转运输网点的非线性多目标混合整数规划模型。为有效求解该模型,提出一种基于矩阵编码的遗传算法,利用费用矩阵标杆的寻优导向信息提高遗传变异算子的局部搜索能力,提高全局收敛速度。通过算例分析验证该模型和算法的有效性。     

基于遗传算法的海运集装箱空箱调运成本优化

根据港口集装箱调运的特点,对空箱调运的问题进行分析,考虑租箱成本、运输成本、装卸成本和调运约束等条件,以最小化调运成本为目标,建立在保证重箱运输前提下的空箱调运的非线性整数模型.文中使用简单遗传算法和加入遗传算子的遗传算法分别对模型实例进行求解,实验表明,当采用加入遗传算子的遗传算法时获得的结果比采用简单遗传算法的更好.     

Heuristic algorithms for the general nonlinear separable knapsack problem

We consider the nonlinear knapsack problem with separable nonconvex functions. Depending on the assumption on the integrality of the variables, this problem can be modeled as a nonlinear programming or as a (mixed) integer nonlinear programming problem. In both cases, this class of problems is very difficult to solve, both from a theoretical and a practical viewpoint. We propose a fast heuristic algorithm, and a local search post-optimization procedure. A series of computational comparisons with a heuristic method for general nonconvex mixed integer nonlinear programming and with global optimization methods shows that the proposed algorithms provide high-quality solutions within very short computing times.