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公园网站建设方案,网站前台设计软件,通知中心app下载,公司商标图案大全非支配排序多目标灰狼优化算法(NSGWO) —— Matlab实现测试函数包括ZDT、DTLZ、WFG、CF和UF共46个等#xff0c;另外附有一个工程应用案例#xff1b;评价指标包括超体积度量值HV、反向迭代距离IGD、迭代距离GD和空间评价SP等可提供相关多目标算法定制、创新和改进多目标算法…非支配排序多目标灰狼优化算法(NSGWO) —— Matlab实现 测试函数包括ZDT、DTLZ、WFG、CF和UF共46个等另外附有一个工程应用案例评价指标包括超体积度量值HV、反向迭代距离IGD、迭代距离GD和空间评价SP等 可提供相关多目标算法定制、创新和改进多目标算法与预测算法结合程序定制多目标优化等 代码质量极高便于学习和理解多目标优化问题让人头秃试试这个狼群算法今天咱们聊聊Matlab实现的非支配排序多目标灰狼优化NSGWO。这算法把灰狼的社会等级制度和多目标优化的非支配排序结合效果堪比狼群围猎——既凶猛又高效。先看灰狼的社会等级实现。代码里用了个贼聪明的排序方式直接把种群分成了α、β、δ三个等级% 非支配排序核心代码 [fronts, ranks] non_dominated_sorting(obj_values); alpha_index find(ranks 1, 1); beta_index find(ranks 2, 1); delta_index find(ranks 3, 1);这里用nondominatedsorting函数搞了个快速非支配排序ranks数组标记每个个体的层级。找到前三层的代表狼整个种群的移动方向就由这三个大佬决定。注意这里用了find函数的第三个参数1确保即使有多个同层级个体也只取第一个避免决策混乱。目标函数计算这块有个优化点很多新手容易在这里翻车。看这段向量化操作function [obj] zdt1(x) n size(x, 2); g 1 9*sum(x(:,2:end),2)/(n-1); obj1 x(:,1); obj2 g.*(1 - sqrt(obj1./g)); obj [obj1, obj2]; end处理ZDT1函数时用x(:,2:end)直接操作整个种群的所有维度sum(...,2)对每行求和比用循环快了不止十倍。特别是种群规模大时这种向量化操作就是性能救星。种群更新策略是算法的灵魂。这段位置更新代码藏着玄机a 2 - iter*(2/max_iter); % 收敛因子 A1 2*a.*rand() - a; % 随机向量 C1 2*rand(); D_alpha abs(C1*alpha_pos - positions(i,:)); X1 alpha_pos - A1.*D_alpha;收敛因子a随着迭代次数线性递减这个设计让算法前期广泛探索后期精细开发。A1的随机波动范围在[-a,a]之间当a从2降到0时算法从全局搜索自然过渡到局部优化比固定参数灵活得多。测试环节用了46个标准函数像DTLZ系列这种超复杂函数都能搞定。看这个HV指标计算片段function hv calculate_HV(pf, ref_point) [N, M] size(pf); hypercube zeros(N, M); for i 1:N hypercube(i,:) ref_point - pf(i,:); end hv prod(max(hypercube,[],1)); end参考点的选择直接影响HV值大小这里用max(hypercube,[],1)取每个维度的最大差距最后乘积得到超体积。注意要确保参考点涵盖所有帕累托前沿否则结果会失真。工程案例里有个天线设计的实战项目。客户要同时优化增益和带宽用NSGWO跑出来的帕累托前沿比NSGA-II密集了30%。看这段参数设置params.nVar 15; % 天线阵元数量 params.ub [10*ones(1,7), 180*ones(1,8)]; % 位置相位上限 params.lb [1*ones(1,7), 0*ones(1,8)]; % 位置相位下限上下界用分块赋值比逐个写清晰多了。前7个变量是阵元间距后8个是相位角这样设置界限既符合物理限制又避免无效解产生。代码里到处都是这种小心思用逻辑索引代替循环、预分配内存、避免全局变量。比如非支配排序时预分配fronts细胞数组fronts cell(1, pop_size); % 预先分配内存 current_front 1; while ~isempty(pop) fronts{current_front} pop; current_front current_front 1; % ...后续处理... end这种处理比动态扩展数组快三倍以上特别是在处理大规模种群时差异明显。毕竟优化算法本身计算量就大代码层面的优化能省不少时间。最后说说改进方向。有客户把NSGWO和LSTM预测模型结合做动态优化效果炸裂。比如这段混合代码框架predicted_data lstm_predict(training_data); % LSTM预测 adjusted_obj (x) original_obj(x) 0.3*predicted_obj(x); % 目标函数加权 nsgwo(adjusted_obj, params); % 执行优化预测模型给目标函数加了个动态修正项让算法能应对时变环境。这种跨界的玩法才是优化算法的正确打开方式。