多目标飞蛾扑火算法 (NSMFO) 附matlab代码

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简介: 多目标飞蛾扑火算法 (NSMFO) 附matlab代码

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⛄ 内容介绍

这篇新颖的文章介绍了最近提出的蛾火焰优化器 (MFO) 的多目标版本,称为非支配排序蛾火焰优化器 (NSMFO)。所提出的 NSMFO 算法的工作方式是,它首先收集所有非支配 Pareto 最优解,直到最后一次迭代极限的演化。然后使用基于解决方案覆盖范围的拥挤距离机制作为导航策略,从所有 Pareto 最优解的集合中选择最佳解决方案,以引导飞蛾朝向多目标搜索空间的主导区域。为了验证所提出的 NSMFO 算法的效率和有效性,将其应用于一组标准的无约束、约束和工程设计问题。

⛄ 部分代码

%% Non Sorted Moth-flame Optimization Algorithm (NSMFO)

% NSMFO is developed by Pradeep Jangir

%% Objective Function

% The objective function description contains information about the

% objective function. M is the dimension of the objective space, D is the

% dimension of decision variable space, LB and UB are the

% range for the variables in the decision variable space. User has to

% define the objective functions using the decision variables. Make sure to

% edit the function 'evaluate_objective' to suit your needs.

clc

clear all

D = 30; % Number of decision variables

M = 2; % Number of objective functions

K=M+D;

LB = ones(1, D).*0; %  LB - A vector of decimal values which indicate the minimum value for each decision variable.

UB = ones(1, D).*1; % UB - Vector of maximum possible values for decision variables.

Max_iteration = 100;  % Set the maximum number of generation (GEN)

SearchAgents_no = 100;      % Set the population size (Search Agent)

ishow = 10;

%% Initialize the population

% Population is initialized with random values which are within the

% specified range. Each chromosome consists of the decision variables. Also

% the value of the objective functions, rank and crowding distance

% information is also added to the chromosome vector but only the elements

% of the vector which has the decision variables are operated upon to

% perform the genetic operations like corssover and mutation.

chromosome = initialize_variables(SearchAgents_no, M, D, LB, UB);


%% Sort the initialized population

% Sort the population using non-domination-sort. This returns two columns

% for each individual which are the rank and the crowding distance

% corresponding to their position in the front they belong. At this stage

% the rank and the crowding distance for each chromosome is added to the

% chromosome vector for easy of computation.

intermediate_chromosome = non_domination_sort_mod(chromosome, M, D);


%% Perform Selection

% Once the intermediate population is sorted only the best solution is

% selected based on it rank and crowding distance. Each front is filled in

% ascending order until the addition of population size is reached. The

% last front is included in the population based on the individuals with

% least crowding distance

% Select NP fittest solutions using non dominated and crowding distance

% sorting and store in population

Population = replace_chromosome(intermediate_chromosome, M,D,SearchAgents_no);

%% Start the evolution process

% The following are performed in each generation

% * Select the parents which are fit for reproduction

% * Perfrom crossover and Mutation operator on the selected parents

% * Perform Selection from the parents and the offsprings

% * Replace the unfit individuals with the fit individuals to maintain a

%   constant population size.

Pareto = NSMFO(D,M,LB,UB,Population,SearchAgents_no,Max_iteration,ishow);

save Pareto.txt Pareto -ascii;  % save data for future use

%% Plot data

if M == 2

   plot_data2(M,D,Pareto)

elseif M == 3

   plot_data_TCQ(M,D,Pareto);

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

Pradeep J, Indrajit N T. Non-Dominated Sorting Moth Flame Optimizer: A Novel Multi-Objective Optimization Algorithm for Solving Engineering Design Problems. Eng Technol Open Acc。2018; 2(1): 555579. 10.19080/ETOAJ.2018.02.555579

⛄ 完整代码

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