Page 28 - 2023年第54卷第2期
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CL值在函数 g6、g15和 g24上取 1,对 g8取 0,其他函数均为 inf。各算法对每个测试函数独立运行 50
次,当最优值保持 50000次评价不变时或达到最大评价次数时迭代即终止,记录搜索结果的平均值、
标准差和平均有效评价次数 ANVE(AverageNumberofValidEvaluations,算法收敛到最终输出值的最小评
价次数)。最后,文中的 M ε - OIDE算法的运行结果与近期国内外文献中的其他先进算法就相同测试函数
的结果进行讨论,分析 M ε - OIDE算法的性能。
表 1中列出了 M ε - OIDE算法与 Z - ε - DE算法、TS - ε - DE算法相应的运行结果。从中不难看出:
( 1)M ε - OIDE算法总体表现优于 Z - ε - DE算法、TS - ε - DE算法。除了 g20和 g22,M ε - OIDE算法
均找到了满足约束条件的最优解且 50次独立运行结果的标准差较小,展现 M ε - OIDE算法的强鲁棒性。
( 2)针对较为难处理的 g2和 g13,TS - ε - DE算法与 Z - ε - DE算法相比有较大优势,表明了本文提
出的改进 ε 约束处理法以 TS - ε 约束处理法为蓝本是合理的。同时,M ε - OIDE算法在 TS - ε - DE算法
上得到了性能的进一步提升,反映了本文耦合策略的有效性。
( 3)针对 g6和 g8,TS - ε - DE算法表现出较大波动,M ε - OIDE算法则采取不同的 CL值及时调整
算法取得较好效果,反应了设置参数 CL的必要性。
( 4)M ε - OIDE算法整体消耗评价次数略多于 Z - ε - DE算法,持平于 TS - ε - DE算法。但是针对
g13,消耗评价次数最少。在增加极少的时间复杂度(反向学习初始化种群)基础上,M ε - OIDE算法整
体性能更好。
因此,本文提出的改进的 ε 约束处理法与反向学习初始化种群耦合策略能有效帮助全局优化算法
处理约束优化问题。
表 1 Mε - OIDE算法与 Z - ε - DE算法、TS - ε - DE算法结果对比
M ε - OIDE Z - ε - DE TS - ε - DE
函数?最优值
均值 标准偏差 ANVE 均值 标准偏差 ANVE 均值 标准偏差 ANVE
g1? - 15.0000 - 1.50 × 10 0.00 441900 - 1.50 × 10 0.00 377292 - 1.50 × 10 0.00 445156
g2? - 0.8036 - 8.04 × 10 - 1 6.96 × 10 - 10 500000 - 8.02 × 10 - 1 6.12 × 10 - 3 500000 - 8.04 × 10 - 1 2.64 × 10 - 3 500000
g3? - 1.0005 - 1.00 1.01 × 10 - 15 262196 - 1.00 1.05 × 10 - 15 245860 - 1.00 9.26 × 10 - 16 262248
g4? - 30665.5386 - 3.07 × 10 4 1.47 × 10 - 11 143016 - 3.07 × 10 4 1.47 × 10 - 11 128608 - 3.07 × 10 4 1.47 × 10 - 11 193324
g5?5126.4967 5.13 × 10 3 3.67 × 10 - 12 126464 5.13 × 10 3 3.67 × 10 - 12 112972 5.13 × 10 3 4.58 × 10 - 12 137400
g6? - 6961.8139 - 6.96 × 10 3 1.84 × 10 - 12 103672 - 6.96 × 10 3 1.84 × 10 - 12 83344 - 6.96 × 10 3 1.49 × 10 3 105844
g7?24.3062 2.43 × 10 1.06 × 10 - 14 435380 2.43 × 10 1.07 × 10 - 14 389936 2.43 × 10 9.23 × 10 - 15 435512
g8? - 0.0958 - 9.58 × 10 - 2 8.20 × 10 - 17 33976 - 9.58 × 10 - 2 8.23 × 10 - 17 42472 - 4.10 × 10 - 2 2.77 × 10 - 2 143112
g9?680.6300 6.81 × 10 2 4.11 × 10 - 13 169296 6.81 × 10 2 4.06 × 10 - 13 147756 6.81 × 10 2 4.24 × 10 - 13 166064
g10?7049.2480 7.05 × 10 3 1.81 × 10 - 12 356564 7.05 × 10 3 1.81 × 10 - 12 303492 7.05 × 10 3 2.13 × 10 - 12 384152
g11?0.7499 7.05 × 10 - 1 3.36 × 10 - 16 104024 7.05 × 10 - 1 3.36 × 10 - 16 74400 7.05 × 10 - 1 3.36 × 10 - 16 103596
g12? - 1.0000 - 1.00 0.00 15852 - 1.00 0.00 24384 - 1.00 0.00 16088
g13?0.0539 5.39 × 10 - 2 2.60 × 10 - 17 172804 1.46 × 10 - 1 1.66 × 10 - 1 298892 6.16 × 10 - 2 5.44 × 10 - 2 181464
g14? - 47.7649 - 4.748 × 10 3.36 × 10 - 14 299860 - 4.748 × 10 3.43 × 10 - 14 276388 - 4.748 × 10 3.36 × 10 - 14 300768
g15?961.7150 9.62 × 10 2 4.59 × 10 - 13 111040 9.62 × 10 2 4.59 × 10 - 13 112588 9.62 × 10 2 4.59 × 10 - 13 108684
g16? - 1.9052 - 1.91 6.73 × 10 - 16 143184 - 1.91 6.73 × 10 - 16 126048 - 1.91 6.73 × 10 - 16 144536
g17?8853.5339 8.85 × 10 3 8.22 × 10 - 13 246612 8.85 × 10 3 1.07 × 10 - 12 180288 8.85 × 10 3 1.27 × 10 - 12 224336
g18? - 0.8660 - 8.66 × 10 - 1 2.47 × 10 - 15 500000 - 8.66 × 10 - 1 2.27 × 10 - 16 498340 - 8.66 × 10 - 1 3.93 × 10 - 15 500000
g19?32.6556 3.27 × 10 3.91 × 10 - 7 500000 3.27 × 10 7.93 × 10 - 8 500000 3.27 × 10 3.34 × 10 - 7 500000
1)
1)
1)
1)
1)
1)
g20?0.2049 N.F. N.F. N.F. N.F. N.F. 1) N.F. 1) N.F. N.F. N.F. 1)
g21?193.7245 1.94 × 10 2 2.27 × 10 - 11 412240 1.94 × 10 2 3.05 × 10 - 11 399728 1.94 × 10 2 2.36 × 10 - 11 404152
1)
1)
1)
1)
1)
1)
g22?236.4310 N.F. N.F. N.F. N.F. N.F. 1) N.F. 1) N.F. N.F. N.F. 1)
g23? - 400.0551 - 4.00 × 10 2 2.00 × 10 - 9 500000 - 4.00 × 10 2 2.61 × 10 - 11 500000 - 4.00 × 10 2 1.18 × 10 - 9 500000
g24? - 5.5080 - 5.51 8.97 × 10 - 16 105348 - 5.51 8.97 × 10 - 16 83360 - 5.51 8.97 × 10 - 16 127476
注:1)N.F.代表未找到可行解
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