差分进化算法（Differential Evolution)-程序员宅基地

一、差分进化算法的由来

差分进化算法（Differential Evolution，DE)于1997年由Rainer Storn和Kenneth Price在遗传算法等进化思想的基础上提出的，本质是一种多目标（连续变量）优化算法（MOEAs），用于求解多维空间中整体最优解。

差分进化思想来源即是早期提出的遗传算法（GeneticAlgorithm，GA），模拟遗传学中的杂交(crossover)、变异(mutation)、复制(reproduction)来设计遗传算子。

差分进化算法相对于遗传算法而言，相同点都是通过随机生成初始种群，以种群中每个个体的适应度值为选择标准，主要过程也都包括变异、交叉和选择三个步骤。不同之处在于遗传算法是根据适应度值来控制父代杂交，变异后产生的子代被选择的概率值，在最大化问题中适应值大的个体被选择的概率相应也会大一些。而差分进化算法变异向量是由父代差分向量生成，并与父代个体向量交叉生成新个体向量，直接与其父代个体进行选择。显然差分进化算法相对遗传算法的逼近效果更加显著。

二、差分进化算法的流程

首先说明一下，差分进化算法中，DE的群体由突变和选择过程驱动。突变过程，包括突变和交叉操作，这两步操作被设计用于利用或探索搜索空间，而选择过程被用于确保有希望的个体的信息可以进一步利用。

1.种群的初始化

在解空间中随机均匀产生M个个体，每个个体由n维向量组成

第i个个体的第j维值取值方式如下：

对于群体规模参数M，一般介于5×n与10×n之间，但不能少于4×n。

2.变异操作

在第g次迭代中，从种群中随机选择3个个体Xp1(g),Xp2(g),Xp3(g),并且所选择的个体不一样，那么这三个个体生成的变异向量为：

其中，Δp2,p3(g)=Xp2(g)−Xp3(g)是一个差分向量，F是缩放因子。

对于缩放因子F来说，一般取值为[0,2]之间进行选择，通常情况下去0.5.

在这里说一下参数F的自适应调整：

将变异算子中随机选择的三个个体进行从优到劣进行排序，得到Xb,Xm,Xw，他们对于的适应度是fb,fm,fw，变异算子改为：

同时，F的取值，根据生成差分向量的两个个体自适应变化：

在这里附上一些变异策略：

3.交叉操作

其中cr是属于[0,1]之间的值，为交叉概率。

其中参数cr的自适应调整如下：

其中fi是个体xi的适应度值，fmin和fmax分别是当前种群中最差和最优个体的适应度值，f~是当前种群的适应度的平均值，crl和cru分别是cr的下限与上限，一般crl = 0.1,cru = 0.6。

4.选择操作

对于每一个个体来说，得到的解要好于或者持平于个体通过变异，交叉，选择达到全部最优。

本文链接：https://blog.csdn.net/jodie123456/article/details/95486270

原作者删帖不实内容删帖广告或垃圾文章投诉

智能推荐

windows dll 和 Linux so 的异同_linux是否有类似dll-程序员宅基地

文章浏览阅读2.9k次。摘要：动态链接库技术实现和设计程序常用的技术，在Windows和Linux系统中都有动态库的概念，采用动态库可以有效的减少程序大小，节省空间，提高效率，增加程序的可扩展性，便于模块化管理。但不同操作系统的动态库由于格式不同，在需要不同操作系统调用时需要进行动态库程序移植。本文分析和比较了两种操作系统动态库技术，并给出了将Visual C++编制的动态库移植到Linux上的方法和经验。1、..._linux是否有类似dll

Linux 介绍快速浏览-程序员宅基地

文章浏览阅读62次。Linux 介绍内核库: .so 共享对象，windows：dll 动态链接库应用程序Linux的基本原则：1、由目的单一的小程序组成；组合小程序完成复杂任务；2、一切皆文件；3、尽量避免捕获用户接口；4、配置文件保存为纯文本格式；用户接口GUI接口：CLI接口：命令提示符，prompt, bash(shell) #: root $: 普通用户命令：命令格式：命令选..._显示/etc/目录下所有pa开头的文件并统计其个数

Angular项目构建指南 - 不再为angular构建而犹豫不决-程序员宅基地

文章浏览阅读63次。前言接触Angular也有小半个月了,虽然没有使劲折腾,不过正所谓"no zuo no die".学一门新东西,不好好折腾一下总觉得对不起祖国,最不起人民...好像扯远了,想写前言来着.为什么要写这篇构建指南?最大的原因是为了给正在找这方面资料,挣扎于各种说法中的同学一个借鉴,同时我也把自己的经验记录下来,两全其美.正文如果你不知道什么是Ang..._不需重新构建配置 angular

dataguard主库丢失archivelog，如何不重建备库？-程序员宅基地

文章浏览阅读112次。dataguard主库丢失archivelog，如何不重建备库？本站文章除注明转载外，均为本站原创：转载自lovewife&lovelife—Roger提供oracle技术支持服务本文链接地址:dataguard主库丢失archivelog，如何不重建备库？昨天群中有网友问到dataguard环境中，由于主库archiv..._oracle dataguard主库丢失archivelog,如何不重建备库完成同步? ————————

java 字符串工具_字符串工具——StrUtil-程序员宅基地

文章浏览阅读7k次。字符串处理工具类 StrUtil这个工具的用处类似于Apache Commons Lang中的StringUtil，之所以使用StrUtil而不是使用StringUtil是因为前者更短，而且Str这个简写我想已经深入人心了，大家都知道是字符串的意思。常用的方法例如isBlank、isNotBlank、isEmpty、isNotEmpty这些我就不做介绍了，判断字符串是否为空，下面我说几个比较好用的..._strutil

C语言计算函数运行时间+随机数-程序员宅基地

文章浏览阅读872次。文章目录C语言计算函数运行时间C语言计算函数运行时间#include <time.h>double time1=(double)clock()/CLOCKS_PER_SEC;double time2=(double)clock()/CLOCKS_PER_SEC;printf("%lf\n",double(time2-time1));...