Что такое мультиобъективная оптимизация?

Вы, возможно, должны будете сформулировать проблемы с более чем одной целью, поскольку одна цель с несколькими ограничениями может неадекватно представлять проблему, с которой сталкиваются. Если это так, существует вектор целей,

F (<reservedrangesplaceholder7>) = [<reservedrangesplaceholder6> 1 (<reservedrangesplaceholder5>), <reservedrangesplaceholder4> 2 (<reservedrangesplaceholder3>)..., <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> (<reservedrangesplaceholder0>)],(1)
это должно быть каким-то образом реализовано. Относительная важность этих целей в целом не известна до тех пор, пока не будут определены наилучшие возможности системы и не будут достигнуты компромиссы между целями, которые полностью понимаются. По мере увеличения числа целей компромиссы, вероятно, станут комплексными и менее легко поддаются количественной оценке. Дизайнер должен полагаться на свою интуицию и способность выражать настройки в течение всего цикла оптимизации. Таким образом, требования к стратегии мультиобъективного проекта должны позволить выразить естественную формулировку задачи и иметь возможность решить проблему и ввести настройки в численно отслеживаемую и реалистичный проект задачу.

Мультиобъективная оптимизация связана с минимизацией вектора целей F (x), которые могут быть предметом ряда ограничений или границ:

minxnF(x), при условии , чтоGi(x)=0, i=1,...,ke; Gi(x)0, i=ke+1,...,k; lxu.

Обратите внимание, что поскольку F (x) является вектором, если какой-либо из компонентов F (x) конкурирует, уникального решения этой задачи нет. Вместо этого для характеристики целей должна использоваться концепция нефинфериальности в Zadeh [4] (также названная оптимальностью Парето в Censor [1] и Da Cunha и Polak [2]). Неинфекционное решение является решением, в котором улучшение одной цели требует деградации другой. Чтобы более точно определить эту концепцию, рассмотрим допустимую область, в параметр пространства. x является элементом n -мерных вещественных чиселxn который удовлетворяет всем ограничениям, то есть,

Ω={xn},

при условии, что

Gi(x)=0, i=1,...,ke,Gi(x)0, i=ke+1,...,k,lxu.

Это позволяет определить соответствующую допустимую область для пространства целевых функций

Λ={ym:y=F(x),xΩ}.

Вектор эффективности F (x) преобразует пространство параметров в пространство целевых функций, как представлено в две размерностей на рисунке 9-1, Отображая Пространство параметров в Пространство целевых функций.

Рисунок 9-1, Преобразование пространства параметров в пространство целевых функций

Теперь можно задать неинференциальную точку решения.

Определение: Точка x*Ω является неинференциальным решением, если для некоторой окрестности x * не существует x, такого что(x*+Δx)Ω и

Fi(x*+Δx)Fi(x*), i=1,...,m, иFj(x*+Δx)<Fj(x*) по крайней мере , для одного j.

В двумерном представлении рисунка 9-2 «Набор неинференциальных решений», набор неинференциальных решений лежит на кривой между C и D. Точки A и B представляют специфические неинференциальные точки.

Рисунок 9-2, Набор неинфекционных решений

A и B - явно ненизшие точки решения, потому что улучшение одной цели, <reservedrangesplaceholder9> 1, требует деградации в другой   цели,   <reservedrangesplaceholder8> 2, то есть, <reservedrangesplaceholder7> 1 <reservedrangesplaceholder6> <<reservedrangesplaceholder5> 1 <reservedrangesplaceholder4>, <reservedrangesplaceholder3> 2 <reservedrangesplaceholder2>> <reservedrangesplaceholder1> 2 <reservedrangesplaceholder0>.

Поскольку любая точка, которая является нижней точкой, представляет собой точку, в которой улучшение может быть достигнуто во всех целях, ясно, что такая точка не имеет значения. Мультиобъективная оптимизация, следовательно, связана с генерацией и выбором неинфекционных точек решения.

Неинфериорные решения также называются Pareto optima. Общей целью в мультиобъективной оптимизации является построение оптимума Парето.

Похожие темы