基于多样性设计的动态优化进化算法研究及其应用

动态优化问题是指其目标函数不仅与决策变量有关，而且与时间(环境)有关的一类优化问题，是进化算法研究领域的难点和热点问题。而进化算法能够适应动态环境的关键问题是如何实现对空间的搜索，已有的方法未能充分考虑这一问题。本项目以进化算法为基础、以实现对空间搜索为目标，研究基于多样性设计的动态单目标和动态多目标进化算法、基于多群体的动态优化进化算法、以及动态优化进化算法在路由算法中的应用。主要研究内容为：在充分利用群体信息和空间信息基础上，研究基于群体空间分布的多样性设计；通过控制种群多样性，研究基于多样性设计的动态优化进化算法；研究多群体方法中对剩余空间的搜索策略，以提高算法对空间的搜索能力；研究路由算法的动态优化模型及相应的动态优化进化算法。上述研究内容不仅针动态环境下的路由算法设计具有工程应用价值，而且多样性和多群体设计方法涉及到进化算法领域的前言问题，具有重要的学术研究意义。

动态优化问题在进化算法领域是一个热点问题，受到国内外研究学者的关注。我们针对进化动态优化问题进行了研究。对于动态单目标优化问题，研究了多样性分布对于动态问题的影响，并提出基于多样性设计的动态进化算法。对于动态多目标优化问题，除多样性外算法的收敛问题亦变得突出，基于此提出两种预测方法求解动态多目标优化问题。最后将处理动态优化问题的思路应用于具体的动态路由问题。