计算机工程与应用››2022,第58卷››发行(10): 162-171.内政部:10.3778/j.issn.1002-8331.2011-0302

模式识别与人工智能 • 上一篇   下一篇

基于拉马克进化的差分进化算法求解KPC公司

杨新花,周昱帆,沈爱玲,林娟,钟一文  

  1. 1福建农林大学 计算机与信息学院,福州 350002
    2智慧农林福建省高等学校重点实验室福建农林大学),福州 350002
  • 出版日期:2022-05-15 发布日期:2022-05-15

求解KPC问题的基于拉马克进化的差分进化算法

杨新华、周玉凡、沈爱玲、林娟、钟毅文  

  1. 1.福建农林大学计算机与信息科学学院,福州350002
    2.智慧农林重点实验室(福建农林大学),福州350002
  • 在线:2022-05-15 出版:2022-05-15

摘要:具有单连续变量的背包问题(单连续变量背包问题,KPC)背包问题的自然推广,在KPC公司中背包容量不是固定的,因此其求解难度变大。针对现有差分进化(差分进化,DE)“KPC实例上求解精度不够高的不足,提出基于拉马克进化的DE(基于拉马克进化的DE,LEDE)算法,将贪心修复优化算子产生的改进遗传给后代,以加快判定元件算法的收敛速度,提高德国KPC实例上的求解精度。同时,在贪心修复优化算子中引入基于价值的贪心优化策略,用于优化使用基于价值密度的贪心修复策略生成的可行解,以帮助算法跳出局部最优。在40个KPC LED算法进行了实验分析,结果表明拉马克进化和基于价值的贪心优化策略能够提高发光二极管算法的求精能力,发光二极管算法在获得最优解和平均解方面均优于其他智能优化算法。

关键词: 具有单连续变量背包问题, 差分进化算法, 拉马克进化, 贪心修复优化

摘要:单连续变量背包问题是标准0-1背包问题的自然推广。在KPC中,背包的容量是不固定的,因此求解变得更加困难。为了克服现有差分进化(DE)算法在高维KPC实例上性能不够好的缺点,本文提出了基于拉马克进化的DE算法来求解KPC。贪婪修复和优化算子产生的改进被继承给后代,这可以加快DE算法的收敛速度,并提高DE算法在高维KPC实例上的精度。同时,在贪婪修复和优化算子中引入了一种基于利润的贪婪优化策略,基于利润权重比对贪婪修复策略生成的可行解进行优化,以帮助算法跳出局部最优。在40个KPC实例上对LEDE算法进行了实验分析。实验结果表明,拉马克进化和基于利润的贪婪优化策略可以提高LEDE算法的开发能力,LEDE在获得最佳解和平均解方面优于其他智能优化算法。

关键词: 单连续变量背包问题, 差异演化, 拉马克进化论, 贪婪修复与优化