【多目标优化】1. 多目标优化的相关基本概念
- 【多目标优化】1. 多目标优化的相关基本概念
- 【多目标优化】2. 非支配排序遗传算法 —(NSGA、NSGA-II)
- 【多目标优化】3. 基于分解的多目标进化算法 —(MOEAD)
在学习多目标优化的过程中,尤其涉及Pareto相关知识的一些概念的时候,公式与严谨逻辑的定义,在初学状态下,很难准确的认识并理解这些概念,本文重点就是将学习的过程中,对这些概念的自己理解,用较通俗的语言整理出来。
1. Pareto 支配关系 (Pareto Dominance)
(1)支配:对于多个目标值,随机自变量、
,对于任意一个目标函数都存在
,则
支配
。
(2)弱支配:对于多个目标值,随机自变量、
,对于目标函数有
,且至少存在一个目标函数有
,则
弱支配
。
(3)互不支配:对于多个目标值,随机自变量、
,使
,同时,存在一个目标函数
,则
和
互不支配。
2. Pareto解 (Pareto Solution)
Pareto解又称非支配解或不受支配解(nondominated solutions):在有多个目标时,由于存在目标之间的冲突和无法比较的现象,一个解在某个目标上是最好的,在其他的目标上可能是最差的。这些在改进任何目标函数的同时,必然会削弱至少一个其他目标函数的解称为非支配解或Pareto解。
3. Pareto最优解 (Pareto Optimal Solution)
无法在改进任何目标函数的同时不削弱至少一个其他目标函数,这种解称作非支配解(nondominated solutions)或Pareto最优解(Pareto optimal solutions)。
可以理解为:这种状态下,一旦使任何一个目标更优的时候就会损坏其他目标的利益。即,不削弱其他目标是任何目标无法改进的状态。
4. Pareto 集 (Pareto Set)
一个多目标优化问题,对于一组给定的最优解集,如果这个集合中的解是相互非支配的,也即两两不是支配关系,那么则称这个解集为Pareto Set 。
5. Pareto 前沿(Pareto Front)
Pareto Set 中每个解对应的目标值向量组成的集合称之为Pareto Front, 简称为PF。
另外,有一些很不错的博客文章,里面对于一些概念有较官方的解释,推荐一下:
原 Pareto(帕雷托)理论
多目标进化算法(MOEA)概述
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