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A unified evolutionary framework for structural-topological mixed-variable optimization in STAR-RIS-aided systems

delete2026-08-01
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PRE
AI
Y
Yan Bai
J
Jin Zhang
Q
Qi Zhao *
DOI:10.1016/j.swevo.2026.102501delete
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摘要

摘要

En 中文
在同时传输和反射的可重构智能表面(STAR-RIS)辅助通信中的波束成形设计表现出结构拓扑混合变量优化(STMVO)的特性,涉及具有结构化耦合约束的有界、离散和周期性变量。对这些结构特性的理论分析表明,当这些结构和拓扑特性未被明确考虑时,现有的基于欧几里得更新的进化基准可能不足。从系统级角度看,这些挑战源于优化动态与变量结构之间的不匹配,而非特定算法。受此启发,我们提出了ST-EF,一个用于STMVO的统一进化框架。ST-EF引入了三项主要创新:(i)一种统一表示,将异构变量嵌入归一化空间同时保留拓扑特定的邻接关系;(ii)拓扑感知修复算子,尊重边界和周期条件,确保无偏的几何一致性;(iii)拓扑对齐的偏差映射与裕量校正,在离散变量和结构化耦合约束上保持平衡采样,从而防止过早崩溃。在STAR-RIS波束成形任务上的广泛实验表明,ST-EF在代表性基准上实现了改进的鲁棒性和有竞争力的运行时可扩展性,突显了其作为解决结构化混合变量问题的原则性范式的潜力。
Keyword:
Simultaneous transmitting and reflecting
reconfigurable intelligent surfaces (STAR-RISs)
Beamforming
Covariance matrix adaptation evolution
strategy

期刊

Swarm and Evolutionary Computation 封面图
Swarm and Evolutionary Computation
IF:
8.5
论文数:
2.2K
被引数:
1.0W

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