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Conditional diffusion with gradient guidance for high-dimensional expensive multi-objective optimization

delete2026-02-24
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PRE
AI
S
Shikun Chen
DOI:10.1016/j.swevo.2026.102340delete
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摘要

摘要

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多目标优化中,对于昂贵的函数评估需要高效利用有限的计算预算。现有的代理辅助进化算法依赖于高斯过程或径向基函数;然而,这些方法存在立方计算复杂度,并在高维决策空间中表现退化。本文提出了一种条件扩散框架,将帕累托集建模为可学习的概率分布,而非离散点集。我们的方法包含三个组成部分:一个基于Transformer的扩散模型,根据偏好向量生成候选解;一种梯度引导采样机制,在反向扩散过程中整合代理模型导出的下降方向;以及一种基于熵加权的批量选择获取集。该扩散模型学习将噪声样本直接映射到帕累托最优区域。与各向同性的变异算子相比,梯度引导将生成过程导向改进的目标值,而排斥机制则保持解的多样性。我们在多个基准测试套件上评估了所提方法,决策维度最高达100维,目标数量最多达10个。结果表明,在相同的评估预算下,该方法相较于当前最先进的方法具有更优的性能。
Keyword:
Multi-objective optimization
Diffusion models
Gradient guidance
Surrogate-assisted evolutionary algorithms
High-dimensional decision spaces

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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