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Potential-optima guided adaptive neighborhood differential evolution algorithm for multimodal optimization problems

delete2025-09-08
delete0
PRE
AI
Y
Y. Y. Shuai
D
Dingcai Shen *
M
Manman Shen
DOI:10.1007/s11227-025-07762-1delete
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摘要

摘要

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邻域方案通常被嵌入到进化算法(EAs)中以解决多模态优化问题(MMOPs),因为它们能够显式或隐式地分离种群,使每个子种群能够并行进化,从而追踪不同的峰值。然而,构建能够聚集相似个体并有效引导协同进化的邻域仍然具有挑战性。为解决这一问题,本文提出了一种基于潜在最优解引导的自适应邻域差分进化算法,称为POGAN-DE。在POGAN-DE中,设计了一种自适应邻域机制(ANM),用于调节不同进化阶段具有不同特征的个体的搜索行为,平衡探索和开发能力。此外,考虑到多个最优解可能共存于同一邻域中,本文开发了一种基于灵活聚类方法的潜在最优解识别(POI)方案,用于检测位于不同峰值上的未发现最优解,从而增强峰值识别能力。集成了一个种群拥挤缓解技术,以避免适应度评估的浪费并增强种群多样性。此外,利用物种级别的历史成功记录使F和CR参数能够自适应。最后,POGAN-DE在20个多模态问题的基准测试套件和实际应用中进行了验证。与当前最先进算法的比较实验证实了其鲁棒性和综合性能。
Keyword:
Multimodal optimization
Adaptive neighborhood
Differential evolution
Parameter adaptation

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