多目标遗传算法 ------ NSGA-II （部分源码解析）介绍

Posted 2020-08-26 Hello_BeautifulWorld

NSGA（非支配排序遗传算法）、NSGA-II（带精英策略的快速非支配排序遗传算法），都是基于遗传算法的多目标优化算法，是基于pareto最优解讨论的多目标优化。

 

在官网：

http://www.iitk.ac.in/kangal/codes.shtml

可以下载到  NSGA-II  的C语言版源码，下载最新版后打开如下：

 

 

 

 

 

其中，nsga2r.c  为主文件，打开后找到核心代码，如下：

 1     for (i=2; i<=ngen; i++)
 2     {
 3         selection (parent_pop, child_pop);
 4         mutation_pop (child_pop);
 5         decode_pop(child_pop);
 6         evaluate_pop(child_pop);
 7         merge (parent_pop, child_pop, mixed_pop);
 8         fill_nondominated_sort (mixed_pop, parent_pop);
 9         /* Comment following three lines if information for all
10         generations is not desired, it will speed up the execution */
11         fprintf(fpt4,"# gen = %d\\n",i);
12         report_pop(parent_pop,fpt4);
13         fflush(fpt4);
14         printf("\\n gen = %d",i);
15         fflush(stdout);
16     }

 

由第1行代码可知，初始化生成代码为第一代，其后的操作为第  2  代到设定的迭代次数  ngen 

由第3行代码可知，selection 函数  （二元锦标赛选择，SBX交叉）等功能的实现包装在一起。

由第4行代码可知,   mutation_pop 函数 对新种群（ child_pop ） 进行变异操作。 

由第5行代码可知，decode_pop 函数 为对二进制编码的遗传个体进行解码操作。

由第6行代码可知，evaluate_pop 函数 是对新种群（ child_pop ） 进行多目标函数值的计算。

由第7行代码可知，merge 函数  将 父种群  和   子种群   合并成临时种群（mixed_pop）。

由第8行代码可知，fill_nondominated_sort 对临时种群（mixed_pop） 非支配排序，拥挤距离判断。

由第12行代码可知， report_pop  对  父种群（parent_pop）中的个体的多目标函数值，支配层，拥挤距离，个体编码进行打印。