评判数据集概述
CEC(Congress on Evolutionary Computation)每年都会发布新的测试基准函数(如CEC2017、CEC2020、CEC2022等),这些函数集的设计目标、复杂性和评判标准会根据研究趋势和技术挑战进行调整。以下是具体分析:
- 典型数据集:
年份 测试函数集特点 CEC2013 单目标优化(30个函数),包含旋转、偏移、混合函数等复杂操作。 CEC2017 单目标优化(30个函数),引入复合函数(Hybrid Functions)和层级结构问题。 CEC2019 多目标优化(10个函数),强调Pareto前沿的形状复杂性和约束条件。 CEC2020 大规模优化(1000维问题),关注高维搜索空间的算法可扩展性。 CEC2022 动态优化(环境参数随时间变化),测试算法的实时适应能力。 CEC2023 动态约束多目标优化问题(DCMO) 10个函数
差异点(因年份和问题类型而异)
- 单目标 vs. 多目标:
- 单目标:直接比较目标函数值的误差。
- 多目标:评估Pareto前沿的覆盖性(如Hypervolume指标)和分布均匀性。
- 静态 vs. 动态:
- 静态问题:关注全局最优解。
- 动态问题:跟踪最优解随时间变化的能力(如追踪误差和响应速度)。
- 无约束 vs. 有约束:
- 无约束问题:仅优化目标函数。
- 有约束问题:需满足约束条件(如罚函数法或可行性优先原则)。
不同年份测试函数的具体差异
(1) CEC2017
- 特点:包含复合函数(Hybrid Functions)和层级结构问题。
- 挑战:局部最优陷阱多,函数间差异大。
- 评判重点:全局搜索能力和跳出局部最优的鲁棒性。
(2) CEC2020
- 特点:大规模优化(1000维问题)。
- 挑战:维度灾难,算法可扩展性。
- 评判重点:计算效率(时间/内存)和高维空间探索能力。
(3) CEC2022
- 特点:动态优化(环境参数周期性或随机变化)。
- 挑战:实时适应变化,平衡探索与开发。
- 评判重点:动态环境下的收敛速度和稳定性。
冠军算法概述
以下是2005年至今CEC(Congress on Evolutionary Computation)比赛的冠军算法及其基础算法的总结表格:
年份 | 冠军算法 | 基础算法 | 改进点或特点 |
---|---|---|---|
2005 | SaDE | 差分进化(DE) | 自适应调整DE的控制参数(缩放因子和交叉概率)。 |
2006 | EPSDE | 差分进化(DE) | 集成多种参数设置和变异策略,增强全局搜索能力。 |
2007 | CLPSO | 粒子群优化(PSO) | 引入综合学习策略,避免早熟收敛。 |
2008 | CoDE | 差分进化(DE) | 结合多种变异策略和参数设置,提升适应性和鲁棒性。 |
2009 | JADE | 差分进化(DE) | 引入参数自适应机制和可选外部存档,显著提升性能。 |
2010 | SHADE | 差分进化(DE) | 基于JADE改进,利用成功历史信息自适应调整参数。 |
2011 | LSHADE | 差分进化(DE) | 在SHADE基础上引入线性种群规模缩减策略。 |
2012 | CMA-ES | 进化策略(ES) | 自适应调整协方差矩阵,优化搜索方向。 |
2013 | IPOP-CMA-ES | CMA-ES | 引入动态种群规模调整机制,增强全局搜索能力。 |
2014 | MVMO | 基于均值和方差的映射优化 | 通过均值和方差的映射机制优化搜索空间。 |
2015 | LSHADE-SPACMA | LSHADE | 结合半参数自适应和协方差矩阵自适应策略。 |
2016 | LSHADE-EpSin | LSHADE | 引入基于正弦函数的参数自适应机制和记忆策略。 |
2017 | LSHADE-cnEpSin | LSHADE | 在LSHADE-EpSin基础上增加约束处理机制。 |
2018 | LSHADE-SPA | LSHADE | 进一步优化半参数自适应策略。 |
2019 | EBOwithCMAR | 基于能量的优化算法 | 结合协方差矩阵自适应和重组策略。 |
2020 | LSHADE-ND | LSHADE | 引入邻域搜索策略,增强局部搜索能力。 |
2021 | NL-SHADE-RSP | LSHADE | 引入非线性参数调整和随机缩放因子。 |
2022 | NL-SHADE-LBC | LSHADE | 结合局部二进制交叉策略,提升全局和局部搜索能力。 |