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🔥 内容介绍
多目标优化算法是解决工程中 “冲突目标权衡” 问题的核心工具,如盘式制动器设计中 “制动性能提升” 与 “轻量化、低噪声” 的矛盾。2025 年提出的多目标酶作用优化算法(MOEAO) 灵感源于生物体内酶的 “特异性催化 - 协同调控” 机制,通过模拟酶与底物的结合特异性、多酶协同作用,实现多目标解的 “高精度搜索 - 均匀分布” 双重优化。本文系统阐述 MOEAO 的算法架构,通过 UF1-UF10 标准测试函数验证其性能优势,并以汽车盘式制动器多目标设计为例,展示其工程落地价值。
一、MOEAO 算法核心原理与架构设计
MOEAO 创新性地将生物酶促反应的三大核心特性映射为优化机制:酶的特异性结合(定位最优解区域)、酶活性调节(平衡探索与开发)、多酶协同作用(维护解的多样性),构建三层优化架构。
1. 算法灵感与生物机制映射
酶促反应中,酶通过活性中心与特定底物结合(特异性),并受环境因子调节活性(适应性),多酶协同完成代谢通路(协同性)。MOEAO 的核心映射关系如下:
| 生物酶特性 | 优化算法机制 | 实现目标 |
| 特异性结合 | 底物 - 酶适配度函数 | 快速定位帕累托最优解(Pareto Optimal)区域 |
| 酶活性调节 | 温度因子自适应策略 | 动态平衡全局探索与局部开发 |
| 多酶协同作用 | 酶群分工与信息共享机制 | 维护帕累托解的均匀性与广泛性 |
2. 三层核心优化架构


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