前言
- 精英机制(Elitism),在EAs中经常被用来维护好的解,即精英个体。如何利用精英个体来指导搜索过程尚未得到充分研究。
- 维持多样性搜索,提升算法收敛性能,同时降低算法复杂度一直是MOEA设计过程中的重要话题。
- 基于邻域的非支配选择(Nondominated Neighbor-based Selection, NNS)机制
NNS的主要思想是,在开始启发式搜索之前,根据拥挤距离选择一定数量非支配个体的方法。其最早在NNIA算法(Gong, 2008)中被证明是简单有效的选择技术,作者进一步地根据拥挤距离针对选择的结果按比例进行个体复制(这一点与NNCA不同,后面会提到)。但面对那些早期阶段拥有较少非支配解的所谓的困难问题时,NNS表现效果不佳。 - 搜索停滞(Search Stagnation)问题
通过分析发现,当非支配解集较小时,NNS会使得算法仅仅围绕有限的非支配解附近搜索,从而导致搜索停滞并出现片面的PF。这一现象被称为"搜索停滞"问题。这也是在使用NNS时所要考虑的主要问题。 - 精英种群规模保障机制(Size Guarantee Mechanism, SGM)
为了避免搜索停滞,NNCA提出可通过SGM机制来改进NNS的性能。
SGM的主要思想是:当精英种群(全部非支配解种群 “DT”)规模小于预设值nE时,从后备种群(全部支配解种群 “I”)中随机挑选一些支配个体加入精英种群中,以保证精英种群规模达到nE。