NSGA-II(非支配排序遗传算法第二代)是一种多目标优化算法,其在解决具有多个相互冲突的目标函数的问题方面表现突出。多目标优化问题通常比单目标问题更为复杂,因为其目标是找到一组最优解,即帕累托前沿,而非单一的全局最优解。 NSGA-II的核心思想是模拟生物进化过程,以探索多目标问题的解空间。其关键步骤包括:1. 初始化种群:随机生成一组初始解作为算法的起始种群。 2. 适应度评估:计算每个个体的适应度值。在NSGA-II中,适应度评估基于非支配等级和拥挤距离两个指标。非支配等级用于评价个体在所有解中的相对优劣,而拥挤距离则处理帕累托前沿上的拥挤情况,确保多样性。 3. 选择操作:NSGA-II采用拥挤度比较选择策略,结合非支配等级和拥挤距离,选出更优秀的个体进行下一轮迭代。 4. 交叉和变异:执行遗传操作,包括均匀交叉(每个子串有一定概率继承父代的特征)和位点变异(随机改变个体的一部分基因),以保持种群的多样性并探索新的解空间。 5. 精英保留:在每一代中,保留上一代的部分优秀解,防止优良解的丢失。 6. 迭代终止条件:算法重复上述过程,直到达到预设的迭代次数或满足其他停止条件。 MATLAB是实现NSGA-II的一种常用工具,其语法简洁且功能强大,适合进行数值计算和优化任务。在MATLAB中实现NSGA-II时,需要明确定义问题、选择适当的编码方案、编写适应度函数和遗传操作函数,并设计主循环控制算法的迭代过程。本压缩包中的文件包含了NSGA-II算法的完整实现和中文注释,对于学习和理解该算法的过程极为有益。