一种径向基函数代理辅助进化算法解决高维高昂优化问题
发布时间: 2022-04-17  浏览次数: 220

近日,张凯团队在智能计算和油藏生产优化研究领域取得新进展,相关研究成果在期刊Applied Soft Computing Journal上发表,论文题为《A radial basis function surrogate model assisted evolutionary algorithm for high-dimensional expensive optimization problems》(一种径向基函数代理辅助进化算法解决高维高昂优化问题)。

创新性:进化算法调用数值模拟次数多,求解速度难以满足工程实际需要。针对高维代价高昂的优化问题,提出了一种新的径向基函数代理模型辅助进化算法(RSAEH)。本工作主要贡献在于提出的算法采用SQP来引导DE算子的变异方向。与GPEMESA-COSOSHPSOESAO等其他最新提出的先进算法相比,该算法在21个基准函数集中刷新了16个基准测试函数的结果,且在具有160个变量的实际油藏生产优化问题上也表现出良好的性能。

中文摘要:进化算法需要大量的函数评估来定位全局最优值,这使得它在处理代价高昂的问题时在计算上令人望而却步。基于代理的优化方法在加速收敛速度方面显示出有希望的能力。然而,代理辅助方法处理高维昂贵问题仍然是一项具有挑战性的工作,因为在高维空间中难以逼近目标函数。在本文中,提出了一种新的径向基函数代理模型辅助进化算法,用于解决高维代价高昂的优化问题(RSAEH)。具体来说,该算法由局部搜索部分和代理引导预筛选部分组成。在局部搜索部分,局部代理由径向基函数构建,具有最有希望的训练样本点,优化器定位最优(或接近最优),进行精确的函数评估。在代理引导预筛选部分,通过顺序二次规划对当前最佳样本点进行细化,从而通过差分进化算子引导变异方向,并通过精确函数评估对代理模型预筛选的有希望的后代进行评估。为了验证所提出算法的有效性,对维度范围从 30100的基准问题以及现实世界的油藏生产优化问题进行了测试。与其他算法相比,该算法在21个基准函数集中的16个基准函数上取得了最佳优化结果。 RSAEH的性能具有竞争力,尤其是在 100-D基准函数上。此外,与几种最先进的算法相比,RSAEH在具有 160个变量的实际油藏生产优化问题上也表现出了良好的性能。

 Applied Soft Computing Journal旨在推广软计算的综合性能以解决现实生活中的问题,利用对不精确性、不确定性和部分真实性的容忍度来实现易处理性、鲁棒性和低解决方案成本。内容主要涵盖模糊逻辑、神经网络、进化计算、粗糙集和其他类似技术领域应用和融合的最高质量研究。该期刊最新影响因子为6.725JCR分区为Q1区,中科院工程技术大类1区。

文章链接:

https://doi.org/10.1016/j.asoc.2021.108353

引用格式:

Chen, G., Zhang, K., Xue, X., Zhang, L., Yao, C., Wang, J., & Yao, J. (2022). A radial basis function surrogate model assisted evolutionary algorithm for high-dimensional expensive optimization problems. Applied Soft Computing, 116, 108353.




版权所有:@ The Zhang Group
您是
位访客