桁架结构多目标优化免疫克隆选择算法

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1、桁架结构多目标优化免疫克隆选择算法摘要:为了解决带有约束的结构多目标优化问题,将免疫克隆选择算法应用于桁架结构的多目标优化设计中.根据免疫学基本原理,采用非支配邻域选择机制、比例克隆和精英策略,使算法很好地保持了所得解的多样性、均匀性和收敛性.在桁架结构优化的数学模型中,采用惩罚函数法处理违反约束的情况.为了验证所提算法的可行性和有效性,对经典桁架进行了优化,并与其它方法作比较,数值结果表明,该算法在收敛速度、时间消耗和求解质量上均具有一定的优势.关键词:多目标优化;桁架结构;精英策略;免疫克隆选择算法分类号:TU323.4;TU311文献标识码:A4结论1)基于非支配克隆选择、比例

2、克隆和精英主义策略的免疫克隆多目标优化算法,算法简单,收敛迅速,耗时较少,易于实现,且更好地保证了在演化过程中,种群的多样性,使得解集能够从可行域内部和不可行域的边缘向着最优解逼近,从而更好地保证了所得最优解的多样性以及很好的逼近性.2)本文对典型桁架结构多目标优化进行了数值分析,并且与NSGAII,CMOIA及相关文献的优化结果进行了比较讨论.数值结果表明,MOICSA算法在极端点扩展、解的均匀性以及收敛速度上要优于其他算法,所得解集能够包含单目标优化的最优解,验证了MOICSA算法很好地保持了所得最优解的多样性、均匀性以及较强的收敛性,说明了该算法适合于结构多目标尺寸优化设计分析

3、.参考文献[1]COELLOC,CORTESN.Solvingmultiobjectiveoptimizationproblemsusinganartificialimmunesystem[J].GeneticProgrammingandEvolvableMachines,2005,6(2):163-190.[2]吴亮红,王耀南,袁小芳,等.多目标优化问题的差分进化算法研究J].湖南大学学报:自然科学版,2009,36(2):53-57.WULianghong,WANGYaonan,YUANXiaofang,etal.Researchondifferentialevolutional

4、gorithmforMOPsJ].JournalofHunanUniversity:NaturalSciences,2009,36(2):53-57.(InChinese)[3]JIAOL,GONGM,RH,etal.Clonalselectionwithimmunedominanceandenergybasedmultiobjectiveoptimization[C]//ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonEvolutionaryMulticriterionOptimization.Berlin:SpringerVerlag,

5、2005:474-489.[1]GONGM,JIAOL,DUH,etal.Multiobjectiveimmunealgorithmwithnondominatedneighborbasedselection[J].EvolutionaryComputation,2008,16(2):225-255.[2]DEBK,AGARWALS,PRATAPA,etal.Afastelitistmultiobjectivegeneticalgorithm:NSGAII[J].IEEETransactionsonEvolutionaryComputation,2002,6(2):182-197.[

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