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第1章差分进化算法1

1.1引言1

1.2标准差分进化算法1

1.2.1变异操作2

1.2.2交叉操作2

1.2.3选择操作3

1.2.4标准DE算法流程及其特点3

1.3 DE的算法研究及改进4

1.3.1改进DE操作4

1.3.2加入新操作4

1.3.3多种群5

1.3.4混合算法5

1.3.5其他5

1.4复杂环境下的DE研究5

1.4.1多目标优化5

1.4.2约束优化7

1.4.3离散优化7

1.4.4不确定动态优化8

1.5 DE的应用研究8

1.6差分进化研究展望10

参考文献10

第2章 差分进化参数分析15

2.1引言15

2.2基于随机模型的DE参数分析16

2.2.1简化假设16

2.2.2变异操作及其参数17

2.2.3选择操作20

2.2.4交叉操作及其参数24

2.2.5其他方面24

2.2.6小结25

2.3数值仿真与分析25

2.3.1单调函数25

2.3.2凸函数26

2.3.3多极小函数26

参考文献29

第3章 基于和声搜索的混合DE算法30

3.1和声搜索算法30

3.2和声差分进化算法31

3.3基于典型函数的测试分析32

3.3.1数值仿真结果32

3.3.2参数性能分析33

3.4基于HSDE的电力负载分配34

3.4.1电力负载分配问题描述34

3.4.2基于SQP的HSDE算法35

3.4.3数值仿真与比较36

3.5基于协进化HSDE的可靠性优化42

3.5.1可靠性优化问题描述42

3.5.2协进化HSDE算法42

3.5.3仿真实验与比较43

参考文献48

第4章 基于量子计算的混合DE算法51

4.1量子差分进化算法51

4.1.1量子进化算法51

4.1.2混合算法53

4.2基于HQEDE的混沌系统参数估计54

4.2.1问题描述54

4.2.2数值仿真与算法比较55

4.2.3算法参数的影响58

参考文献60

第5章 基于单纯形搜索的混合DE算法61

5.1单纯形算法61

5.2 NMDE混合算法62

5.2.1算法混合机制62

5.2.2混合算法63

5.3基于标准函数的性能测试65

5.3.1测试问题与算法参数65

5.3.2算法性能测试与比较65

5.3.3种群规模的影响67

5.4基于NMDE的混沌系统参数估计68

5.4.1 Lorenz系统参数估计68

5.4.2 Chen系统与Lu系统参数估计71

5.4.3时延系统参数估计73

5.5基于NMDE的资源受限项目调度研究74

5.5.1问题描述74

5.5.2算法设计76

5.5.3算法性能测试76

参考文献79

第6章 基于协进化的DE算法80

6.1约束优化问题描述80

6.2智能约束处理技术概述82

6.2.1无约束化处理82

6.2.2基于排序的方法84

6.2.3基于多目标优化的方法85

6.2.4特殊编码和操作86

6.2.5拓扑映射法86

6.2.6基于文化算法的技术87

6.2.7修补技术87

6.2.8混合策略87

6.3协进化DE算法88

6.3.1协进化机制88

6.3.2罚函数设计88

6.3.3罚因子种群的评价89

6.3.4协进化算法框架89

6.4数值仿真与算法比较90

6.4.1函数优化的测试与比较90

6.4.2伸缩杆设计问题的测试与比较91

6.4.3焊接条设计问题的测试与比较92

6.4.4压力容器设计问题的测试与比较94

6.5种群规模的影响95

参考文献97

第7章 基于水平比较的DE算法100

7.1约束满足度和水平比较100

7.2 DELC算法102

7.3基于DELC的约束函数优化102

7.3.1算法参数设置102

7.3.2仿真结果与算法比较103

7.3.3参数影响的讨论106

7.4基于DELC的机械设计优化111

7.4.1焊接杆设计111

7.4.2弹簧设计112

7.4.3减速器设计113

7.4.4三杆珩架设计114

7.4.5压力容器设计115

7.5基于DELC的鲁棒控制器设计116

7.5.1固定结构鲁棒控制器设计问题116

7.5.2数值仿真与算法比较117

7.5.3进一步分析和讨论122

参考文献124

第8章 基于混合DE的置换流水线调度126

8.1引言126

8.2置换流水线调度问题描述127

8.3多目标优化问题描述127

8.4置换流水线调度算法概述128

8.5单目标置换流水线调度的混合DE算法129

8.5.1解的表达及LOV规则129

8.5.2差分进化搜索130

8.5.3基于问题的局部搜索131

8.5.4混合差分进化算法132

8.5.5 HDE收敛性分析133

8.6多目标置换流水线调度的混合DE算法135

8.6.1多目标处理技术135

8.6.2多目标混合差分进化算法135

8.6.3 MHDE收敛性分析136

8.7单目标问题的仿真实验与算法比较138

8.7.1实验设置138

8.7.2 LOV规则讨论138

8.7.3 HDE NOL和ODE、PGA、NEH的比较140

8.7.4 HDE和HDE_ML、 HDE_NOL的比较141

8.7.5 HDE和HDE BL的比较143

8.7.6 HDE和OSA、 HGA的比较144

8.8多目标问题的仿真实验与算法比较145

8.8.1实验设置145

8.8.2评价指标145

8.8.3 MHDE和IMMOGLS2的比较146

8.8.4交叉概率的影响148

参考文献149

第9章 基于混合DE的有限缓冲区调度152

9.1有限缓冲区置换流水线调度问题描述152

9.1.1数学模型152

9.1.2有向图模型153

9.2有限缓冲区置换流水线调度算法概述153

9.3有限缓冲区置换流水线调度的混合DE算法154

9.3.1基于问题的局部搜索154

9.3.2 HDE BF算法155

9.4单目标调度问题的仿真实验与算法比较156

9.4.1实验设置156

9.4.2不同缓冲区规模下HDE BF的性能156

9.4.3缓冲区大小为2时的算法性能比较158

9.4.4 Taillard系列问题的算法性能比较159

9.4.5不同大小缓冲区时的算法性能比较160

9.4.6 CR参数对HDE BF性能的影响160

9.4.7阻塞问题的算法性能比较161

9.5多目标调度问题的仿真实验与算法比较162

9.5.1实验设置162

9.5.2评价指标162

9.5.3 MHDE BF全局和局部搜索的平衡分析163

9.5.4 MHDE BF和IMMOGLS2的性能比较167

参考文献170

第10章 基于混合DE的零等待流水线调度173

10.1零等待置换流水线调度问题描述173

10.2零等待置换流水线调度算法概述174

10.3单目标NWPFSP的混合DE算法174

10.3.1快速评价方法175

10.3.2基于问题的局部搜索176

10.3.3基于插入邻域的快速搜索176

10.3.4 HDE NW及其性能分析179

10.4多目标NWPFSP的混合DE算法180

10.4.1典型指标的快速评价180

10.4.2基于问题的局部搜索181

10.4.3 MHDE NW算法182

10.5单目标NWPFSP的仿真与比较183

10.5.1 HDE NW中不同局部搜索策略的比较183

10.5.2 HDE NW和其他基于DE的算法的比较183

10.5.3 HDE_NW和HPSO、OSA的比较188

10.5.4 HDE NW和DS、 DS+M、 TS、 TS+M、 TS+MP的比较189

10.6多目标NWPFSP的仿真与比较191

10.6.1实验设置191

10.6.2 MHDE NW noSL和IMMOGLS2的比较191

10.6.3 MHDE_NW和MHDE_NW nosp的比较198

参考文献202

第11章 基于混合差分进化的作业车间调度204

11.1问题模型与邻域结构204

11.1.1 JSP问题模型204

11.1.2基于关键路径块结构的邻域204

11.2 JSP的离散DE算法207

11.2.1编码与解码208

11.2.2 DDE的变异操作208

11.2.3 DDE的交叉操作209

11.2.4 DDE的选择操作210

11.2.5 DDE的局部搜索210

11.2.6 DDE的基本流程211

11.2.7数值仿真研究212

11.3多目标JSP的混合DE算法213

11.3.1解的表达（SOV规则）213

11.3.2活动化解码214

11.3.3基于Meta-Lamarckian学习策略的局部搜索215

11.3.4 MHDEJS算法216

11.3.5仿真实验与算法比较217

参考文献220

第12章基于混合差分进化的动态调度223

12.1加工时间不确定的有限缓冲区流水线调度223

12.2加工时间不确定流水线调度算法概述224

12.3最优计算量分配和假设检验224

12.3.1最优计算量分配技术224

12.3.2假设检验策略226

12.4混合差分进化算法226

12.4.1算法设计思想226

12.4.2混合算法流程227

12.5数值仿真与算法比较229

12.5.1实验设置229

12.5.2最大完工时间指标下的实验结果229

12.5.3提前拖后和总完工时间指标下的实验结果232

12.6工件动态到达设置时间序相关的零等待流水线调度234

12.7具有全局罚函数的滚动调度策略235

12.7.1初始调度236

12.7.2基于工件的滚动调度策略236

12.7.3 RHS的缺陷238

12.7.4局部目标对全局性能的影响240

12.7.5带全局惩罚项的滚动调度策略243

12.7.6 GPRHS的全局性能分析243

12.7.7 RHS和GPRHS的计算复杂度分析245

12.8局部子问题的调度算法245

12.9 DNWPFSP SDST的数值仿真与分析246

12.9.1实验设置246

12.9.2小规模问题的测试246

12.9.3大规模问题的测试248

参考文献253