均勻權重向量集合的生成
在多目標進化演算法中,權重向量的生成非常重要。
Das I, Dennis J E. Normal-boundary intersection: A new method for generating the Pareto surface in nonlinear multicriteria optimization problems[J]. SIAM Journal on Optimization, 1998, 8(3): 631-657.
上述這篇文章提出了生成空間中均勻分佈的權重向量的方法。該方法對維空間進行取樣,得到個在空間中均勻分佈的權重向量,其中,
當時,生成的均勻分佈的權重向量有個,如下所示:
以上問題可以抽象為:
給定和H,輸出均勻分佈的權重向量集合。
集合A = ,從集合A裡面選擇個數,使得這個數的和為1,即。
對這個問題進行分析:
可以轉化為從集合B = {0, 1, 2, …, H}中選擇個數,使得這個數的和為H,即;
這個問題可以進一步轉化為從集合C = {1, 2, 3, …, H + 1}中選擇個數,使得這個數的和為(H + m),,即;
這時候就可以分析為什麼權重向量個數是:
和為可以看作有個球排成一排,這個球排成的一排一共有個空隙,選個數可以用插板法做,選擇其中的個空隙進行插板,分為份。所以總的個數是。根據每一份的個數得到。最後,。
如何實現:
用一個排列表示,這個排列有個1,表示有插板,有,即個0,表示沒有插板。有多少種不同的排列就有多少個不同的權重向量。根據1和0的位置,得到,進而得到
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