[发明专利]基于改进NSGA‑Ⅱ的光组播编码‑链路代价折中方法

权利要求书

1.一种基于改进NSGA-Ⅱ的光组播编码-链路代价折中方法，其特征在于：在非支配分级步骤中，采用一种侧重于编码代价优化的方法确定等级二中的个体，等级二相对于等级一更加靠前；在拥挤排序步骤中，将同一个等级中的个体计算拥挤距离和汉明距离的和值，根据其和值确定个体之间的差异性；在交叉操作中，采用一种基于学习机制的交叉算子，引导个体不断进化；

在非支配分级步骤中，采用基于编码代价的部分支配方法确定等级一中的个体；设有两个个体A和B，f_c表示编码代价函数，f_l表示链路代价函数，若A支配B，当且仅当A、B满足{f_c(A)＜f_c(B),f_l(A)≤f_l(B)}or{f_c(A)≤f_c(B),f_l(A)＜f_l(B)}，A在编码代价上部分支配B，当且仅当A、B满足{f_c(A)＜f_c(B),f_l(A)≤f_l(B)}；对采用基于编码代价的部分支配方法确定等级一中的个体的具体操作如下：对每一个体X，与种群中所有其他个体Y(Y≠X)比较，若对每一个个体Y都不满足{f_c(Y)＜f_c(X),f_l(Y)≤f_l(X)}，则个体X被放入等级一中；将所有个体按照编码代价从小到大的顺序排列，选择前n％个体，在这前n％个体中除去由部分支配方法确定的等级一中的个体，剩下的放入等级二中，其中，n的取值范围为5～10；

在交叉操作中，根据交叉概率随机选择两个交叉的父代个体A和B，然后比较A、B，若A支配B，则B以一个较大的概率P_大向A学习，即B中的每个基因块或基因位均以一个较大的概率P_大被A中的等位基因块或基因位替换，产生子代个体B’，同时A以一个较小概率P_小向B学习，即A中的每个基因块或基因位均以某一较小概率P_小被B中的等位基因块或基因位替换，产生子代个体A’；若A、B互不支配，则A和B以相同的概率P_同相互学习；其中，A、B相互学习的概率大小取决于A、B之间的等级之差，若A和B的等级相等，则两者的学习概率相等，即取P_同；若A和B的等级之差为n，则两者的学习概率之差也为n。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进NSGA-Ⅱ的光组播编码-链路代价折中方法，其特征在于：在拥挤排序步骤中，计算同一等级中个体的拥挤距离和汉明距离；计算每一个等级中个体的汉明距离，即对同一等级中的个体在各个目标方向上按照目标函数值从小到大排列，对排列在两端的个体设汉明距离为无穷；对中间每一个体i，根据式子：

|XOR(X_i,X_i+1)|/L+|XOR(X_i-1,X_i)|/L即求得个体i在某一目标方向上的归一化汉明距离，然后将各个目标方向上的归一化汉明距离求和，即得个体i的汉明距离，其中，|XOR(X_i,X_i+1)|是指染色体X_i与X_i+1中的基因逐位相与再求和，L是指染色体的长度；

将每个个体的拥挤距离和汉明距离求和，根据其和值由大到小进行排序，和值越大，表明该个体与其他个体之间的差异性越大，被选择出来的概率也就越大。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进NSGA-Ⅱ的光组播编码-链路代价折中方法，其特征在于：P_大的取值范围为0.4～0.9，P_小的取值范围为0.1～0.6，P_同取值范围为0.4～0.6。