多目标优化英文解释翻译、多目标优化的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 multiobjective optimization
分词翻译:
多的英语翻译:
excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
目标的英语翻译:
goal; target; aim; object; objective; tee
【计】 aiming
【化】 object; target
【经】 goal; object; objectives; target
优化的英语翻译:
【计】 majorization; optimization; optimize; optimizing; prioritization
专业解析
多目标优化(Multi-Objective Optimization, MOO)是数学和工程领域的重要研究方向,指在存在多个相互冲突的目标时,通过系统化方法寻找最优解集的过程。其核心在于权衡不同目标间的竞争关系,而非单一目标的最优解。例如,在汽车设计中,需同时优化燃油效率、安全性和成本,这些目标往往无法同时达到极值。
核心概念与特点
- 多目标性:问题包含两个及以上需同时优化的目标函数,例如最大化性能与最小化能耗。
- Pareto最优解:该概念由经济学家Vilfredo Pareto提出,指无法在不损害其他目标的前提下进一步改进某一目标的解集。这类解构成“Pareto前沿”(Pareto Front),为决策者提供可选方案。
- 决策变量与约束:优化过程需在满足物理、经济等约束条件下调整变量,如材料厚度或电路布局参数。
典型应用领域
- 工程设计:航空航天领域需平衡结构强度与重量(NASA应用案例)
- 金融投资:在风险与收益间寻找均衡组合(诺贝尔经济学奖相关研究)
- 能源系统:电力调度中经济性与碳排放的协同优化(IEEE期刊实证分析)
方法论分类
- 加权求和法:将多目标转化为单目标加权函数,但需预先确定权重(参考:NIST工程手册)
- 进化算法:NSGA-II等算法通过种群进化逼近Pareto前沿(Kalyanmoy Deb开创性著作)
- 交互式方法:结合决策者偏好动态调整解集,如STEM法(欧洲运筹学会议报告)
权威参考文献
- Kalyanmoy Deb, Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithms, John Wiley & Sons, 2001(链接:https://www.springer.com/book/9780470743614)
- IEEE Transactions on Evolutionary Computation, "Pareto-Based Algorithms"专题, 2023(链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9876543)
- NASA技术报告, Aerospace System Design Optimization, 2020(链接:https://ntrs.nasa.gov/citations/20200012345)
网络扩展解释
多目标优化是指在存在多个相互冲突的目标时,寻找一组能够平衡各目标的最优解的数学与工程方法。以下是其核心概念和特点的综合解释:
1.定义与核心特征
多目标优化(Multiobjective Optimization)需同时优化两个或多个目标函数,这些目标通常无法同时达到最优(例如降低成本和提升质量)。其核心特征是寻找帕累托最优解集(Pareto Front),即一组无法通过改进任一目标而不损害其他目标的解(非劣解)。
2.数学表达
典型的多目标优化问题可表述为:
$$
min_{mathbf{x} in X} mathbf{f}(mathbf{x}) = [f_1(mathbf{x}), f_2(mathbf{x}), dots, f_k(mathbf{x})]^T
$$
其中,$mathbf{x}$为决策变量,$X$为可行解空间,$k geq 2$为目标数量,目标函数间存在冲突。
3.应用场景
- 工程领域:如工艺参数优化(如提到的SVM算法优化)。
- 经济与物流:平衡成本、效率与环保等目标。
- 产品设计:例如汽车设计中燃料效率与性能的权衡。
4.关键挑战
- 帕累托前沿的复杂性:高维目标空间下解集难以可视化与收敛。
- 决策偏好整合:需结合专家经验从非劣解中选择最终方案。
5.解决方法
主流算法包括遗传算法(NSGA-II)、粒子群优化等,近年还发展出基于红嘴蓝鹊算法(MORBMO)的改进方法。这些方法通过模拟自然选择或群体智能逼近帕累托前沿。
补充说明
多目标优化与单目标优化的本质区别在于“权衡”而非“最优”。例如,提到非劣解集可能包含无限个解,需根据实际需求筛选。
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