当前位置： 首页 > news >正文

差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析

news 2026/2/10 19:00:27

差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析

目录

  • 差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析
    • 1. 引言
    • 2. 差分进化算法 (DE) 算法原理
      • 2.1 基本概念
      • 2.2 算法步骤
    • 3. 差分进化算法的优势与局限性
      • 3.1 优势
      • 3.2 局限性
    • 4. 案例分析
      • 4.1 案例1: 单目标优化问题
        • 4.1.1 问题描述
        • 4.1.2 代码实现
        • 4.1.3 流程图
        • 4.1.4 优化曲线
      • 4.2 案例2: 多目标优化问题
        • 4.2.1 问题描述
        • 4.2.2 代码实现
        • 4.2.3 流程图
        • 4.2.4 优化曲线
      • 4.3 案例3: 约束优化问题
        • 4.3.1 问题描述
        • 4.3.2 代码实现
        • 4.3.3 流程图
        • 4.3.4 优化曲线
    • 5. 总结
    • 6. 参考文献

1. 引言

差分进化算法 (Differential Evolution, DE) 是一种基于群体智能的全局优化算法，由 Storn 和 Price 在 1997 年提出。该算法通过模拟生物进化中的变异、交叉和选择操作，逐步优化目标函数。差分进化算法因其简单、高效和鲁棒性强，被广泛应用于单目标优化、多目标优化和约束优化问题。

本文将详细介绍差分进化算法的原理，并通过三个具体案例展示其在实际问题中的应用。每个案例将提供完整的 Python 实现代码、流程图以及优化曲线。

2. 差分进化算法 (DE) 算法原理

2.1 基本概念

差分进化算法通过维护一个种群，利用种群中个体的差异信息生成新个体，并通过选择操作保留较优个体。其主要操作包括：

  1. 初始化：随机生成初始种群。
  2. 变异：利用种群中个体的差异生成变异个体。
  3. 交叉：将变异个体与目标个体进行交叉，生成试验个体。
  4. 选择

相关文章：

差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析

差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析 目录 差分进化算法 (Differential Evolution) 算法详解及案例分析1. 引言2. 差分进化算法 (DE) 算法原理2.1 基本概念2.2 算法步骤3. 差分进化算法的优势与局限性3.1 优势3.2 局限性4. 案例分析4.1 案例1: 单目标优化…...

编程日记 2025/1/25 6:13:14

Alibaba Spring Cloud 十七 Sentinel熔断降级

概述 在微服务架构中，熔断与降级是保证系统稳定性的重要机制，能有效防止故障蔓延或雪崩效应。当某个服务出现异常、延迟过高或错误率过高时，触发熔断保护，将该服务“隔离”一段时间，避免影响整体系统的吞吐和可用性。 …...

编程日记 2025/1/25 6:12:12

LetsWave脑电数据简单ERP分析matlab(一)

LetsWave是基于matlab的一款工具包，类似eeglab，也可以对数据进行预处理。习惯使用eeglab做数据预处理的，可以先在eeglab中做预处理，然后可以保存为*.set格式，最后在letswave中画图。 letswave下载地址：htt…...

编程日记 2025/1/25 6:11:10

设计模式Python版 工厂方法模式

文章目录 前言一、工厂方法模式二、工厂方法模式示例三、工厂方法模式客户端改进四、工厂方法模式隐藏工厂方法（可选） 前言 GOF设计模式分三大类： 创建型模式：关注对象的创建过程，包括单例模式、简单工厂模式、工厂方…...

编程日记 2025/1/25 6:09:08

贝叶斯优化相关

贝叶斯优化相关 python中有很多模块支持贝叶斯优化，如bayesian-optimization、hyperopt，比较好用的是hyperopt，下面是对hyperopt文章的翻译，原文地址如下 https://districtdatalabs.silvrback.com/parameter-tuning-with-hyperop…...

编程日记 2025/1/25 6:08:01

【Matlab高端绘图SCI绘图全家桶更新版】在原60种绘图类型基础上更新

俗话说，一图胜千言。数据可视化便是将数据通过图形化的方式展现出来，它更加便于我们观察数据蕴含的的规律，洞察了数据蕴含的规律后，从而使我们能够做更好的进行科研表达和学术写作。 科研过程中，绘图是一项非常重要的…...

编程日记 2025/1/25 6:06:48

如何构建一个 GraphRAG 系统

构建一个 GraphRAG 系统以提升传统 RAG（检索增强生成）模型的性能，需要结合知识图谱和生成式语言模型的能力，以下是实现的关键步骤和方法： 1. 数据准备 (1) 收集数据 确保有足够的高质量文本数据源，如&…...

编程日记 2025/1/25 6:05:46

代码随想录算法训练营day34

代码随想录算法训练营 —day34 文章目录 代码随想录算法训练营前言一、62.不同路径动态规划动态规划空间优化 二、63. 不同路径 II动态规划动态规划优化空间版 三、343. 整数拆分动态规划贪心算法 96.不同的二叉搜索树总结 前言 今天是算法营的第34天，希望自己能够…...

编程日记 2025/1/25 6:02:42

单片机基础模块学习——按键

一、按键原理图 当把跳线帽J5放在右侧，属于独立按键模式（BTN模式），放在左侧为矩阵键盘模式（KBD模式） 整体结构是一端接地，一端接控制引脚 之前提到的都是使用了GPIO-准双向口的输出功能&#x…...

编程日记 2025/1/25 6:01:41

polars as pl

import polars as pl#和pandas类似,但是处理大型数据集有更好的性能. #necessary import pandas as pd#导入csv文件的库 import numpy as np#进行矩阵运算的库 #metric from sklearn.metrics import roc_auc_score#导入roc_auc曲线 #KFold是直接分成k折,StratifiedKFold还要考虑…...

编程日记 2025/1/25 5:59:35

重构（4）

（一）添加解释性变量，使得代码更容易理解，更容易调试，也可以方便功能复用 解释性的变量 总价格为商品总价（单价*数量）-折扣（超过100个以上的打9折）邮费（原价的…...

编程日记 2025/1/25 5:56:30

神经网络|(三)线性回归基础知识

【1】引言 前序学习进程中，已经对简单神经元的工作模式有所了解，这种二元分类的工作机制，进一步使用sigmoid()函数进行了平滑表达。相关学习链接为： 神经网络|(一)加权平均法，感知机和神经元-CSDN博客 神经网络|(二…...

编程日记 2025/1/25 5:55:29

deepseek R1 高效使用学习

直接提问 1、可以看到思考过程&#xff0c;可以当个学习工具 2、高效简介代码prompt <context> You are an expert programming AI assistant who prioritizes minimalist, efficient code. You plan before coding, write idiomatic solutions, seek clarification …...

编程日记 2025/1/25 5:53:27

STM32_SD卡的SDIO通信_基础读写

本篇将使用CubeMXKeil, 创建一个SD卡读写的工程。 目录 一、SD卡要点速读 二、SDIO要点速读 三、SD卡座接线原理图 四、CubeMX新建工程 五、CubeMX 生成 SD卡的SDIO通信部分 六、Keil 编辑工程代码 七、实验效果 实现效果&#xff0c;如下图&#xff1a; 一、SD卡 速读…...

编程日记 2025/1/25 5:52:26

【Docker】私有Docker仓库的搭建

一、准备工作 确保您的系统已安装Docker。如果没有安装&#xff0c;请参考Docker官方文档进行安装。 准备一个用于存储仓库数据的目录&#xff0c;例如/registry_data/。 二、拉取官方registry镜像 首先&#xff0c;我们需要从Docker Hub拉取官方的registry镜像。执行以下命…...

编程日记 2025/1/25 5:51:25

linux 管道符、重定向与环境变量

1. 输入输出重定向 在linux工作必须掌握的命令一文中&#xff0c;我们已经掌握了几乎所有基础常用的Linux命令&#xff0c;那么接下来的任务就是把多个命令适当的组合到一起&#xff0c;使其协同工作&#xff0c;会更高效的处理数据&#xff0c;做到这一点就必须搞清楚命令的输…...

编程日记 2025/1/25 5:49:23

Ansible fetch模块详解：轻松从远程主机抓取文件

在自动化运维的过程中&#xff0c;我们经常需要从远程主机下载文件到本地&#xff0c;以便进行分析或备份。Ansible的fetch模块正是为了满足这一需求而设计的&#xff0c;它可以帮助我们轻松地从远程主机获取文件&#xff0c;并将其保存到本地指定的位置。在这篇文章中&#xf…...

编程日记 2025/1/25 5:48:22

wireshark工具简介

目录 1 wireshark介绍 2 wireshark抓包流程 2.1 选择网卡 2.2 停止抓包 2.3 保存数据 3 wireshark过滤器设置 3.1 显示过滤器的设置 3.2 抓包过滤器 4 wireshark的封包列表与封包详情 4.1 封包列表 4.2 封包详情 参考文献 1 wireshark介绍 wireshark是非常流行的网络…...

编程日记 2025/1/25 5:47:18

51单片机——按键控制LED流水灯

引言 在电子制作和嵌入式系统学习中&#xff0c;51 单片机是一个经典且入门级的选择。按键控制 LED 流水灯是 51 单片机的一个基础应用&#xff0c;通过这个实例&#xff0c;我们可以深入了解单片机的输入输出控制原理。 51 单片机简介 51 单片机是对所有兼容 Intel 8051 指…...

编程日记 2025/1/25 5:46:10

【opencv】第9章 直方图与匹配

第9章 直方图与匹配 9.1 图像直方图概述 直方图广泛运用于很多计算机视觉运用当中&#xff0c;通过标记帧与帧之间显著的边 缘和颜色的统计变化&#xff0c;来检测视频中场景的变化。在每个兴趣点设置一个有相近 特征的直方图所构成“标签”,用以确定图像中的兴趣点。边缘、色…...

编程日记 2025/1/25 5:44:07

日语AI面试高效通关秘籍：专业解读与青柚面试智能助攻

在如今就业市场竞争日益激烈的背景下&#xff0c;越来越多的求职者将目光投向了日本及中日双语岗位。但是&#xff0c;一场日语面试往往让许多人感到步履维艰。你是否也曾因为面试官抛出的“刁钻问题”而心生畏惧&#xff1f;面对生疏的日语交流环境&#xff0c;即便提前恶补了…...

编程新知 2026/2/8 4:37:01

python/java环境配置

环境变量放一起 python&#xff1a; 1.首先下载Python Python下载地址&#xff1a;Download Python | Python.org downloads ---windows -- 64 2.安装Python 下面两个&#xff0c;然后自定义&#xff0c;全选 可以把前4个选上 3.环境配置 1&#xff09;搜高级系统设置 2…...

编程新知 2026/2/9 15:41:39

理解 MCP 工作流：使用 Ollama 和 LangChain 构建本地 MCP 客户端

&#x1f31f; 什么是 MCP&#xff1f; 模型控制协议 (MCP) 是一种创新的协议&#xff0c;旨在无缝连接 AI 模型与应用程序。 MCP 是一个开源协议&#xff0c;它标准化了我们的 LLM 应用程序连接所需工具和数据源并与之协作的方式。 可以把它想象成你的 AI 模型 和想要使用它…...

编程新知 2026/2/10 5:21:30

智能仓储的未来：自动化、AI与数据分析如何重塑物流中心

当仓库学会“思考”&#xff0c;物流的终极形态正在诞生 想象这样的场景&#xff1a; 凌晨3点&#xff0c;某物流中心灯火通明却空无一人。AGV机器人集群根据实时订单动态规划路径&#xff1b;AI视觉系统在0.1秒内扫描包裹信息&#xff1b;数字孪生平台正模拟次日峰值流量压力…...

编程新知 2026/2/1 2:49:30

【论文阅读28】-CNN-BiLSTM-Attention-（2024）

本文把滑坡位移序列拆开、筛优质因子&#xff0c;再用 CNN-BiLSTM-Attention 来动态预测每个子序列&#xff0c;最后重构出总位移&#xff0c;预测效果超越传统模型。 文章目录 1 引言2 方法2.1 位移时间序列加性模型2.2 变分模态分解 (VMD) 具体步骤2.3.1 样本熵&#xff08;S…...

编程新知 2026/2/2 3:06:53

第 86 场周赛：矩阵中的幻方、钥匙和房间、将数组拆分成斐波那契序列、猜猜这个单词

Q1、[中等] 矩阵中的幻方 1、题目描述 3 x 3 的幻方是一个填充有 从 1 到 9 的不同数字的 3 x 3 矩阵&#xff0c;其中每行&#xff0c;每列以及两条对角线上的各数之和都相等。 给定一个由整数组成的row x col 的 grid&#xff0c;其中有多少个 3 3 的 “幻方” 子矩阵&am…...

编程新知 2026/2/7 13:27:36

uniapp 集成腾讯云 IM 富媒体消息（地理位置/文件）

UniApp 集成腾讯云 IM 富媒体消息全攻略&#xff08;地理位置/文件&#xff09; 一、功能实现原理 腾讯云 IM 通过 消息扩展机制 支持富媒体类型&#xff0c;核心实现方式&#xff1a; 标准消息类型&#xff1a;直接使用 SDK 内置类型&#xff08;文件、图片等&#xff09;自…...

编程新知 2025/10/25 5:53:05

《Docker》架构

文章目录 架构模式单机架构应用数据分离架构应用服务器集群架构读写分离/主从分离架构冷热分离架构垂直分库架构微服务架构容器编排架构什么是容器&#xff0c;docker&#xff0c;镜像&#xff0c;k8s 架构模式 单机架构 单机架构其实就是应用服务器和单机服务器都部署在同一…...

编程新知 2026/2/4 16:31:26

Python网页自动化Selenium中文文档

1. 安装 1.1. 安装 Selenium Python bindings 提供了一个简单的API&#xff0c;让你使用Selenium WebDriver来编写功能/校验测试。 通过Selenium Python的API&#xff0c;你可以非常直观的使用Selenium WebDriver的所有功能。 Selenium Python bindings 使用非常简洁方便的A…...

编程新知 2026/1/23 18:15:21

Axure 下拉框联动

实现选省、选完省之后选对应省份下的市区...

编程新知 2026/1/20 13:43:41