DE-2LS：IEEE CEC 2026 无约束优化竞赛亚军算法

项目简介

DE-2LS（Differential Evolution with Late-Stage Local Search）是专为无约束单目标数值优化设计的差分进化算法，在 IEEE CEC 2026 国际优化竞赛中获得第2名（共11个参赛队伍）。由新加坡国立大学开发，论文发表于 arXiv:2606.27762。

竞赛成绩

• 竞赛排名：第2名 / 11支队伍
• U-score：37448.0（原始RDEx为33602.0）
• 性能提升：11.45% 的显著改进
• 综合评价：论文对比实验中取得最佳综合U-score

核心创新

• 平滑分支率控制：75%进度后启动，保留65%历史权重，平滑过渡到开发阶段
• 守护式局部搜索：预算感知设计，坐标下降策略，模式搜索增强，防止过度消耗评估
• 超参数调优：sigmaF 0.02→0.025，xi系数 0.70→0.72，k系数6.5精细调节

技术架构

• RDEx基础引擎：差分进化核心（变异/交叉/选择）+ 自适应机制（动态种群/参数自适应）
• 后期增强：平滑分支率控制（进度监控/指数平滑/开发偏向）+ 守护式局部搜索（预算检查/坐标下降/模式搜索）
• C++实现：标准C++17，Mersenne Twister随机数，std::filesystem输出管理
• 多基准支持：兼容CEC 2017/2022/2024，29个测试函数

性能指标

竞赛结果：DE-2LS 37448.0（第2名），原始RDEx 33602.0，提升11.45%。关键性能：后期局部搜索加快收敛，高维问题表现优异，25次独立运行验证稳定性，适用10D/20D/30D等多维度。

应用场景

工程优化（结构设计、参数调优、资源配置）、机器学习（超参数优化、特征选择、模型集成）、金融工程（投资组合、期权定价、风险管理）、科学计算（函数拟合、逆问题求解、参数优化）

使用指南

编译：g++ -std=c++17 -O3 DE_2LS.cpp cec17_test_func.cc -o de2ls（需GCC 7+ / Clang 5+ / MSVC 2017+）

运行：./de2ls（输出到RDEx_results/目录）

评估：MATLAB运行 main_uscore_BCSOPs.m 计算U-score

项目文件

• DE_2LS.cpp：核心算法实现（C++，45KB）
• cec17_test_func.cc：CEC 2017测试函数
• main_uscore_BCSOPs.m：U-score主评估脚本（MATLAB）
• uscore_BCSOPs.m：U-score计算函数
• DE-2LS-UCOPs.pdf：论文全文（400KB）
• u-score uscops.pdf：U-score评估方法说明

关键亮点

• 保守改进：保留RDEx核心，后期精炼，预算感知
• 平滑过渡：指数平滑避免参数突变，渐进调整，65%历史保留
• 精细调优：三参数联合优化，大量pilot实验，CEC 2026官方验证
• 工程实用：代码清晰注释详细，参数固定无需调参，固定种子可复现

学术引用

Chauhan, D. (2026). DE-2LS: Differential Evolution with Late-Stage local-search for Unconstrained Single-Objective Numerical Optimization. arXiv:2606.27762