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IEEE CEC2026多模态多目标优化竞赛-NCG-GSEA算法-MATLAB完整实现

IEEE CEC 2026多模态多目标优化竞赛算法,NCG-GSEA采用网格自适应探索框架,集成邻域引导重探索和聚类引导环境选择,支持37个MMO测试问题和IGED评价,维度自适应策略(低维100%局部/高维80%+20%混合)

项目说明

项目简介

NCG-GSEA(Neighborhood and Cluster Guided Grid Self-Adaptive Exploration Algorithm)是提交至IEEE CEC 2026多模态多目标优化竞赛的高性能演化算法。

核心价值

  • 竞赛专用:针对IEEE CEC 2026 MMO竞赛官方基准设计
  • 维度自适应:低维(D小于10)和高维(D大于等于10)自动切换策略
  • 网格探索:基于空间分割的高效搜索机制
  • 邻域引导:利用局部邻域信息进行精细搜索
  • 聚类引导:通过聚类识别多个最优解峰

算法创新

  • 邻域引导重探索:针对已搜索网格单元进行再探索
  • 聚类引导选择:决策空间K-Means聚类识别多峰
  • 维度感知隔离:低维100%局部搜索,高维80%局部+20%全局
  • 网格自适应:根据评估预算和维度动态调整网格分辨率

问题类型

多模态多目标优化(MMOPs)同时具有:

  • 多目标性:需要优化多个相互冲突的目标函数
  • 多模态性:决策空间存在多个等价的Pareto最优峰
  • 挑战:既要保持目标空间收敛性,又要维护决策空间多样性

竞赛基准

  • 问题数量:37个问题(Standard/Restricted/Composite三类)
  • 测试协议:10个实例 × 4次独立运行 = 1,480次总运行
  • 评价指标:IGED(同时衡量目标空间和决策空间)

算法架构

  1. 网格划分:V = ceil((MaxFE/D)^(1/D))自适应分辨率
  2. 锦标赛选择:基于拥挤距离和前沿编号
  3. 邻域引导DE:K=15最近邻,维度自适应搜索
  4. 聚类引导选择:决策空间聚类识别多个峰
  5. 环境选择:非支配排序+聚类代表+拥挤距离

主要参数

  • popScale = 1.25:种群规模倍数
  • K_neighbor = 15:邻域规模
  • P_global = 0.2:高维全局搜索概率(20%)
  • T_stage = 0.2:阶段切换比例

快速开始

% MATLAB环境addpath(genpath(pwd))% 运行完整实验run_cec2026_experiments% 评估IGED结果evaluate_iged_results

单个问题测试

rng(1)[Dec, Obj] = platemo("algorithm", @NCG_GSEA,"problem", {@CEC2026_CMMOP, 1, 1, 1.25},"save", 0);

应用场景

  • 工程设计:多种结构方案达到相同性能
  • 机器学习:神经网络架构搜索、超参数优化
  • 路径规划:多机器人路径、TSP多目标
  • 资源分配:投资组合、能源管理

环境要求

MATLAB R2018a+PlatEMO框架(需单独下载)