MATLAB：遗传算法 - 初始用户提供的适应度函数评估失败

Question

我有一个带有矢量化适应度函数的 GA，它按预期工作：

objFunc = @(N) -fitfun(N, foo, NUM);

[ N, ~, ~, ~, ~, ~ ] = ga(objFunc, 3 * NUM, [], [], [], [], ...
                          [], [], [], options);

当边界被引入时，它就不再存在了：

UB = Inf(1, 3 * NUM);
LB = -UB;

for i = 3 : 3 : 3 * NUM
  LB(i) = 3000;
  UB(i) = 9000;
end

objFunc = @(N) -fitfun(N, foo, NUM);

[ N, ~, ~, ~, ~, ~ ] = ga(objFunc, 3 * NUM, [], [], [], [], ...
                          LB, UB, [], options);

对应的堆栈跟踪：

> Error using delaunayTriangulation/convexHull
  The triangulation is empty.
> Error in fitfun (line 66)
      [ facets, volume(i) ] = convexHull(DT);
> Error in run_fitfun>@(N)-fitfun(N,foo,NUM) (line 127)
    objFunc = @(N) -fitfun(N, foo, NUM);
> Error in createAnonymousFcn>@(x)fcn(x,FcnArgs{:}) (line 11)
  fcn_handle = @(x) fcn(x,FcnArgs{:});
> Error in makeState (line 64)
              Score = FitnessFcn(state.Population(initScoreProvided+1:end,:));
> Error in galincon (line 17)
  state = makeState(GenomeLength,FitnessFcn,Iterate,output.problemtype,options);
> Error in ga (line 359)
              [x,fval,exitFlag,output,population,scores] =
              galincon(FitnessFcn,nvars, ...
> Error in run_fitfun (line 140)
    [ N, ~, ~, ~, ~, ~ ] = ga(objFunc, 3 * NUM, [], [], [], [], ...
> Caused by:
      Failure in initial user-supplied fitness function evaluation. GA cannot
      continue.

说清楚，我设置了'MutationFcn', @mutationadaptfeasible，也试过'Vectorized', 'off'。

编辑：

事实证明，我在选项中设置了 'PopInitRange', [ 5000; 7000 ]，但是 GA 的第一代（第零个？）显示传入向量为每三个变量设置了 LB（3000），导致delaunayTriangulation显然是空的。

N2 = reshape(N(i,:), 3, NUM).'

N2 =
   1.0e+03 *
   -0.0009   -0.0007    3.0000
    0.0007   -0.0002    3.0000
   -0.0005    0.0019    3.0000
    0.0002    0.0005    3.0000
    0.0021   -0.0009    3.0000
    0.0009    0.0015    3.0000
   -0.0007   -0.0005    3.0000
   -0.0008   -0.0013    3.0000
   -0.0004    0.0020    3.0000
   -0.0001    0.0003    3.0000
    0.0011    0.0010    3.0000
    0.0015    0.0010    3.0000
    0.0009    0.0013    3.0000
   -0.0008   -0.0010    3.0000
   -0.0005    0.0010    3.0000
   -0.0002    0.0020    3.0000
   -0.0003   -0.0001    3.0000
    0.0002    0.0015    3.0000
   -0.0008    0.0010    3.0000
   -0.0007    0.0017    3.0000
    0.0005    0.0018    3.0000
   -0.0002   -0.0003    3.0000
   -0.0006    0.0010    3.0000
   -0.0000    0.0008    3.0000
   -0.0006   -0.0012    3.0000

这似乎是 GA 不尊重初始种群播种范围的情况，即使它显然在指定的范围内。有什么办法可以解决这个问题？

Answer 1

我的第一个猜测是将CreationFcn 设置为例如@gacreationuniform，但这不起作用：ga 实现仍然表现出默认行为并评估其条目等于下限值的向量（如果这些下界是有限的）。

强制使用不同的第一个向量的解决方案是在选项的InitialPopulation 字段中提供此向量。 （注意：确保你的初始向量确实满足边界和约束，否则，ga 仍将使用他的评估下限的方法）

希望能解决你的问题。

顺便说一句，您可以包含一个检查三角测量是否有效的约束（为此使用nonlcon 约束函数）。