最近，已经开发了不同的进化计算方法，该方法为给定优化问题生成了一组高质量的解决方案。许多研究都认为多样性1）是探索行为空间（质量多样性）或2）以增加解决方案的结构差异（进化多样性优化）的平均值。在这项研究中，我们引入了一种共同进化算法，以同时探索多组分旅行小偷问题的两个空间。结果表明，与文献的基线进化多样性算法相比，共同进化算法具有明显更高多样性的能力。

在真实世界优化中，常见的是面对几个次级问题，互动和形成主要问题。子问题之间存在依赖性，使得不可能通过专注于一个组件来解决这样的问题。旅行小偷问题〜（TTP）属于此类别，由旅行销售人员问题〜（TSP）和背包问题〜（KP）形成。在本文中，我们通过优质多样性〜（QD）方法研究了TSP和KP的依赖性。 QD算法提供强大的工具，不仅可以获得高质量解决方案，还提供了在行为空间中的高性能解决方案的分布。我们使用众所周知的TSP和KP搜索操作员介绍基于Map-Elite的进化算法，将TSP和KP得分作为行为描述符。之后，我们进行全面的实验研究，表明使用应用于TTP的QD方法的有用性。首先，我们提供有关TSP / KP行为空间中高质量TTP解决方案的见解。之后，我们表明，通过使用我们的QD方法可以获得更好的TTP解决方案，并显示它可以改善用于在文献中基准测试的广泛TTP实例的最佳已知解决方案。

一组解决方案中的多元化已成为进化计算社区中的热门研究主题。事实证明，它有益于以多种方式优化问题，例如计算一套高质量的解决方案并获得不完美建模的鲁棒性。在文献中，我们首次适应了现实世界中的组合问题的进化多样性优化，即患者的入学计划。我们引入了一种进化算法，以在每种溶液质量的一组解决方案中实现结构多样性。我们还引入了一个突变操作员，偏向于多样性最大化。最后，我们通过模拟证明了多样性对上述问题的重要性。

在处理机器人技术，游戏和组合优化等领域的问题时，质量多样性（QD）算法已被证明非常成功。它们的目的是最大程度地提高基本问题所谓行为空间不同区域的解决方案的质量。在本文中，我们应用QD范式来模拟背包问题上的动态编程行为，并提供对QD算法的第一个运行时分析。我们证明他们能够在预期的伪多项式时间内计算最佳解决方案，并揭示导致完全多项式随机近似方案（FPRAS）的参数设置。我们的实验研究根据在行为空间中构建的解决方案以及获得最佳解决方案所需的运行时评估了经典基准集的不同方法。

机会受到限制的优化问题允许建模问题，其中涉及随机组件的约束仅应以较小的概率侵犯。进化算法已应用于这种情况，并证明可以实现高质量的结果。在本文中，我们有助于对进化算法的理论理解，以进行偶然的优化。我们研究独立且正态分布的随机组件的场景。考虑到简单的单对象（1+1）〜EA，我们表明，施加额外的统一约束已经导致局部最佳选择，对于非常有限的场景和指数优化时间。因此，我们引入了问题的多目标公式，该公式可以摆脱预期成本及其差异。我们表明，在使用此公式时，多目标进化算法是非常有效的，并获得一组解决方案，该解决方案包含最佳解决方案，以适用于施加在约束上的任何可能的置信度。此外，我们证明这种方法还可以用于计算一组最佳解决方案，以限制最小跨越树问题。为了在多目标配方中呈指数指数的折衷，我们提出并分析了改进的凸多目标方法。关于NP-固定随机最小重量占主导地位问题的实例的实验研究证实了多目标和改进的凸多目标方法的益处。

语义已成为遗传编程（GP）研究的关键话题。语义是指在数据集上运行时GP个体的输出（行为）。专注于单目标GP中语义多样性的大多数作品表明它在进化搜索方面是非常有益的。令人惊讶的是，在多目标GP（MOGP）中，在语义中进行了小型研究。在这项工作中，我们跨越我们对Mogp中语义的理解，提出SDO：基于语义的距离作为额外标准。这自然鼓励Mogp中的语义多样性。为此，我们在第一个帕累托前面的较密集的区域（最有前途的前沿）找到一个枢轴。然后，这用于计算枢轴与人群中的每个人之间的距离。然后将所得到的距离用作优化以优化以偏及语义分集的额外标准。我们还使用其他基于语义的方法作为基准，称为基于语义相似性的交叉和语义的拥挤距离。此外，我们也使用NSGA-II和SPEA2进行比较。我们使用高度不平衡二进制分类问题，一致地展示我们所提出的SDO方法如何产生更多非主导的解决方案和更好的多样性，导致更好的统计学显着的结果，与其他四种方法相比，使用超卓越症结果作为评估措施。

客户满意度在移动设备中的能源消耗至关重要。应用程序中最耗能的部分之一是图像。尽管具有不同质量的不同图像消耗了不同量的能量，但没有直接的方法来计算典型图像中操作的能量消耗。首先，本文调查了能源消耗与图像质量以及图像文件大小之间存在相关性。因此，这两者可以被视为能源消耗的代理。然后，我们提出了一种多目标策略，以增强图像质量并根据JPEG图像压缩中的定量表减少图像文件大小。为此，我们使用了两种一般的多目标元启发式方法：基于标量和基于帕累托。标量方法找到基于组合不同目标的单个最佳解决方案，而基于帕累托的技术旨在实现一组解决方案。在本文中，我们将策略纳入五种标量算法，包括能量感知的多目标遗传算法（ENMOGA），能量感知的多目标粒子群优化（ENMOPSO），能量感知的多目标多目标差异进化（ENMODE）（ENMODE）（ENMODE） ，能源感知的多目标进化策略（ENMOES）和能量感知的多目标模式搜索（ENMOPS）。此外，使用两种基于帕累托的方法，包括非主导的分类遗传算法（NSGA-II）和基于参考点的NSGA-II（NSGA-III），用于嵌入方案，以及两种基于帕累托的算法，即两种基于帕累托的算法，即提出了Ennsgaii和Ennsgaiii。实验研究表明，基线算法的性能通过将拟议策略嵌入到元启发式算法中来提高。

现代优化策略，例如进化算法，蚂蚁菌落算法，贝叶斯优化技术等。带有几个参数，可在优化过程中引导其行为。为了获得高性能算法实例，已经开发了自动化算法配置技术。最受欢迎的工具之一是IRACE，它可以评估顺序种族中的配置，利用迭代统计测试来丢弃性能不佳的配置。在比赛结束时，使用贪婪的截断选择，从未丢弃的幸存者配置中选择了一组精英配置。我们研究两种替代选择方法：一种是保持最佳幸存者，并从一组幸存者中随机选择其余配置，而另一个则应用熵以最大程度地提高精英的多样性。这些方法经过测试，用于调整蚂蚁菌落优化算法，以解决旅行销售人员问题以及二次分配问题，并为满足性问题调整精确的树搜索求解器。实验结果表明，与IRACE的默认选择相比，测试的基准测试结果有所改善。此外，获得的结果表明，非专业人士可以获得多种算法配置，这鼓励我们探索更广泛的解决方案以了解算法的行为。

过去已经表明，与解决多模式问题生成器的解决实例相比，多座丘陵策略与标准遗传算法相比有利。我们扩展了这项工作，并验证遗传算法中多样性保存技术的利用是否改变了比较结果。在两种情况下，我们这样做：（1）​​目标是找到全局最佳距离时，（2）当目标是找到所有Optima时。进行了数学分析，用于多设山丘算法，并通过实证研究进行了经验研究，以求解多模式问题生成器的实例，其中包括山丘策略以及遗传算法的数量，并使用遗传算法进行了元素。尽管小甲基元素改善了遗传算法的性能，但它仍然不如这类问题上的多尽山关闭策略。还提出了一种理想化的细分策略，并认为它的性能应接近任何进化算法在此类问题上可以做到的。

我们继续研究遗传算法（GA）在组合优化问题上，候选解决方案需要满足平衡性约束。已经观察到，临时交叉和突变操作员授予的搜索空间大小的减小通常不会转化为GA性能的实质性改善。尽管怀疑平衡的代表可能会产生更不规则的健身景观，但仍然没有明确的解释，尽管该景观可能会更难以使GA融合到全球最佳距离。在本文中，我们通过将局部搜索步骤添加到具有平衡运算符的GA，并使用它来进化高度非线性平衡的布尔功能，从而调查此问题。特别是，我们围绕两个研究问题组织了实验，即如果本地搜索（1）提高了GA的收敛速度，并且（2）降低了人口多样性。令人惊讶的是，尽管我们的结果肯定地回答了第一个问题，但他们还表明，添加本地搜索实际上\ emph {增加}人口中个人之间的多样性。我们将这些发现与有关布尔功能问题的健身景观分析的最新结果联系起来。

This research explores substitution of the fittest (SF), a technique designed to counteract the problem of disengagement in two-population competitive coevolutionary genetic algorithms. SF is domain-independent and requires no calibration. We first perform a controlled comparative evaluation of SF's ability to maintain engagement and discover optimal solutions in a minimal toy domain. Experimental results demonstrate that SF is able to maintain engagement better than other techniques in the literature. We then address the more complex real-world problem of evolving recommendations for health and well-being. We introduce a coevolutionary extension of EvoRecSys, a previously published evolutionary recommender system. We demonstrate that SF is able to maintain engagement better than other techniques in the literature, and the resultant recommendations using SF are higher quality and more diverse than those produced by EvoRecSys.

通过维护大人物和更新每一代的少量解决方案，资源分配方法（RA）提高了MoA / D的性能。然而，关于RA的大多数研究通常集中在不同资源分配指标的性质上。因此，它仍然不确定主要因素，导致MOEA / D的性能增量。本研究调查了MOEA / D在广泛的MOP中的部分更新策略的影响，以产生MOEA / D与部分更新和MOEA / D具有小于人口尺寸和大群大小的洞察的见解。考虑到他们最终近似帕累托集，随时超大绩效，达到地区和独特非主导解决方案的地区的深入分析，对人口动态行为进行了深入的分析。我们的结果表明，具有部分更新的MOEA / D与MOEA / D具有小于人口大小的MOEA / D的搜索进行了进展，并探讨了人口大小的MOEA / D.具有部分更新的MoA / D可以减轻与人口大小选择相关的常见问题，并在大多数爆模中具有更好的收敛速度，如HyperVotume和唯一非主导解决方案的数量结果所示，随时性能和经验验证功能表示。

在实际优化方案中，要求我们解决的问题实例可能会在优化过程中发生变化，例如，当可用新信息或环境条件发生变化时。在这种情况下，人们可以希望通过从最佳解决方案的最佳解决方案继续进行搜索来实现合理的绩效。同样，人们可能希望，在解决彼此相似的几个问题实例时，````温暖启动'''第二个实例的优化过程是通过第一个实例的最佳解决方案的优化过程。但是，在[Doerr等人，GECCO 2019]中显示，即使使用结构良好的解决方案初始化，进化算法也可能具有通过结构上更糟糕的解决方案替换这些良好溶液的趋势，从而导致优化时间与没有优化的时间相比没有优化的时间。相同的算法从头开始。 Doerr等人。还提出了一种克服这个问题的多样性机制。他们的方法平衡了围绕当前问题的最佳解决方案的贪婪搜索，并在上一个实例的最佳发现解决方案周围进行搜索。在这项工作中，我们首先表明Doerr等人建议的重新优化方法。当问题实例容易发生更频繁的更改时，达到限制。更确切地说，我们证明它们被陷入了动态领导问题问题，目标字符串定期更改。然后，我们提出了其算法的修改，该算法在围绕先前最佳和当前最佳解决方案围绕贪婪的搜索进行了插值。我们从经验上评估了具有各种变化频率和不同扰动因素的前导者实例上的平滑重优化算法，并表明它表现出优于完全重新启动的（1+1）进化算法和Doerr等人的重新挑选方法。

In more recent years, there has been increasing research interest in exploiting the use of application specific hardware for solving optimisation problems. Examples of solvers that use specialised hardware are IBM's Quantum System One and D-wave's Quantum Annealer (QA) and Fujitsu's Digital Annealer (DA). These solvers have been developed to optimise problems faster than traditional meta-heuristics implemented on general purpose machines. Previous research has shown that these solvers (can optimise many problems much quicker than exact solvers such as GUROBI and CPLEX. Such conclusions have not been made when comparing hardware solvers with classical evolutionary algorithms. Making a fair comparison between traditional evolutionary algorithms, such as Genetic Algorithm (GA), and the DA (or other similar solvers) is challenging because the later benefits from the use of application specific hardware while evolutionary algorithms are often implemented on general-purpose machines. Moreover, quantum or quantum-inspired solvers are limited to solving problems in a specific format. A common formulation used is Quadratic Unconstrained Binary Optimisation (QUBO). Many optimisation problems are however constrained and have natural representations that are non-binary. Converting such problems to QUBO can lead to more problem difficulty and/or larger search space. The question addressed in this paper is whether quantum or quantum-inspired solvers can optimise QUBO transformations of combinatorial optimisation problems faster than classical evolutionary algorithms applied to the same problems in their natural representations. We show that the DA often present better average objective function values than GA on Travelling Salesman, Quadratic Assignment and Multi-dimensional Knapsack Problem instances.

The JPEG standard is widely used in different image processing applications. One of the main components of the JPEG standard is the quantisation table (QT) since it plays a vital role in the image properties such as image quality and file size. In recent years, several efforts based on population-based metaheuristic (PBMH) algorithms have been performed to find the proper QT(s) for a specific image, although they do not take into consideration the user's opinion. Take an android developer as an example, who prefers a small-size image, while the optimisation process results in a high-quality image, leading to a huge file size. Another pitfall of the current works is a lack of comprehensive coverage, meaning that the QT(s) can not provide all possible combinations of file size and quality. Therefore, this paper aims to propose three distinct contributions. First, to include the user's opinion in the compression process, the file size of the output image can be controlled by a user in advance. Second, to tackle the lack of comprehensive coverage, we suggest a novel representation. Our proposed representation can not only provide more comprehensive coverage but also find the proper value for the quality factor for a specific image without any background knowledge. Both changes in representation and objective function are independent of the search strategies and can be used with any type of population-based metaheuristic (PBMH) algorithm. Therefore, as the third contribution, we also provide a comprehensive benchmark on 22 state-of-the-art and recently-introduced PBMH algorithms on our new formulation of JPEG image compression. Our extensive experiments on different benchmark images and in terms of different criteria show that our novel formulation for JPEG image compression can work effectively.

我们最近提出了安全的 - 解决方案和健身进化 - 一种相应的协调算法，该算法维持两个共同发展的人群：候选解决方案和候选目标函数的种群。我们表明，安全在机器人迷宫领域内发展溶液的成功。本文中，我们介绍了Safe的适应和对多目标问题的应用的研究，其中候选目标功能探索了每个目标的不同权重。尽管初步的结果表明，安全以及共同发展的解决方案和目标功能的概念可以识别一组类似的最佳多物镜解决方案，而无需显式使用帕累托前锋进行健身计算和父母选择。这些发现支持我们的假设，即安全算法概念不仅可以解决复杂的问题，而且可以适应多个目标问题的挑战。

桁架优化可以制定为组合和多模态问题，其中定位不同的最佳设计允许从业者根据他们的偏好选择最佳设计。已经成功地应用了Bilevel优化以分别考虑拓扑和尺寸的拓扑和下层尺寸。我们介绍精确的枚举，以严格分析拓扑搜索空间，并删除对小问题的随机性。我们还提出了新颖性驱动的二元粒子群优化，以通过最大化新颖性来发现上层的新设计。对于较低的级别，我们采用可靠的进化优化器来解决问题的布局配置方面。我们考虑桁架优化问题实例，其中设计人员需要选择与练习代码约束的离散集中的条形大小。我们的实验研究表明，我们的方法优于目前最先进的方法，并获得多种高质量解决方案。

排名汇总旨在将许多替代品的偏好排名与不同选民的偏替排名组合成单一共识排名。然而，作为各种实际应用的有用模型，它是一个计算上有挑战性的问题。在本文中，我们提出了一种有效的混合进化排名算法来解决完整和部分排名的排名聚集问题。该算法具有基于协调对的语义交叉，并通过有效的增量评估技术加强了较晚的验收本地搜索。进行实验以评估算法，与最先进的算法相比，表明基准实例上具有高度竞争性能。为了展示其实际有用性，算法应用于标签排名，这是一个重要的机器学习任务。

组合设计提供了一个有趣的优化问题来源。其中，给出了在电力线通信，闪存和块密码中的应用程序的应用特别感兴趣。本文通过开发迭代方法来解决进化算法（EA）的排列码的设计。从单个随机排列开始，通过使用基于置换的ea来逐渐增加满足最小距离约束的新排列。我们调查了针对四种不同的健身功能的方法，针对不同级别的细节的最小距离要求，并有两种不同的关于代码扩展和修剪的政策。我们比较我们的EA方法实现的结果，即简单的随机搜索，答案既没有用问题大小衡量。

在过去的几十年中，经典的车辆路由问题（VRP），即为车辆分配一组订单并规划他们的路线已经被密集研究。仅作为车辆的订单分配和他们的路线已经是一个NP完整的问题，因此在实践中的应用通常无法考虑在现实世界应用中应用的约束和限制，所谓的富VRP所谓的富VRP（RVRP）并且仅限于单一方面。在这项工作中，我们融入了主要的相关真实限制和要求。我们提出了一种两级策略和时间线窗口和暂停时间的时间线算法，并将遗传算法（GA）和蚁群优化（ACO）单独应用于问题以找到最佳解决方案。我们对四种不同问题实例的评估，针对四个最先进的算法表明，我们的方法在合理的时间内处理所有给定的约束。