HAL Id: inria-00072983
https://hal.inria.fr/inria-00072983
Submitted on 24 May 2006
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub-
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
Multi-Objective Optimization in CFD by Genetic Algorithms
Nathalie Marco, Jean-Antoine Desideri, Stephane Lanteri
To cite this version:
Nathalie Marco, Jean-Antoine Desideri, Stephane Lanteri. Multi-Objective Optimization in CFD by
Genetic Algorithms. RR-3686, INRIA. 1999. �inria-00072983�
ISSN 0249-6399
a p p o r t
d e r e c h e r c h e
THÈME 4
INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE
Multi-Objective Optimization in CFD by Genetic Algorithms
Nathalie Marco — Jean-Antoine Désidéri — Stéphane Lanteri
N° 3686
Avril 1999
Unité de recherche INRIA Sophia Antipolis
2004, route des Lucioles, B.P. 93, 06902 Sophia Antipolis Cedex (France)
Téléphone : 04 92 38 77 77 - International : +33 4 92 38 77 77 — Fax : 04 92 38 77 65 - International : +33 4 92 38 77 65
/
01!123456 7
8:9<;>=39@?BABCEDF9HGJILKNMPORQ<CS9HTVUXWTY;>K@AZT[CE\]L^_AB`3]LGJA Oba;>]Lc3=39@T[CEd-9@TY;_CeG.AfM
ghjikml1no pSqrksjtvuxwXqry{z6lw|y{}~wqvk*qrXuxwqvyz
l e wi.k*l.y{k*}jtrlSl.
R yxlwpSqrzLsj
u}~}y{w ll hjl. hjlzH{{o eqrtR_{{1o n{*}ju{l.
[_ >¡<¢¤£ gh~qv¥l.}@y{wmu}j}j y¤u hjl¥wXh~l6¦Lsjl wqvy{z§y¨k#sjt©wXq«ª¬y{SlwqrlPy{}~wqvk*qr®Juxwqvy{zN¨¯y{
y{}~wqvk#sjk,h<u}@l l.qr{zPqrzuly ez<uk*qr..°ghjl±lkm}~tvy_{l y{}~wqvk*qr®.l.qvu¥lk*q©ª² wXye h<uwXqr
k*lwhjy Y³ k*y{ l}jl.qrl.t©´u:µ l.z~lwXqr1tr{y{q©wXh~k·¶fµ ¸4°@µuxl {l 6y{~sj w|y{}~wqvk*qr®Juxwqvyz
utr{y{ qrwhjk*#}<ux wXqr.s~t¹u trºl.trt»sjq©wXl ¨¯y{}jyjtvlk*#qrz¼ºhjqr h½¶¾>¸ whjl*qvz~qrwq¹utrqr®Juxwqvy{z¼qv#zjyw
qrzLwsjq©wXq©{l ³ ¶Z¿{¸ whjl}<uxXuk*lwl. wXy´l¥y{}~wXqrk*qv®l u l:zjywutrtyx¨wXhjl¥Xuk*l:w¬e}@lÀ¶B@ySytvl.uz ³
qrzLwl.{l ³ lJut ³ ¨¯sjzjwXqry{zjz<ut¹¸ ³ ¶B¤¸whjl.y{w¨¯sjzjwXqry{z<ut~k¥uJ}jll.z¤w»l{lXut<tryS.ut~k*qrzjqrk¥u ³ ¶BnL¸
l{lXutbq©wXl. q¹u hjy{sjt l±u.y{sjz¤wXl ¨¯yqrksjt©w uxzjl.y{s~t©Á¶Bk#sjtrwqv}~hLe qv ³ lÂm.qrl.zj ³ .y{w ³
¦Ls<utrqrw¬
³
°v°r°Ã¸°ÅĬz§uEk#sjtrwq©ª²y{SlwXq©{lÆy{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{z(}jy{~tvlk
³
wXhjllÆqrmzjy¼s~zjqv¦Lsjl´y{}~wqvkmut
ytvs~wqvyzE~s~w1u:ºhjy{trl*lwyx¨}@ywl.z¤wXqvut y{tvsSwXqry{zjqrzj.l*qrzÀ{l.zjlXut3zjyy{trs~wqvy{zÀqr y{}~wqvkmut
º°Ç.°ÈwJ°Puxtvt». qrwl.qvuPqrks~trwXuzjl.ysjt©ÅÉRqrzj wlJu ³ yzjl:q l.z¤wqrÊ<l*uEË_ÌÍ#ξÏmÐYÎÑÐ<ÒÓeÎÑÔÖÕ×Ð@ØͬÌÓ6Ë_ÎÑÒ
Ù«Ú
ÍZÕfÎÑÐ~Ë
³
l¨¯ll
wXyuwhjl¥Û-ØÜXÌ;ÎPÎ Ý@ÍBÕ×ÔmØ
Ù
Ï4Ü ÎÑÐ<ÍB°1¨×wXlkmuÞLqvz~whjl. l*.y{zjl.}~w}jl.qrl
³
{lzjlwqv6utr{y{ qrwhjk*¥uxlqrkm}~tvlkmlz¤wXl uz Ê<w*wXl.wXl y{zÁu.u lkmqr6l~uk*}jtrl.6ÉßwXhjlz§u
zLsjk*l. qv.ut[l4S}lqrkmlz¤w uxwqvy{z´qv|.yz sjwXl wXy*y{t©{lumk#sjt©wXq«ª¬y{Slwqrlhju}l1y{}~wqvk*qr®Juxwqvyz
}j y{jtrl.kਯy{-whjl
l. qvzÆy¨3uz6uqr ¨¯y{qrtqrzÆábsjtrl. q¹uz6â<y_º°
ã´ä¤åYæ ç±è Ñé£ëê }~wqvk*qr®Juxwqvy{z:ªRì´sjt©wXq«ª ê SlwXq©{l ê }~wqvk*qr®Juxwqvy{z:ªb3u lwy±¨¯y{z¤wߪRíßq©wXl. qvyz
y¨zjyzîqvzS¨¯l.qry{ qrw¬Eª1µ l.zjlwXqrtr{y{ qrwhjk*#ªábsjtrl.Öáb¦Ls<uxwqvyzjªpeh<u}@l}<uuk*lwX qv®.uxwXqry{zïª
3uxXutrtvltð.y{k*}jsSwXqrzj
ñ3ò¯ó[ôðò¯õRö÷4øøùßôVúû_üfýRþ_ý ÿeûÃúÃý ÿ ö >ö>øø÷_ú -õ.üúÃÿ þ_ý!#"%$ &'(ý
"¥ 2[ m 62 / 0#!12[5 7 +"- m7
£
íßlXu}j}@y{wßwXuq©wXl
y{}SwXqrkmqrXuÑwXqry{zksjt©wXqr. qrwi.l }@y{sjt¹u#.y{zjl.}~wqvyz6y}~wXqrkmutvl
l±¨¯y{ k*l±l.zEuy ez<uk*qv¦Lsjlx° y}~wXqrk*qv l.sjs~wqvtrqvÖl.wsjzjl*kwXh~y lÖ l.k*q«ª¬ wyS hju wqv¦Lsjl ³
}jtrsj}j.qr.k*lzLwRs~z#tv{yq©wXhjk*lßµzwqv¦Lsjl¶B|µ1¸°ðl.[|µ§y{z¤w l.[utr{y{q©wXh~kml y{}SwXqrkÖª
qrXuxwqvy{z#wXiyjsj wl.}ju wqvsjtvqri. l.k*l.z¤w»u
u}~wbusS#}j y{jtri.k*l.3y! ¶_¸t
qrzjq©wXqvutvqrXuÑwXqry{z±z
l.w
}<uqrz¤wXsjq©wXq©{l ³ ¶Z¿{¸ßtvl}juXuk*iwXl#"Öy{}SwXqrkmqrlz~l1 y{z¤w|}<uwXy{sj s6k$.k*lw¬S}@l¥¶B@ySyt%l.z ³
l.z¤wqvl ³ .lt ³ ¨¯y{zjwXqry{zjzjlt ¸ ³ ¶B¤¸t¹u*¨¯y{zjwqvyzjzjl.trtrl.y&~w}@l.sSw}j. l.z¤wXl}jtrsjqrl.sj k*qvz~qvkmu¥tryxª
JuxsS
³
¶BnL¸}~tvsj qvlsj:.q©wXil¥ y{z¤w"À}jlz
l´lz§.yzjq
.uxwXqry{z ¶Bks~trwqv}jh¤eqr¦Lsjl
³
¦Ls<utrq©w
³
lÂm.u.q©w ³ y!&~w ³ °r°v°Ã¸°('uxzj*sjz }jyjtvik*l )y}~wXqrk*qvuxwXqry{zNksjt©wXqr. qrwi. l ³ qrtßz îuP}<uÖsjzjl
ytvs~wqvyz¥y{}SwXqrk¥uxtvl|sjzjqr¦Lsjl ³ kmuqv»sjzml.zj l.k#jtvl ly{trs~wXqry{zj»}@ywXlzLwqvltvtrl.JuRlz:!z.utHusSª
.s~zjl-ytvs~wqvyzÖz
l w
Ù
ØÔ:ÌÕ Ù×Ù
Ì Ú
ÜXÌðeqrª*"Ѫ²eqr
lwy{sjtrl.3.q©wXilqrksjt©w uxz.k*l.z¤w|ɤy{z±q
lzLwqrÊjl
utry{ Ú ÐÌÐ~Ë_ÌÔ,+ ÙÌÓeÌË_Î Ù«Ú ÍBÕfÎÑÐ~ËÐYÎÑÐÓeÎÑÔÖÕ×Ð- Ì ËV¦Lsjq Ê<zjqr l.z¤w»sjzÏ4ÜXÎÑÐ<ÍbÎ Ý@ÍBÕ×ÔmØ Ù ÓeÌßÛ-ØÜXÌ;ÎÑ°
}~i.±u_y{qr}j..qrl.±y{zjl.}~w ³ y{zîk*lwÖl.z/.s~e l l.±utvy{q©wXhjk*l!zwqv¦LsjlÖlw±yz
trl.-wXl wl
)
uxy{
sj
l.lSlkm}~tvlu.u
kmqr¦Lsjl.Éj}~sjqvyz.y{z
sjqrws~zjl lS}0.qrk*l.z¤w uÑwXqry{z
zLsjk. qv¦Lsjl uxzjtrl±Ju lt y}~wXqrk*qvuxwXqry{zks~trwqvq©wXi. l )sjz}jyxÊ<t uqrtrl±}jtry{zj! uzjs~z
.y{sjtrl.k*l.z¤wl.sjt1. qvlz°
2 è > æ ¢43 £ëê }~wqvk*qrXuxwqvy{zª ê }~wXqrk*qvuxwXqry{z6ksjt©wXqr. qrwi. lª65< y{z¤w l13u lwXy±ªßíß qrwi.l l
zjy{zeª y{k*qrz<uzjlªtvy{q©wXhjk*l!zwqv¦Lsjlª[áR¦Ls<uÑwXqry{zj )ábsjtrl.bª[3uxXukwqrXuxwqvyz l¨¯y{ kml
ªßí-utr.sjtð}juXutrtri.trl
$ !"ÖV"*7
_ è é ¢ è
ä! ä ä
J¡~è
è"$# %
¿S°r lÊjzjqrwqvyz °1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° &
¿S°Ã¿ 'y_º
y*whjlºy{ Þ)( °#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°
¿S° ghjl{l.z~lwXqr1y{}lXuxwy{°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°
* 2 3×æXè ,+ ä ¢-/. ä6è" 0/1¤¡~ è è 3 ä 2
~°r {l.z~l.Xuxtðksjt©wXq«ª¬y{el.wqrl}j y{jtrl.k °°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°
~°Ã¿ .tvu qv.utVk*lwXh~y wXy*ytrluÖks~trwq©ª²y{Sl.wXq©{l#}jy{~tvlk °1°1°1°#°1°#°1°1°#°
~° Ĭk*}jtvlk*l.z¤w uxwqvyzƤ6µ l.zjlwXqr#tv{yq©wXhjk*½°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°
~°~°v |uzjÞLqrzj*¤¨¯y{z¤wX#°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°
~°~°¿ zlJu trPlS}lqrk*l.z¤w1y¨u}j}jtrqv.uxwXqry{zÀy¨ßµ wXyuk#sjt©wXq«ª¬y{Slwqrl
}~y{jtrl.k °1°1°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° {
~°Çn 3y{z y{k*qvzjuxwXl pSy wXqrzj¥µ l.zjlwXqr1tvy{q©wXhjk*N°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° {
2 3×æXè ,+ ä ¢-/. ä6è" 0/1¤¡~ è è4 ¡
¡3 å -Z¢{¡ 3
¢-è
5
nj°r ê }~wXqrk*qv®.uxwXqry{z6}jy{~tvlkਯy{k pS h<u76l. yewy{Xut qv l w uÑwXqry{z·°#°1°#°1°1°#° Jn
nj°Ã¿ w¬ºßyѪ¬y{Slwqrly{}~wqvk*qr®Juxwqvyz´}j y{jtrl.kë°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° _
nj° wXhj l.l4ª¬y{Slwqrly{}~wqvk*qr®Juxwqvyz´}j y{jtrl.k °#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° _
% 2 3×
æXè
,+
ä
¢-/.
ä6è"
0/1¤¡~
è ²è )8:9V¡
bä<;
( = ä
>?
%
&S°r ghjl#¿' áRs~tvlâjy>º y{t©{l °#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¿@&
&S°Ã¿ gqvk*lqrzLwl.{uxwXqry{z °1°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¿@A
&S° pSh<u}@l }<uuk*lwqr®Juxwqvy{z °1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¿
&S°Çn ghjly{}~wqvk*qr®Juxwqvy{z6}j y{jtrl.k °1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¿
&S°B& ì´l. h´s~} uÑwXl}jye.l sj l¥°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° {
&S° 3uutrtvltvqr®Juxwqvyz´wXXuÑwXl.x °1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ~
&S°BA |lsjt©wX°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¤¿
&S° íßy¤u lk*l.h´lsjt©wX*°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¤¿
&S°~°v [uXuxtvtrl.tð}@l.¨¯y{kmuzjll. sjt©wX,°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¤¿
&S°~°¿ 3|sjk*l. qv.utðlsjt©wXF°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° ¤¿
&S° 53qrzjl k*l.h´lsjt©wX °1°1°#°1°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° 5&
&S°~°v [uXuxtvtrl.tð}@l.¨¯y{kmuzjll. sjt©wX,°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° 5&
&S°~°¿ 3|sjk*l. qv.utðlsjt©wXF°#°1°1°#°1°°#°1°#°1°1°#°1°#°1°1°1°1°1°#°1°#°1°1°#° {
C D è
¢43[éE
?ï ä ï¡j Fð
*4C
ä²ä ä ¢ ä
"ÖV2[!,!#"
ĬzÁl{l uJ ¥tvq©¨¯l ³ ºßly{k*kmyzjtr ¨Bux.lksjt©wXq«ª¬ySl.wXq©{lÆy}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zÁ}jy{~tvlkm* sj hÅu
js~eqrzjÖu1zjlº wl.trleqv qvyzlw-.y{k*}j y{k*qv qvzj¦esjutvq©w¬¥uz try_º½.y{w ³ y{»l.trl.wqvz~±wXhjl|y{}~wqvkmut
ºßu_wXy {ywyºßy{ Þk*qrzjqvk*qr®.qrzj1ywh±wXqrk*l}@l.z¤wuz Ö qr wXuzj.lx°bĬzÖwXhjluxl.y}<ull.zj{qrzjll.ª
qrzj´y{k*ksjz~qrw¬ ³ qvlzLwqvwXw Pwy´~sjqvt }@l.¨¯y{kmuz¤w#uqrXux¨×w:¶Bk*qrzjqrk¥uxtRºl.qr{h¤w ³ kmuÑSqvkmut
l.sj qrw¬ ³ °r°v°Ã¸ uxw1tvy_º .y{wJ°*ĬzÀl..yzjy{k*qv ³ l..yzjy{k*qvwXwXPwXy.yzj.qrtvqvuxwlmwhjl*s~wXqrtvq©wXqrl.1uz
wXh~l-.y{z~sjk*}~wqvy{z*y¨@y{k*kmy q©wXqrl.wykmuÑSqvk*qr®.lwXhjlßye.qvutSºl.t©¨Bulyx¨HlJu h*qrz q©Sq s<uxtZ°gh~l
.ykmk*y{z}<ux w-yx¨whjl. l y{}~wqvk*qr®Juxwqvy{z}j y{jtrl.k*qrßwXh<uÑw-wXhjl l.¦Lsjqrl l{lXutðq©wXl. q¹uwyÖl
w uxÞl.zNqrz¤wXyÀ.y{z~q l.uxwXqry{zNqrksjt©w uxzjl.y{s~t©{° ĬzîwXh~l.l.ul ³ kmlwXhjy Öy¨| qvzjtvly{el.wqrl
y{}~wqvk*qr®JuxwqvyzPu l1z~y:k*y{l1s~qrwXujtrl°ì´s~trwq©ª²y{Sl.wXq©{l±y}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zÆ hjy{sjt @l1.y{zj q l.l
qrzj wlJu °b tvu {lzes~k@l.»y¨ux}j}jtrqv.uxwXqry{z¥ul.uRy¨Yk#sjt©wXq«ª¬y{Slwqrly{}~wqvk*qr®Juxwqvyz¥h<uJl@l.lz
}j l.lz¤wXl qrzwXhjltrq©wXl.uxwXs~l°bgh~l yey{Þ*y¨[íßy{hjyzrYqv-u{yey l¨¯ll.z~.l¨¯y{ßuwXhjly{lwXqrJut
<u ÞL{ y{sjz y{zwXhjqrsjel.w.°
Ĭzu¥ qvk*}jtrly}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zP}j y{jtrl.k ³ wXhjl#zjywXqry{z´y¨by{}~wqvkmutrq©w¬´qr| wXuqr{h¤w¨¯y{º-u °ïl
ll.ÞP¨¯y{whjl*l w¶¯whjl*kmqrzjqrksjkëywXhjl*kmuÑSqvk#sjk¥¸ xutrsjlmy¨ßuzÀy{Sl.wXq©{lm¨¯sjzjwqvyz°*Ĭz
u:k#sjtrwq©ª²y{SlwXq©{lÖy}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zP}j y{jtrl.k
³
whjlz~ywXqry{zPy¨y{}~wXqrkmutrqrw¬´qvzjywyy{¤eqry{sj.°Ä²¨
ºl¥ux{llÖqvzEu xuz~.l±wXhjuxw ºßl*.uzjzjywtrqrzjÞÆwXh~l±uxtvsjly¨RwXhjl q6l.lz¤w#ySl.wXq©{l.¶BqB°lx°±q©¨
ºll¨¯sjl|wXyy{k*}<u lu}j}~tvluz yXuzjl. ¸ ³ ºlk#sj wÊ<z uz~lº lÊ<zjq©wXqry{zy¨ðy{}SwXqrk¥uxtvq©w¬ ³
u lÊ<zjq©wXqry{zPwXhjuxw u.y{s~zLw¨¯y{utvtVwXh~l±. qrwl.qvu~°ghjl.z ³ wXhjl±y{zjl.}~w yx¨»3u lwXyy}~wXqrkmutvq©w¬
u qv l.|ut©wXhjysj{h ³ qvzPl.zjlXut ³ zjy y{trs~wXqry{zPqr@l. wº°°Çw.° utrtwhjlq©wXl. q¹u qvk#sjt©w uzjly{sj tr ³
wXh~l.l:lSqvw*uÆ lwÖy¨ y{trs~wXqry{zjwh<uxw±ul¥ wX qvwXt©î@lw wXl.1wXh<uxzïwXhjl:l.kmuqrzjqrzjy{zjl±qrzïwXhjl
ºhjy{trlP lJu h }<ulƺhjlz .y{zj q l.qrzjÁutrt|whjlÆySl.wXq©{l. qvk#sjtrwXuzjly{sjt©{° gh~qv lwyx¨
ytvs~wqvyzj±qr±ÞLzjy_ºz(ux:Í<Ì¥Û-ØÜXÌ;ÎEÎ Ý@ÍBÕ×ÔmØ Ù Ë_ÌÍ»y{*Ë_ÌÍ#ξÏ:Í<Ì:ÐYÎÑÐ<ÒÓeÎÑÔÖÕ×Ð@Ø;ÌÓ6Ë_Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐ~Ë¥°
ghjl*.ykm}~tvlkmlz¤w uÀlw1y¨ytvs~wqvyzjqv .utvtrl Í<Ì¥ÓeÎÑÔÖÕ×Ð@Ø;ÌÓË_Î Ù«Ú ÍBÕfÎÑÐ~˱Ë_ÌÍB°± ytvs~wqvyz
@l.try{zj{qrzj¥wy¥whjl[ulwXy lwqvzjywlwwl.wXh<uzÆuzjywhjl.|y{zjl#ltvyzj{qrzj¥wymwhjluk*llw
³
wXh~lEu lÖzjyw1.y{k*}<uxXujtrl°máRu h¼y¨whjl.k qvJuxtvtrl u¨¯l.uqrjtrl¥ y{trs~wXqry{z§¶Bllm¨¯y l~uk*}jtrl
©×¸4°3ghjl h~y{qvly¨@uy{trs~wqvy{zÖuxwXh~l.wXhjuz*uzjywhjl.3l.¦Lsjqrl»uwXhjyy{sjhÖÞez~y>ºtrl {ly{z±wXhjl
}j y{jtrl.k wXy@l y{trl uz u:{yey Þez~y>ºtrl {lÖy¨Ru:trywy¨¨BuwXy{ tvqrzjÞxl wXy¥wXhjl±}~y{jtrl.k°
ghjlz ³ u´ y{trs~wXqry{zï h~y{lz L¼u l.qv qvyz k¥uxÞl.#kmu_E@l q6l. l.z¤w¨¯ y{k·uzjywhjl. l.qrqry{z
kmuÞl h~y{qvl°
ghjl. luxl w¬ºßy q6YllzLw|ºßu_ewXy*ytrluÖksSwXtrq©ª²y{Sl.wXq©{l#y{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{z6}jyjtvlk°»gh~l
Ê< wy{zjlqv-wyÖk¥uxÞlu±trqvzjl.u-y{kjqrz<uxwqvyz6yx¨whjl q6YllzLwq©wXlqvuÖºq©wXh q6l. l.z¤wºßlqv{h¤w
uz
wXyÁk*qvz~qvk*qr®.l¼whjlEl. sjt©wXqrzj(¨¯sjz~wXqry{z° ghjl. lïuxlw¬ºßy(kmuqvz
XuJº<ux Þe6ºqrwh whjqv
wXh~l*ºl.qr{h¤wXu qvzjl wyy{k*lm.q©wXlqvu6kmuJÀzjyw1@l*sjq©w u~tvl¥uz wXhjl*lsjt©wXqrzj6¨¯sjzjwqvyz
kmuJ¼tvu ÞÀqr{zjq©Ê<.uzj.lx°
ê
zEwXhjlmywhjl.1h<uz
Y³
µ l.zjlwXqr:tr{y{ qrwhjk*¶Zµ ¸ y{}@l.XuÑwXlmy{zïuxz
l.z¤wqv l#}@y{}jsjtvuxwqvy{zy¨[}@ywXlzLwq¹uxtðy{trs~wXqry{zj#¶¯}ywl.z¤wXqvut
³
lJus~l wXhjlltvyzjÖwXyÖwXhjl ¨¯l.uqrjtrl
}ju.lJ¸°bghjlz ³~ s~qrzj1whjl|y{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{z ³ µ RlS}jtry{l|wXhjlºhjy{trl¨¯lJu qvjtrl }<uluz jsjqrt
u uxw ux<ulmy¨ßy{trs~wXqry{zj lwXl. k*qvzjqrzjÆu6tvy{s °íßy{z¤{l{lzj.l:yS.sj 1ºhjlz¼whjl¥tvys z~y
k*y{ll{y{t©{l.ÉHwXhjlz ³ qrw.y{z¤{l4´hes~tvt lÊ<zjl|whjly{}~wXqrkmutV3uxlwy¥ lw.°
Ĭz´whjqv|}<u}@l. ³ ºßl#}jll.z¤wqvzÆpSl.wXqry{zÀ¿*um~qrl¨b}j l. l.z¤w uxwqvyzPy¨Rµ #¶×wXhjll#ul1tvyxwyx¨
l¨¯l. l.zjl.by{z*µ '#°¤µ y{t lqrz Ç ³ 3°{ì6qv h<uxtvlºqv®|qrz ©{ ³ °r°v°Ã¸°3Ĭz*pSl.wXqry{z* ³ ºßl-qrl
u*{l.zjlXut lÊ<zjq©wXqry{zÆyx¨bu¥k#sjt©wXq«ª¬y{Slwqrly{}~wqvk*qr®JuxwqvyzÆ}j y{jtrl.k uz qrwqrk*}jtrl.k*l.z¤w uÑwXqry{z
¤Eµ .°Ä¬zïpel.wqvyz¼n ³ ºlmu}j}jt©Eµ wywhjllmuJu l.k*qv*k#sjtrwq©ª²y{SlwXq©{lmy{}~wqvk*qr®Juxwqvyz
}j y{jtrl.k* lÊjzjl ¤ uz<uxtrLwXqrJuxt¨¯sjzjwXqry{zj° 53qrz<utrt© ³ qvzÁpel.wqvyz & ³ ºßl lk*y{zj wXuxwlwXhjl
sj ly¨ðµb¨¯y{by{t©eqvz~±uksjt©wXq«ª¬y{el.wqrly{}SwXqrkmqr®JuÑwXqry{z:}j y{jtrl.k qrzí 5 ' ¶Zíßy{k*}js~w uÑwXqry{z<ut
53trsjq 'ez<uxkmqr.X¸°
/ 23Å2[7ð"Ö!" ! + / 7
µ l.zjlwXqr±tr{y{ qrwhjk*Ö¶fµ X¸ltr6y{z´wXhjlÖuxz<utry{ºqrwhPwXhjl#t¹uJºyx¨Rz<uxwXs~XutltvlwXqry{zÀuz
'uºqvz k*y{ wV¨Buk*y{sjV}j qvz~.qr}jtvl»y¨HË Ú Ü_ÕÑØ Ù Î¾ÏRÍ<ÌRÍZÍ¬Ì ËÍZ°µVul q6l.lz¤w[¨¯ y{k t¹u qrJut
y{}~wqvk*qr®Juxwqvyz´k*lwhjy qvzwXhjl ¨¯y{trtry>ºqrzj*º-uJe
µ |y{}@l.XuÑwXl qvk#sjt©w uzjly{sj trÆy{zPuzÆl.z¤wXqrl#}y{}~sjt¹uÑwXqry{zÆy¨}ywl.z¤wXqvuty{trs~wqvy{z~Ö¶Zuxtv y
.utvtrl
eÜXÎÑÔ:Î_Ë_ÎÑÔ:Ì Ëy{Õ×Ð@ÓÕ_ÕBÓ Ú Ø Ù
˸qvz~ wXl.u
y¨»}jy
sjqvz~sj.l. q©{l¥qrwl.XuÑwXl. yx¨ßu
qvzjtvll.trl.k*l.z¤w¶Zux y{Xu qvlzLwª¬<uxl kmlwXhjy sj hÖu[ wl.l.}@l.w l.lz¤wRy{[yzjlª²hjyw
k*lwhjy ¸É
whjl hjy{k*y{ y{k*l.ul Î.ÓeÌÓ¥Õ×Ð +.Õ×Ð@ØÜ ÖËÍBÜÕ×Ð
ËÉ
whjll{ytvs~wqvyz´y{}@l.uxwXykmuÞlsj l#y¨VÝ@ÜXÎ+ Ø4+.Õ ÙÕ¹ËÍZÕ Ü ÚeÙ Ì ËÉ
whjl.y{k*}js~wXuxwXqry{z6y¨wXhjl{u qrl.z¤w|y¨[whjl.y{w¨¯sjzjwqvyz<utðqr|z~ywzjl.l. Xu¼É
µ -hju_l1u±{l.uxwXl-}yxwXl.z¤wq¹utwXyÖlS}jtry{ lwXhjlºhjytvl lJu h´ }<u.luxz wXyÖtvqrkwXhjl
tryS.ut@k¥u>~qrkmu*uz wXy.y{z¤{l{lwy±wXhjl{tvy<utYy}~wXqrksjk ¶Zu ¬}yqvz¤wßwyÖ}yqvz¤w k*lwhjy
ºqrtvtðl.zjlXutrtrw utrtqrzÆuÖtryS.utðy{}~wqvk#sjk¥¸É
µ ³ ux l.k*q«ª¬wXye h<u wqv¥k*lwXh~y ³ ulÖ¨¯l¦Lsjl.z¤wXt©¨¯y{sjz k*y{ l*y{js~ w1qvzÀwXh~lÖJu l
y¨[zjy{z q6YllzLwq¹uxjtvl ³ ksjt©wXq«ª¬k*y uty{zjyz6y{z¤{l4´¨¯s~zjwqvy{z~.°
à}@y{}js~t¹uxwqvyzïy¨ h~y{k*y{ y{k*l.Öly{t©{l.Öqrzïwhjl:y{sj ly¨ sj.l. q©{l{l.z~l.XuÑwXqry{zjwy>ºßu
wXh~l|@l.w»qvz qreq s<ut ³ y{trs~wXqry{z*y¨@wXhjly{}~wqvk*qr®Juxwqvyz¥}j y{jtrl.k°ghjl|}@y{}jsjtvuxwXqry{z*qr» sjjk*q©wwXl
wXyPwhjll{l.z~lwXqry{}@l.XuÑwXy{ ´Ë_Ì ÙÌÍBÕfÎÑÐ ÜXÎ_Ë Ë_ÎÌÜ#uxz Ô Ú ÍfØÍZÕfÎÑÐ<°Eghjlqrz q©Sq s<uxtv*Juxz
l.q©wXh~l.- sj eq©{l ³ l.}j y sj.ly qrl ³ ux..y qrzjwywXhjlqvÊjwXzjl-xutrsjlºhjqr hqr-lt¹uxwl wywXhjl
xutrsjly¨[whjl.y{w¨¯sjzjwqvyz<utwXy*@ly{}~wXqrk*qv®l °
8 ä 3 ä ¢è è4 bä Ñ¡S è .y{ qvz~wyqrwÊjwXz~l. xutrsjl ³ u h~y{k*y{ y{k*lÖk¥uJÆl.q©wXhjl1 lª
}j y s~.l ³ sj eq©{l#y{ qrl°Rghjl. luxl w¬ºßy*w¬e}lyx¨3 l.trl.wqvyz
Î ÚeÙ ÌÍZͬÌÒ <Ì Ì Ù RuÊjwXzjlxutrsjlqvu qr{zjl wyÖlJu h6qvz qreq s<utB°R jqvul y{sjtrlw wXlª
ºhjll.t»qv qvk#sjt¹uÑwXl °á»ux hï.s~lz¤w± wqrzjÆqrzÀwXhjlm}y}jsjtvuxwXqry{zEh<u#u6 y{sjtrlwwlmºh~l.l.t
tvyw1 qv®l qrzE}jy{}@y{wXqry{zwXy6qrwÊ~wXzjl.°¥Ä¬z¼y lwy.l.uxwXl¥uzjlº }y{}~sjt¹uÑwXqry{z ³ wXhjl
ºl.qr{h¤wXl
y{sjtrlwwlªfºhjl.ltbqv }jsjz!îwXqrk*l.
³
ºh~l.l"!îqrwXh~lÖ}y{}~sjt¹uÑwXqry{zqr®.lx°Ä¬zwXhjl
.ul¥y¨u´kmuÑSqrk*qv®.uxwXqry{zî}j y{jtrl.k ³ q©w±qr#tvl.u#wh<uxw1wXhjl¥qvz qreq s<utßu ySq¹uÑwXl ºqrwh
{ lJuxwl.#y{sjtrlw wXl4ª²ºhjll.tß tvyxwÖqr®.l:ºqrtrtßh<uJ{l:kmyl h<uxzj.l±wXyÆ sj eq©{ly{#l.}~y sj.l
wh<uzywXh~l.¶B l.l 53qrj°>¸4°
$#
Î Ú Ü4Ð@ØÔ:ÌÐ<ͱwXh~lk*y{ w}y{}~sjt¹ux wXuxwl.EqrwXh~l +.Õ×Ð@ØÜÆÍ¬Î Ú Ü4Ð@ØÔ:ÌÐ<Í ³ utryP.utrtvl
Í%ßÎÑÒ¹Ý<ÎÑÕ×Ð<ÍÍ¬Î Ú Ü4Ð@ØÔ:ÌÐ<ÍB°PIJwÖ.yzjqr wmqrz }jqr ÞLqvzjEuxwXuz y{k·w¬ºßyqrz q©eq sjutv*qrzîwXhjl
}@y{}jsjtvuxwqvy{z§uz qrzÅy{k*}<uqrzjïwhjl.k° ghjlP@l. wy{zjlÆqr:wXy{ l uxz @ywXh uxlÆ lª
qrz¤wXy sjl qvzwXh~l }y{}~sjt¹uÑwXqry{z°Rghjqr|}~ye.l sjlqr|w uwXl u{uqvzsjz¤wqvtVuÖzjlº }@y{}jsSª
tvuxwXqry{zy¨3u}j}j y{}j q¹uxwlqr®.l1h<u@l.l.z´y{~wXuqvz~l °
D è . è . ä è" bä >¡~ è & ¥ l.trl.wXqry{z yel.mzjywmlJuÑwXl6zjlº qrz q©eq s<utr ³ . y{ y_{l.¥qv
zjll l wyÖqvzjl.ul q©{l qrw¬6uk*y{z~±wXhjl }@y{}jsjtvuxwqvy{zY°bIJwqvux}j}jtrqvl ºq©wXh6u}~y{<uxjqvtrq©w¬('*) ³
.try{ l1wy,+°gVºßymqrz q©Sq s<uxtvulltvlwl uxw|uz y{k ¨¯y{. y{ qvzj¥y_{l.°ßghjlz ³ uz6qvz¤wXl{l.
- qr- hjy{ l.z6uxwßXuz y{k ³ @lw¬ºl.l.zE uz /.10 +*¶. qrßwXh~l wqrzjÖtvlzjwhy¨ðwXhjl hjy{k*y{ y{k*l.X¸
uz 2- qr|whjl}@y{ qrwqvy{z´y¨y{ y_{l.°|gºyzjlº wqrzj{¶BJuxtvtrl whjlÎ3-ˬÝ@ÜÕ×Р˸u l#l.uxwXl
¤ ºßu}j}~qvzj:utrtðjqrwlw¬ºßll.zP}@y{q©wXqry{zj -54 +1uz 6. qrzjtvsj qrl.t©ï¶Bll 5[qvj°»¿¸°
2 VJ¡~è
è4 bä >¡~ è & ksSw uxwqvy{zÁy{}@l.uxwXy{Öqr*zjl.l l lJusj l´qrk*}y w uxzLw*l.zjlwXqr
qrz~¨¯y{kmuxwqvyz ¶¾ y{ uxw}@l.q¹ut tryeJuxwqvy{z~ ¸:kmuJ ySJu qvyz<ut©Å@lEtry{w6uu l. sjt©w´yx¨
ltvlwqvy{z§uz . y{ y>l.°§Ä²wmqvmqrzLwy sjl ºqrwhÅuP{l Ákmutrt}jy<ujqrtvq©w¬7'18,¶¯.try{lwXy
~°{~>¸»uz u}~}jtvqrl uxwßwXhjl jq©wtrll.tbÉ~q©wy{zjqr wqvz h<uz~{qvz~*um¶Bl}°»¤¸Rqvz¤wy¥uÖ¶Bl}°
49,2%
5,5%
30,9%
14,4%
1
2 3
4 String 1
String 2 String 3 String 4
fitness value : 169 fitness value : 576 fitness value : 64 fitness value : 361 1170
probability : 0.144 probability : 0.492 probability : probability :
0.055 0.309 1.000 selection
selection selection selection
Roulette wheel : Step 2
Step 1
after selection : New population Step 3
5[qv{s~l* Rá3~uk*}jtvl1y¨wXhjl y{sjtrlwwlªfºhjl.lt l.trl.wXqry{zÆqrz6whjlJu ly¨3n*qrz q©eq sjutv
Parent 1
Parent 2 Crossover
offspring 1 offspring 2
1 2
1’ 2’
1 2’
1’ 2
k k
53qr{sjl#¿ »íß y{ qvz~¥y_{lyx¨[w¬ºy¥ h~y{k*y{ y{k*l.
j!1 !1. !#" 2[!16
{lzjl.utk#sjtrwq©ª²y{SlwXq©{lmy{}~wqvk*qr®JuxwqvyzE}~y{jtrl.k .y{z~qr wXy¨uzLsjk#l1yx¨ySl.wXq©{l.wXy
@l-y{}~wqvk*qr®.l qvk#sjt©w uzjly{sj tr*uxz qvu ySq¹uxwl ºq©wXh*uzLsjk#lby¨Hqrzjl.¦Ls<utrq©w¬Öuz l¦Ls<utrqrw¬
.yzj wXuqrz¤wX¶¯¨¯y{u whjl.ylwqv.utj<ux Þey{sjz ³ l.l¨¯y{3l~uk*}jtrlwhjl@ySy{Þ#y¨Yíßy{hjy{z © ¸°bpesj h
uÖ}jyjtvlk Juz@l w uÑwXl u¨¯y{trtvy_º
ì´qvz~qvk*qr®.l,¶By|ìÆuÑSqvk*qr®.lJ¸ + "!!!#%$
sjSlw|wXy '&)("*
+ ,- + "!!!#/.
021 43 + - +'"!!!576
ghjl893ul whjl#ySl.wXq©{l#¨¯s~zjwqvy{z~ ³ $ qrwXhjlzLsjk@l.y¨ySl.wXq©{l. ³ Æqvu*l.wXy{ºhjy{ l
'6.y{k*}@y{zjlzLwuxl wXhjl lqr{z6y{ l.qv qvy{z6xuqvujtrl.°
Ĭz§uk*qrzjqvk*qr®Juxwqvyz(}j y{jtrl.k ³ ul.wXy{:<;±qrÖXuxq wXyÀ@l}<u wq¹uxtvt© trl.Öwh<uzÁuzjywhjl.
{lwy{=?>ºhjlz @
9 ; A3B9 > CD + E!!!E%$F
uz whjl. l#l4SqvwXuxwtvl.u w|y{z~lGR sj h´wh<uxw/HI ; KJ9 >
¼lwhjl.z6XuJwh<uxwË_Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐL<;ÓeÎÑÔÖÕ×Ð@ØÍ¬Ì ËË_Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐM?>J°
5<y{l~uk*}jtrl ³ qrz6whjlJu l1yx¨3k*qrzjqvk*qr®JuxwqvyzÆy¨¿±.q©wXlqvu ³
N
OP
ì´qrzjqvk*qr®.l QIRS
;
//
>
IT
sj h6wXh<uÑw VUFW ¶¯whjl ¨¯lJu qvjtrll{qvyzH¸
uÖ}yxwXl.z¤wq¹utð y{trs~wXqry{zX ; qrXuq wy y{k*qvz<uÑwXlY > q6
;
;
AJ
;
>
Fuz >
;
A3B
>
>
½y{Z
;
;
A3B
;
I
> uxz >
I
;
AJ[
>
I
>
\ H ]^_
y{k*kmyz qrÂm.s~trw¬îºq©wXhÁuPk#sjtrwq©ª²y{SlwXq©{l6y{}~wqvk*qr®Juxwqvyz }jy{~tvlk qr±wXhjly{z~â<qrw*@lª
w¬ºl.l.zwhjlySl.wXq©{l.qvz:{l.zjlXut ³ zjy{zjly¨wXh~l|¨¯l.uqrjtrly{trs~wqvy{z~ßqrßy{}~wqvkmut<º°Ç.°ÈwJ°Rutrt<wXhjl
y{Slwqrl..°»ghjlz ³ u1y{trs~wXqry{zyx¨wXhjl3u lwy±lw-qr-u# y{trs~wXqry{z:ºhjqr hyH6l. whjltrlJuw-y{el.ª
wXq©{l#.y{zSâ<qvwJ° ê zjl#y¨3whjl#k*y{wt¹u qrJutk*lwhjy qr|whjl#k*lwXhjy y¨3y{Sl.wXq©{lºl.qr{h¤wXqrzj ³
sj l qvzwhjl_{{ LÆwXhjlºl.t©¨Bu lÖl..yzjy{k*qvwX¥¶B l.l¥íßy{hjyz r¸°1ghjlÖk#sjtrwqv}~tvlÖy{el.wqrl
¨¯sjzjwXqry{zj_9Hul y{k~qvzjl qrz´yzjl ¨¯sjzjwqvyzMß sj h´wh<uxw
N
OP
M
;
D9I
ºhjll FUFWV W qrwhjl ¨¯lJu qv~tvll{qry{z
+:3
3+ uz
;
\ +
IJw qr .trlJuwh<uxwwhjl±}j l¨¯ll.z~.l*{q©{l.zwyy{zjl±ySl.wXq©{l*Juz@l±k*y qrÊjl ¤P h<uz~{qvz~
wXh~l.y{ l. }yz qrzj ºßlqv{h¤w.° ê z±wXhjlywhjl.3h<uz ³ whjl-¨BuwwXh<uÑwºßl-ºl.qr{h¤w»utrtSwhjly{SlwXq©{l
qrkm}~tvqrl.RwXhjlºßu wly¨u trywRy¨qvzS¨¯y{kmuxwqvy{z~.°ghjly{z~tr*u
xuz¤w u{lyx¨Y sj hu k*lwhjy
qrRwh<uxw
uzy{el.wqrlÖJuz@l±y{z¤wXytvtrl ¤Py{k*}<uqrzjq©wwyuzjywhjl.y{zjlÖuz wXh<uxwwXhjl±y~w uqrzjl
y{}~wqvk#sjk,ltvy{z~{wy:wXhjl#y{}~wqvkmut[3u lwylwJ°gh~l±kmuqvz XuJº<u ÞLu l1wh<uxwºßl yzjyw
Ê<z
uxtvt|wXhjlP y{trs~wXqry{zj
³
uz
wXh<uxw:qrwqv}@y{ qrjtvlPwy {q©{lP y{k*lPºßlqv{h¤wwXh<uxwul6wXywXutvt©
qrtvtry{{qrJutºq©wXhwXh~l1wXs qvl y{}~wqvk*qr®Juxwqvyz´}j y{jtrl.k°
ê
wXhjlß.tvu qrJutkmlwXhjy
»ºhjl. lwXhjl|y{Slwqrl.u lºl.qr{h¤wXl
uxl
l. .qr@l
³
¨¯yl4juxkÖª
}jtrl ³ ¤´pS qvzjq©xu|uz 'l. ¿ Z°
$ [
**
¡
F:
?î å è
>
µ ltvlw#qvz qreq s<utr±u.y{ qrzj6wy6whjlÖxutvs~l.1y¨whjl*ÊjwXzjl¨¯sjzjwXqry{z° 'y_ºßl{l ³ qrzïu
ks~trwq©ª²y{Sl.wXq©{ly{}~wqvk*qr®Juxwqvyz}jy{~tvlk ³ ll.utð. qrwl.qvu±@l.qrzjÖ.y{z~q l. l ³ whjllxutrs<uxwqvyz
y¨bwhjl±qrz q©Sq s<uxtv l.¦Lsjqrl.wh<uxwu¥sjzjqr¦es~l±ÊjwXzjlxutrsjl ³ l¨¯l. l wXyuuÀÓ Ú ÔÖÔ RÍBÐYÌ Ë Ë
@l lÊ<z~l qvzÀykml*ux}j}jy}jqvuxwXl±ºßuJ{°±gy6u hjqrll*whjqr ³ ¤u}j}~tvqrJuxwqvyzEyx¨»whjl lÊ<zjq©wXqry{z
y¨bz~y{zSª y{k*qvz<uxzj.l ³ wXh~l# hj y{k*y{ykmlulÊ< wt¹uxq©Ê<l L¨¯ y{z¤wX.°|ghjl#zjy{zSª y{k*qvzjuxwXl
qrz q©Sq s<uxtvy¨VwXh~l l.z¤wXqrl}@y{}jsjtvuxwXqry{z lÊ<zjl ¨¯yzLwmÉ~qvzwhjl sj~lw|y¨ l.kmuqrzjqvz~¥qrz q©eq ª
s<utr ³ whjlÖzjy{zSª y{k*qrz<uxwXl y{zjl. lÊ<zjlÖ¨¯yzLw#¿ ³ uz yy{zNÉðwXhjlÖºy{wqvz qreq s<utr lÊ<z~l
¨¯yzLw_ ³ ºhjl. l8qrwhjlzLsjk@l.|y¨¨¯y{z¤wX°
g[yqrtvtrsjwXXuÑwXl-wXh~qv
³
y{zj q
l»uq©wXs<uxwqvyz*ºh~l.l|u}@y{}jsjtvuxwqvy{z*y¨{qrz
q©eq
s<utrqrby{wXl
u.y{ qvz~wXyw¼y . qrwl.qvu:
;
>
4°3gy lß}@l..q©Ê< ³ Xuz y{k*tr¤ª XuJºzÖuxtvsjl3¨¯y{wXhjl-q©wXlqvu
;
uz >
h<uJ{l@l.lz¥uxqr{zjl wXywXh~l{qrz q©eq sjutv°bghjllsjt©wXqrzj ¨¯yzLwh<uJ{l-whjl.z*@l.lz
q l.z¤wXq©Ê<l uxz u l:h~y>ºz yz 53qrj°ÆS°ÆĬzïwhjqvl~uk*}jtrl ³ wXh~l}yqvz¤wX#ltvyzj{qrzjÆwXy´¨¯y{z¤wX
222àh<uJl:{ lJuxwl.1 h<uzjl.wy´@l¥ l.}j y sj.l wXh<uxzï}@y{qvz¤w#@l.try{zj{qrzj6wXy¨¯y{z¤wX
2H°
2 10 9 8 7 6 5
3 4
1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
J
I
II III IV
V VI
VII VIII
1
J 2
53qvsjl R|uzjÞLqrzjmy¨u*}@y{}jsjtvuxwXqry{z¤¨¯yzLw
ê zj.l*wXhjlmqrz q©Sq s<uxtv±hju_l¥@l.lzïuzjÞl ¤¨¯y{z¤w ³ whjlEuxl¥u qv{z~l whjl*¨¯y{tvtry_ºqvz~
sjk*k1ÊjwXzjlxutvs~l.
<]&
+ qvz6Ju ly¨uÖk*qrzjqvk*qr®Juxwqvyz
qvz6Ju ly¨uÖkmuÑSqrkmqr®JuÑwXqry{z
ºhjll±qvwhjlXuzjÞ:y¨[whjl ¨¯y{z¤w.°
** ä ¡j 3åPä: bä ä è4 ¡ 3 B¢{¡~ è
è4 # | è ¡(3× æè ,+ ä ¢. ä è æ
3 ä
ßlJusj l6µ±sj luP}y{}~sjt¹uÑwXqry{z y¨qrz q©Sq s<uxtv ³ whjl.qr¨¯XuxkmlºßyÞï}@l. k*qrw±wXyPq l.z¤wqr¨×Nu
ºhjy{trl lwy¨ðy{}SwXqrk¥uxt
³
y{»kmyl|}jl.qrl.t©¥zjy{z
y{k*qvz<uÑwXl
y{trs~wXqry{zj»wXh<uÑw
lÊ<zjlwXhjl3u lwy
lwJ° gyÁy{sj6Þez~y>ºtrl {l ³ u Ê<wPu}~}jtvqrJuÑwXqry{z y¨ÖµwXyÁksjt©wXq«ª¬y{el.wqrlîy{}~wqvk*qr®Juxwqvyz
}j y{jtrl.k*#hju#@l.lz¼ l.}@y{ wl L¼pe h<u76l.1qvzÁ_{nqrz¼h~qv qrl wXuxwXqry{z ©_ Z° uÑwXl. ³ 'y{ z
uz
3ux¨¯}~tvqrywXqr ³
pSqrzjq©ux3uz
'l ¿ Suz
µyt
@l. Ç ekmu
l»l¨¯l.lzj.l»wXywXhjlßpS h<u6Yl
k*lwhjy Y³ .utrtvl l.wXy{|áxutrs<uxwXl µ ¶ ỵ ¸4°@pS h<u76l. y{Sl.wXq©{l1º-uwXymk*qvz~qvk*qr®.l±u
.y w¥uz kmuÑSqvk*qr®.l´uPltvqvujqrtvq©w¬{°NĬzNy{ l.ÖwXy}@l.¨¯y{k wXhjqr ³ hjll}<uuxwXl whjly{qr{qrz<ut
}@y{}jsjtvuxwXqry{z´qvz¤wXy¥w¬ºßy sjSª¬}@y{}js~t¹uxwqvyzjy¨l.¦Ls<ut[qr®.lÖuz P qr wX qv~s~wXl wXhjl#y{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zPyx¨
wXh~lmw¬ºyPy{Slwqrl.±y{zÀwXh~l.l¥sjeª¬}@y{}jsjtvuxwXqry{zj°¨×wl.1zes~kmly{s~{lzjl.uxwXqry{zj ³ yxwXhEsjSª
}@y{}jsjtvuxwXqry{zj.yzLl. {l wy>ºßu 3y{z~ly{}SwXqrksjk°3gh~qv[ wXuxwXl1y{}@l.zjl uz~lºÁuJ{lzes~l-qvz1wXhjl
ll.u hy¨ðu#k*lwhjy wXy y{t©{lu#ksjt©wXq«ª¬y{el.wqrl}j y{jtrl.k°bghjl l.s~trwºl.ll.zjy{sjXux{qvz~
js~wwXhjly{~wXuqvz~l y{tvsSwXqry{zj-h<u .y{z¤l.l wXy#y{zjt©¥whjll4ewXlk*l}yqvz¤wXy¨whjl 3uxlwy±lwJ°
áRu hîy¨ßwXhjll:w¬ºyP}@y{qvz¤w.yl}@y{z 1wXyÆwhjlmy{}~wXqrks~k y¨u´{q©{lzî. qrwl.qry{zî l.¤ux trl.
y¨whjl:ywhjl.°ÆghLsj ³ whjl: l. sjtrwÖ¤ ỵ }~y_eq l uzîlSq lzj.lwh<uxwwhjl}@y{}jsjtvuxwqvy{z
h~y{sjt l± hjuXuwXlqr®.l ¤P }l.qrl. qrzy{ l.wyy{~wXuqvzPu:ºhjy{trl±lw y¨bwXu l4ª¬yH6 uk*y{zj
wXh~l y{Sl.wXq©{l.°ßĬzy{ l.-wy*{lw q©{l qrw¬¼¶¯qZ°Çl°RkmuqrzLwXuqrz´qrz q©eq sjutv|utrtðutry{zjÖwhjl3u lwy
¨¯yzLw ¸
³
uEzjy{z
y{k*qvz<uÑwXl
y{wXqrzjï}j ySl
s~lPqrz§y{zxsjzjwXqry{z§ºq©wXh uEh<uxqrzjïwXl hjzjqr¦Lsjl
h<u|@l.l.zÆqvk*}jtrl.k*l.z¤wl ³ Êj w¤Pµ y{t @l.¥qvz 3uxz k*y{ l# l..lz¤wXt©Æ¤'y{ zÆqrz Ç ³ uz
pS qvzjq©xuqvz ¿ Z°Öghjl.z ³ wXh~lmySl.wXq©{l:qr wXyÊ<z ul.}~l. l.z¤w uÑwXq©{l:uk*}jtrqvzj6y¨y{trs~wqvy{z~
utrtðutry{zj*wXhjl[ulwXy*¨¯y{z¤w.°
ê sjl. sjt©wX|y{z´k#sjt©wXq«ª¬y{Slwqrly{}~wqvk*qr®JuxwqvyzÆu l<ul yz6whjl1utvy{q©wXhjk y¨Rpeqrzjqrxu
uz 'l ¿ ³ .utvtrl wXh~l 3|y{z y{k*qrz<uxwl pSy{ wqvz~îµ l.zjlwXqrtr{y{q©wXh~k ¶ 3pjµ¸°bĬzNwXhjl
zjl4Sw|}<uxXu{u}jhºl lqrlwXhjl 3pjµ k*lwXhjy °
[
ghjlzjy{z
ykmqrz<uxwl
y{ wqvz~}jye.l
sj lßkmuÞlsj lßy¨Hu|ltvlwXqry{zÖk*lwhjy
¤#uzjÞLqrzjºhjqr h
l.k*}jhjuqr®.lwhjlPy{}SwXqrk¥uxt}@y{qvz¤w.° ghjlhjuqrzjîwXl hjzjqr¦LsjlÀy{:zjqr hjlk*lwhjy qrsj l wXy
wXujtrqvtrqr®.lwXhjl sjSª¬}@y{}js~t¹uxwqvyzjRy¨whjl ¾{yey }y{qrz¤wX° ïlsj lsj h:uwXuxwXlÖ@l.Juxsjly{zjl
y¨»wXhjlmkmuqrz
l¨¯l.wX1y¨µ qrzïuks~trwq©ª²y{Sl.wXq©{l¥y{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zE}jyjtvlkëqv whjl*}y{ qrjtrl
}j l.kmuxwXs~lÖ.yzLl. {l.zjl°ÖĬzÀykml*.ul
³
µkmuJ.y{z¤l.l*l.¦Lsjqv ÞLt©wXyu}@y{qrzLwyx¨
wXh~lmy}~wXqrkmut»3u lwXy6lw±uxz uxwhjl¥u ySq¹uxwl y{trs~wqvy{z¼qv@lw wXl.wXhjuzEwhjl*ywXh~l.:¶Bq©w1qv
Juxtvtrl u ¬sj}@l.#qvz qreq s<ut¸ ³ qrwjll ÖqrzîwXh~l:}@y{}jsjtvuxwXqry{z uxz ³ ux¨×wl.uÆ.l w uxqvz zLsjk#l
y¨#{l.z~l.XuÑwXqry{zj ³ uN}@y{}jsjtvuxwXqry{z½.ykm}@y{ l ¤½y{}jqrl.6y¨#whjqr´ y{tvsSwXqry{z yzjtrÅqv6y{~wXuqvz~l
ðqvÞxlºqrl ³ qrw qr}@y{ qrjtvl±wyy{~wXuqrzu3uxlwylw .ykm}@y{ l y{zjt©´y¨»u¥¨¯lº ltvlk*l.z¤wX¥¶Zuxqrz
wXh~l¥.ulmy¨ßwhjl ỵ k*lwhjy ºhjqr hïeqrl.t l yzjtrw¬ºyÆ}@y{qrz¤wX ¸4°:IJw1qr1wyÆuJ{yq sj h u
q©wXsjuxwXqry{z:wh<uxwßwhjlzjyz y{k*qrz<uxwXl y{wXqrzjwl. hjzjqr¦Lsjl qr-.y{k#jqrzjl ºq©wXhwhjlzjqr hjlk*lwhjy
uz¤LwXqrk*luïytvs~wqvyzÅqvm¨¯y{sjz qvzÅk#sjt©wXqr}jtvly{}jqrl.PÉ|wXhjlz ³ q©wX:Êjwzjl. :xutrsjlÆqr l.l.ul
uz Y³ qrz wXhjlzjl4Swm{lzjl.uxwXqry{z ³ zjlº q6YllzLw¥ytvs~wqvyzjmu}j}@lJu ³ l{l.z(qr¨|wXh~lNu lzjyw* y
}@l. ¨¯ykmuz¤wJ°±gh~lmÊjwzjl. uxtvsjl l.lJuxlmlJusj lmwhjl q6YllzLw#zjqr hjl.wXyºhjqr hEltvy{z~
wXh~l q6l. l.z¤wy}~wXqrkmutytvs~wqvyzjhju_l#@l.lz´q lzLwqrÊjl uxz wl.uxwXl °
ghjluxqry{sj wl.}jy¨wXhjlk*lwhjy u l wXhjl ¨¯y{trtvy_ºqrzj
ßl¨¯y{lÆ}l ¨¯y{ kmqrzjîwhjlltvlwXqry{zF wl.}½y{zÅwXh~luJuxqvtvujtrl}y}jsjtvuxwXqry{z y¨ y{tvsSwXqry{zj
³
ºlÊ<wq lz¤wXq©¨×ÅwXhjlz~y{z y{k*qvzjuxwXl qrz q©eq sjutv¼¶Bu.y{ qrzj wXy whjl. qrwl.qvu¤¸u
l4~}~t¹uqrzjl qvz6}<uu{u}jh´~°v°ghjll#qvz qreq s<utr lÊ<zjl1¨¯y{z¤w1{°»ghjl}j y{<u~qvtrqrw¬yx¨
l.}j y
s~wXqry{z6y¨wXhjll1qvz
qreq
s<utrqr{l hjqr{h°
¼lwhjl.zu qr{zwXh~lXuk*l sjk*k#:Ê~wXzjl wXywhjlz~y{z y{k*qrz<uxwXl qrz q©Sq s<uxtvyx¨
¨¯ y{z¤w:¶¯{l.z~l.Xuxtvt© ³ wXh~l sjk*k#Êjwzjl. [qrl.¦Ls<utwy+>¸°
gykmuqrzLwXuqrzÆwXhjl q©{l. q©w¬ ³ whjl sjk*k1´Êjwzjl. y¨bwhjlqrz q©eq sjutv qrwhjl.z h<u l
q©wqr q©eq l LPu:¦Ls<uz¤wXq©w¬P}~y{}@y{ wqvyz<utVwXy:whjl±zLsjk@l. yx¨Rqvz qreq s<utruysjz q©w ³
u.y{ qrzjwXyuqrl.zÀXu qvsj° IJ¨RwXhjl±qrz q©eq s<uth<uxzLsjk*l.ysj zjl.qr{hL@y{sj ³ ut¹ux{l
zLsjk#l#y¨qrk*qvtvuytvs~wqvyzj#l4Sqvwuxz whjlÖÊjwXz~l.xutrsjl*qv}~tvq©w1qvzEy{ l. wXy¨BuJ{y{
q©{l qrw¬½qrz wXhjlPz~lew6{l.zjlXuxwqvyz° ¼lJuxtvtwhjqr}jhjl.z~y{k*l.zjy{z uÅÐ<Õ<Ì:uz q©wqv
¦Ls<uz¤wqrÊ<l u¨¯y{trtry>º
<
* ; 0
CT ,
ºhjllGRqvwXh~l1qrz l46y¨wXhjlqrz q©Sq s<uxt ³ . qrwXhjl1zLsjk@l.|y¨[qvz qreq s<utr|ltvy{z~{qvz~
wy6whjl:sj l.z¤w¨¯ y{z¤wJÉ 0 qvwXh~lË~ØÜ4Õ×Ð Ï Ú Ð ÍZÕfÎÑÐƺh~qv hîqr#u´trqvzjl.u l.lJuxqrzj
¨¯sjz~wXqry{z6y¨ lÊ<zjl ¤
N
OP 0 + +
0 C , T N
OP + 0
C ,
qr¨ C , KJ
+ qr¨ C ,
ºhjll
qr[whjlkmuÑSqrksjk }jhjlzjyw¬e}jqr qr wXuzj.lßutrtvy_ºl @lw¬ºl.lz*uz¤1w¬ºyqrz q©eq ª
sjutvVwXy|@l..ykml»k*l.k#l3yx¨<uzjqv h~l°Ä²wxutrsjl»qvV}j y{jtrl.k±ª l}lz lzLwbuz ksjw
@lu qr{zjl ¤whjlsj l..°3Ĭz Ç ³ µ y{t l }j y{}yl.wy qvk*}jtrl.k*lzLwuz*u u}~wqrl
z~qv hjqrzj¥ hjlkml1wXy*y_{l.ykmlwXh~l1trqrkmq©w uÑwXqry{zjy¨3ÊS~l
h<u qvzjm h~l.k*l.°
T, qvwXh~l qr wXuzjlï@lw¬ºl.l.z w¬ºßy(qvz qreq s<utrVmuz ,H° Ĭz y{k*l¼k#sjtrwq©ª
ySl.wXq©{lEy{}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zF}jyjtvlk*
³
whjlØÔÖÔÖÕ×Ð
ÓÕ¹ËÍfØÐ Ì:qrsjl
° IJwqr´u
l.zjyw¬e}jqrm¶ZuÑwßwXh~l wqrzjÖtvl{lt¸ qr wXuzjluz q©w.y{z~qr wXqrz.ysjz¤wXqrzj±wXhjlzes~kÖª
@l.y¨ q6l.lz¤w~qrw|qrzwXhjl w¬ºy* wX qvz~{ ³< q©eq l ¤whjl wqrzjmtvlzjwXhY°»pSsj hPu
qvw uzjl#hju@l.lk sj l
qrz6l.trl.wy{kmuzjlwqv# e wl.k
lqr{zÆy{}SwXqrkmqr®JuÑwXqry{zll
©>¿ ¸Öuz qrz(}j y{jtrl.k*my¨Êjz qrzjïuxz(y{}SwXqrk¥uxt qvwX qvjsSwXqry{z(yx¨uwXq©{l6.y{z¤wy{t
ltvlk*l.z¤wX*qrz y{ l#wyPk*qvzjqrk*qv®lwXhjl:<u ÞL.uxwwl.qrzjÀy¨|uÆ lâ<lwy{Öqvzï.y{k*}jsSª
wXuxwXqry{zjzjutl.trl.wy{kmuzjlwqvE¶Bll & ¸°½Ä¬z§wXh~qv¥Ju l ³ wXh~l 'uxkmk*qrzj qr wXuzjl
hjumuzÁuws<ut- qv{z~qrÊ<.uzjl6@l..usj l6whjljq©wXuz yÀzjyw*y{ l.}@y{z wXy
u lJut.y qvz~E~s~w±wXyPwhjl¨BuwÖwXh<uxwwXhjly{z¤wXytßl.trl.k*lzLw:uxluwXq©{ly{±z~ywJ°
½h~l.zîºy{ÞLqrzjPºqrwh jqrz<u ¤ª².y l lJut«ª²xutrsjl. ³ wXh~l 'uk*k*qrzj qr wXuzj.lkmuJ
@ljqvu l @l.Juxsjl:w¬ºyzjlqv{hL@y{sj qvzjÆy{trs~wXqry{zjk¥uJ¼h<uJ{lu6{l.ïqrk*}y w uxzLw
'uk*k*qvzj qr wXuzj.lƶBlx°~{*uz _{{y{ l. }y{z wy Auz ³ ºh~qv h¼ul
z~l.qr{hLy{s~»js~w»wXhjlqv 'uxkmk*qrzj
qvw uzjlqr»k¥u>~qrkmut ¸°ghjlz
³
qvzmwXhjll|Ju l.
³
u´}jhjl.z~yw¬e}jqvE¶Buxwwhjl: lJut»}<uuk*lwl.±trll.t¹¸ qvw uz~.lqr±sj l ³ whjl Ú ÙÕBÓÕBØÐ
ÓÕ¹ËÍfØÐ Ì ³ y¨wXh~l¨¯yk
C , R
1 ; 1 0 *1
D - 0 !R - >
! '§qr*wXhjlzLsjk@l.my¨}<uXuxkmlwXl lÊjzjqvz~¼wXh~l6 h~y{k*y{ y{k*l.L1uz ,<ÉA
1
qv
whjll.ut-xutvs~ly¨}juXuk*lwXl. - y¨ hjykmyy{k*l É -
;!#"#"#"! 1 uz
%$'& - %$'&
;!#"#"#"! 1 ³ . qv¥wXhjlPzLsjk#ly¨qrz q©Sq s<uxtv@l.try{zj{qrzjîwyïwXhjl
sj l.z¤w|¨¯y{z¤wJ°
ghjlz*ux¨×wXluzjqr hjl-hju@l.l.zÖqryt¹uxwl uz wXl.uxwXl ¨¯y{3l.u hÖqrz q©Sq s<uxtjy¨jwhjl-.s~lz¤w
¨¯ y{z¤w ³ ºluxqr{z´uÖzjlº sjk*k#Êjwzjl. |xutrsjl ³ zjuk*l.t©
9
°
|¨×wXl.wXh~lu@y_{l1h<uxqrzj:h<ux@l.lzP}l ¨¯y{ k*l ³ wXh~lzjy{z y{k*qrz<uxwl qrz q©eq sjutvul
wl.k*}yXu qvt©Nqvzjy{l
¨¯yk wXhjl6}y}jsjtvuxwXqry{z° 5<y{*wXhjl6zjlº .sj l.z¤w¨¯ y{z¤w
³
ºl´Êj w
u qr{z§wy¼wXh~lÆlJux h qvz
qreq
s<utltvy{z~{qvz~¼wXy¼wXhjqr¥¨¯ y{z¤w¥whjlÆuk*l
sjk*k#ÁÊjwzjl.
ºhjqr hÆqrwXhjlk*qrzjqvk#sjk y¨wXhjl
¨¯y{sjz qrzwXhjl}j leqvysj|¨¯ y{z¤wJ°
¼lqrwl.XuÑwXl wXhjqr}jye.lsjz¤wXqrtutrtYwXhjl}@y{}jsjtvuxwqvy{z6h<u@l.lz´eqrq©wXl °
u s~kmk1Êjwzjl. xutvs~lßh<u[zjy_ºÁll.z*u qr{zjl wylJux hÖqvz qreq s<utSqvz±whjlß}@y{}jsjtvuѪ
wqvy{z ³ ltvlwXqry{z ³ y{ y_{luz k#s~w uÑwXqry{zJuz@lu}j}jtrqvl qrzwXhjlsj s<utðkmuzjz~l..°bgh~l
y{ l.}@y{z qvzjâ<y_º h<uw*y¨wXhjlk*lwXhjy qv±}~l. l.z¤wXl qrz 53qrj°ÀnN¶Btvy{ l.t© qrzj}jqrl
¨¯ y{k ¿ ¸°
ÌÔmØÜbĬzwXhjlJu ly¨uk*qrzjqvk*qr®Juxwqvyz}jy{~tvlk
³
wXhjl}@y{}js~t¹uxwqvyzqvy{wXl
Lu qvzjqvz~
uÀ{l.uxwXl sjk*k# Êjwzjl. ¥wXywhjl´@l.wmqvz qreq s<utrwXh~l´qrz q©eq sjutvmy¨¨¯y{z¤w6h<uJ{lPu
{ lJuxwl.RÊjwXzjl»wXh<uzmwXhjl|qrz q©Sq s<uxtvy¨Y¨¯ y{z¤w¿wXh<uÑw ³ qvzmwXsj zj ³ h<uJ{lu1{ lJuxwl.RÊjwXz~l.»wXh<uxz
wXh~l±qvz qreq s<utr y¨b¨¯ y{z¤w ³ uz y:y{z Éðuu:lsjt©w ³ whjlÖ[ulwXyy{}~wqvk*qr®Juxwqvyzl.y{k*l.u
ÔmØ{Õ×ÔÖÕ_ØÍBÕfÎÑÐ<°
j!1 !#. !#" !1"#4)¥-1 "!"7
*
ghjl|y{SlwXq©{lqvRwXy1k*qvzjqrk*qv®lu ¨¯sjzjwXqry{z l.}@l.z qvz~±y{zmy{zjl|lJuxtjuxqvujtrl=uz : lÊ<zjl
¤
ì6qvzjqrk*qv®l QI
;
#%
>
sj h´wh<uxw FU0
ºq©wXhF
;
I
>
uz >
^ 0 >
Ð@Ø ÙÑÍZÕØ Ù Ë_Î Ù«Ú ÍBÕfÎÑÐ ghjlbwl. hjzjqr¦Lsjl».y{zj qvwXVqrz1k*qrzjqrkmqr®.qrzjwXhjl¨¯s~zjwqvy{z8QIR
;
4
+ 0 ?T
>
|qvzºhjqr h U+ + qru:}<uxXuk*lwl.°1ghLsj ³ u}<uuk*lwX qvl.}~l. l.z¤w uÑwXqry{z¼yx¨
wXh~l1y}~wXqrkmutV3u lwym lwqvy{Sw uqrzjl ¤ytreqrzj
I 4 + 0 5 0 R 0 4 B+
{q©eqvzj:X
0
¼ÉjwXhLsj
³
VU+
!³
;
U+ uz
>
U+ "
°
fitness
non dominated individuals Ignore temporarily the current gen = 0
front = 1
gen < gen_max ? Mutation
Stop gen = gen + 1
population Initialize
Is population classified ?
No non dominated Identify individuals
Assign a dummy fitness
method (niche method) dummy fitness
according to Reproduction
Crossover
Is
No Yes
Yes
Apply the sharing
Assign a new dummy
front = front + 1
53qvsjln 53try_º-ª¬ h<ux w|y¨wXhjl 3yz y{k*qrz<uxwXl pey{ wqvzj¥µ
Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐ + gh~l l.qv qvyzuxqvujtrl_h<ull.zy l qrzujqrz<u¥wX qvzjÖyx¨ðtvlzjwh
l.¦Ls<uxtßwXy ¶×wXhjlu.sjuïqv±whjl.zNl¦esjut-wXy ++
¸°ïyÞLqvz~Àºq©wXhÁuP}@y{}jsjtvuxwqvy{zNy¨
+
hj y{k*y{y{k*l
³
lwwqvzj±whjl}j y{<u~qvtrqrw¬:y¨V. y{ y_{l.-wy '*)Q +
³
whjl}j y{<u~qvtrqrw¬¥y¨Vk#s~w uѪ
wXqry{z6wXy '8 +
+muz Z+
S³ uzÆltvq©wXqr w wXuxwXl6uz u:¿>ª¬}@y{qrz¤wwy{sjzjuk*l.z¤wh<uJl
@l.l.z6l.k*}jtry_{l °
53qrj° &|l.}~l. l.z¤wX[wXhjl»w¬ºßyySl.wXq©{l.bqrz#whjl l..qrqry{zÖ }<u.l¶¯¨¯sjz~wXqry{z±yx¨jwXhjl»xuqvujtrl¸
ux¨×wl.whjlÊj wß{l.z~l.XuÑwXqry{z°bghjl [ulwXy¨¯ y{z¤wwXuÞl}jtvu.lqvz:whjlqrz¤wXl xutFU+ ! 3ºhjqrtrl
>
qr l. lJu qvzj±wy±q©wX-k*qrzjqvkmutHxutrsjl ³ ;
qvqvz~.l.uqrzjÖ¨¯yk qrw-k*qvzjqrkmutxutrsjl±¶Zul. wXuqrz
zLsjk@l.byx¨@wXu lª¬y76:}@y{qrzLwRu}j}@lJu[lw¬ºßll.z*wXhjl-w¬ºy lewl.k*ly{}~wqvkmu¤¸4° 53qrj°3 l.}~qvwXbwXhjl
ly{trs~wXqry{zy¨whjl}@y{}js~t¹uxwqvyz:qrz:wXhjly{SlwXq©{l}jtvuzjl¨¯ y{k wXhjl|Ê<w-{lzjl.uxwXqry{z:wy#whjltvu w
y{zjlx°Ä²w»qvRtvl.ubwXh<uxwbwhjly{}~wqvkmutH[ulwXy1lw»qrRtvyeJuxwl lw¬ºßll.zX
;
U+ " uz >
U+ " °
pSy ³ ux¨×wXl +±l.zjlXuxwqvy{z~ ³ utrtHwXhjlqrz q©eq s<utr|hju_l .y{z¤l.l qvzwhjl l.{qry{z VU+ ! ¶¯ll
53qrj° A{¸4°bghjl#y}~wXqrkmutð3uxlwy¥ lw|qr| hjy_ºzÆqrz 5[qvj°RS°
0 10 20 30 40 50 60 70
-6 -4 -2 0 2 4 6
J1(x) and J2(x)
x First generation
J1(x) J2(x)
53qvsjl & ê
SlwXq©{lY
;
uz
>
qrzwXhjl
l.qrqry{zÆ }<u.l#uxwwhjl Ê<wl.zjlXuxwqvy{zY°
H
¼lzjy_º½.yzjq l.w¬ºßy*u.u lkmqruxz<ut©ewqv.utH¨¯sjzjwqvyzj l}lz qrzjÖy{z¥w¬ºyÖ}<uuk*lwl.° ïl
ll.Þ¨¯y{-whjly{trs~wqvy{z~k*qrzjqvk*qr®.qrzjmqrksjt©w uz~l.y{sj trV
;
uz >
& ;
I 0 +9> 4 0 >
0 10 20 30 40 50 60 70
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Evolution of the population during the generations
53qr{sj l bá{ytvs~wqvyz´y¨ðwhjl }@y{}jsjtvuxwXqry{zqrzwXhjly{Sl.wXq©{l}jtvuzjl¨¯y{kwXhjlÊj w-{l.zjlXuxwqvyz
wXyÖwhjlt¹uw|y{zjl°
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
x, f1(x) x, f2(x)
53qr{sj lAbíßy{z¤{l{lzj.ly¨Ywhjl}y{}~sjt¹uÑwXqry{z:uѨ×wXl. +{lzjl.uxwXqry{zjRwXywXhjl l.{qry{z*ºhjl. lwXh~l.l
lSqr w|wXu lª²yH6lw¬ºßll.zÆwhjl w¬ºßymy{SlwXq©{lÖ¶IVU+ ! ¸°
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Optimal Pareto front
53qr{sj l¥ ê }SwXqrk¥uxtR3u lwXy6lw#ux¨×wXl +{l.zjlXuxwqvyzj.°mghjl. l:uxlÖnAqrz q©eq sjutv1y{zÀwXhjl
3uxlwyP¨¯y{z¤w.° 3ywl:wXhjuxw±qrz
q©eq
sjutv*uxluxwXhjlsjz~qr¨¯y{ k*l.t©
qr wqrjs~wXl
y{zïwXh~l3u lwy
¨¯yzLw.°
Ð@Ø
Ù
ÑÍZÕØ
Ù
Ë_Î Ù«Ú
ÍBÕfÎÑÐ b}j leqvysjt©
³
wXh~l-wXl. h~zjqv¦Lsjl|qr3wXy k*qrzjqvk*qr®.l_QI
;
4
+ 0 ?T
>
I »qrzºh~qv h U+ + qv|u±}<uuk*lwl..°RghLsj ³ wXhjl }<uxXuk*lwqrl.}~l. l.z¤w uÑwXqry{z
y¨wXhjly{}SwXqrk¥uxtV3u lwXy*¨¯yzLwqry{~wXuqvz~l Ly{t©eqvzj
N
OP
QI
B+
QI
B+
& 0 +9 4 + 0 5 0 +
0 4 + 0 5 0 R + & 50
- 4
ïuxqrl.qrz + + f³ îxuqrl.#qvz + uxz Pxu qvlqrz °ghjl.z ³ ;
uz >
ux Àqrz
+ ++
°
Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐ/+ ghjl l.qrqry{zÀuxqvujtrl.¼uz 6h<uJ{lÖ@ywXh@l.lzEy l qvzÀu~qvz<ux
wqrzjîy¨tvlzjwhÅl.¦Ls<utwXy ¶×wXhjl´u.sju(qv*wXh~l.zÅl¦esjut|wy ++
¸° ¼y{ÞLqrzjïºq©wXh u
}@y{}jsjtvuxwXqry{zNy¨ " hj y{k*y{y{k*l ³ lw wXqrzjEwhjl}j y{<ujqrtrqrw¬ yx¨y{ y_{lmwy'1)- +
³ wXhjl
}j y{<ujqrtrqrw¬1y¨<k#s~w uÑwXqry{z#wy '18 B+
+uz + ³ uz#l.trqrwqvw wXuxwl.#uz u l.trl.wXqry{z
¤6¿>ª²}y{qrz¤wwXy{s~z<uk*lzLwh<uJ{l1@l.l.z6sj l °
53qrj°ß*l}jllzLwwXh~l1w¬ºy:y{el.wqrl.
;
uxz >
qrz6whjl l.qv qvy{zÆ}<ul I ° 53qv~°_
l}jqvwXRwXhjll{y{trs~wXqry{zmy¨@wXhjl}@y{}jsjtvuxwXqry{z*qrz*whjly{SlwXq©{lß}jtvuzjl¨¯ y{k&whjl-Ê<w»{l.zjlXuxwqvyz
wXy¥wXhjlÖtvu wy{zjl° IJwqv tvl.uwXhjuxwwXh~l±y{}~wqvkmut33u lwXy lwqrtryS.uxwXl lw¬ºßll.z U+ ++
{{°bgh~l.l1u l¿S_±qrz q©eq s<utry{zwhjl lwJ°Rghjl y{}~wqvkmutYqvz qreq s<utr ³ ¨¯sjzjwXqry{zjy¨
;
uz
> ³ u lh~y>ºzÀy{z 53qv~°>¿>ª¬u¥uxz >¿>ª²°gh~l*µ y{tvsSwXqry{zqvwXhjl#Xuk*lÖu|wXhjl±uz<ut©LwXqrJut
ytvs~wqvyz Q´uxqrl.|qvz+ "
uxz
¥uxqrl.qvz °
ÌÔmØÜ_Ë
{°Ä²¨|ºßl yÀzjyw¥u}~}jtrïwXhjlzjy{z ykmqrz<uxwl y{wXqrzjïµ wl. hjzjqr¦Lsjl ¶¯ll6 l.wXqry{zÅ~°ÇnL¸
qB°lx°îq©¨|whjlÊjwXz~l.Öxutrsjl.*y¨whjlqvz
qreq
s<utr¥uly¨whjl¨¯y{k49
;
XuxzjÞy¨
³ wXhjl
}@y{}jsjtvuxwqvy{zy{z¤{l{l|wy>ºßu y{zjt©:w¬ºy¥ y{tvsSwXqry{zjy¨VwXh~l#[ulwXyÖ¨¯yzLw.°bghjqrl. sjt©w
qr}jll.z¤wl y{z 53qrj°_S°
¿S°ghjl*zjyxwXqry{z¼yx¨-[ulwXy6l.¦Lsjqrtvqrjqrsjkëy{ qvqvz<uÑwXl. ¨¯ y{k ¤uxkmlÖwhjl.y{ ³ y{ qv{qrz<utrt©qvz¤wyxª
s~.l qvz½l.y{zjykmqr.° µuk*l.6u lÀsjs<uxtvt©½.tvu qrÊjl qrz½w¬ºßyNw¬e}l Î_Î Ý<ÌÜ ØÍZÕÌ
ØÔ:Ì Ëuz ÐYÎÑÐ<Ò Î_Î Ý<ÌÜ ØÍZÕÌ ØÔ:Ì Ë°*3uxlwy¤uk*l.1u lmySy}lXuxwqrl ³ ºhjqr hïk*lJuz~
wh<uxw|wXhjl#}jt¹uJl..yxª²y{}lXuxwl#qrz´whjll{y{trs~wqvy{zÆ}jye.l.°|Ĭz¤{lltr ³ 3u huz pew ux Þ¤ª
ltv@l. 6{uk*l.u lÖzjy{zSª².yey{}lXuxwqrl±ºhjqr hïk*lJuz~wh<uxwwhjl. l*qv zjyy{k*ksjzjqrJuÑwXqry{z
@lw¬ºl.lz±wXhjl»}jtvu_l. ³ ut©wXhjysj{hl.u h±}jtvuJ{l wXuxwl. l}lz 3yz#wXh~lßywhjl. .°3Ĭzhjqv
qrz¤wXl. l.wXqrzjÖwXhjlqr
³
pSl¨¯qry{sjq rJ YqrtrtvsjwXuxwXl
wXhjlwhjll
q6YllzLwßw¬S}@l.yx¨ðl.¦Lsjqrtvqrj qvsjk
¶B3u lwXy ³ 3u hÆuz pLw u Þxl.trlL¸¤kml.uzjy¨uJu l.k*qvl4juxkm}~tvl.°
3y_º ³ ºßlm.y{z~q l.1wXhj l.luxJu lk*qv¥uz<ut©LwXqrJutb¨¯sjz~wXqry{zj l.}@l.z qvz~Py{zÀw¬ºßy´}<uXuxkmlwXl.°
ghjly{Slwqrlqrwy*kmqrzjqrk*qv®l# qvk#sjtrwXuzjly{sjt©6wXhjl¨¯y{trtry>ºqrzj*wXhj l.l¨¯sjzjwXqry{zj
N
OP ;
I ?> 4 0 +9 >
>
I > 4 4 +9 > 4 + ºq©wXh I KU0 ! 0 !
I
0
+9 > 4 >
4
Ð@Ø ÙÑÍZÕØ Ù Ë_Î Ù«Ú ÍBÕfÎÑÐ '|l.l ³ whjlwXl hjzjqr¦LsjlqrwXyk*qrzjqvk*qr®.l QI R
;
4 >
4
I 3qrz¥ºh~qv h
U+ + u l|}juXuk*lwXl. ß sj h¥wh<uxw 4 4 +1°ghjl|y{}~wqvkmut
3uxlwym¨¯ y{z¤wqvwhes~y{Sw uqrzjl ¤ytreqrzj
N
OP
QI
+
QI
+ & 4 4
0 +9 +
0 +9 4 4 +9 4
:B+
&
X
: 0
wXh~l.z ³
U+ + uz
U0 + + f³ wh<uxwkml.uzj ³
;
U+ K
>
U+' A
U " °
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
5 3 4
1 2 0
5 4
3 2
1 0
Function f1(x,y)
25
20
15
10
5
0
4 5 2 3
0 1
5 4 3 2 1 0
Function f2(x,y)
53qr{sj l# ê el.wqrl. uz qvzwXh~l l..qrqry{z´}<ul I °
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Evaluations from the 1st to the 100th generation.
53qr{sj l _ [áby{trs~wXqry{z:yx¨@whjl}y}jsjtvuxwXqry{z*qvzÖwhjly{Sl.wXq©{l}jtvuzjl¨¯ y{k&whjl-Ê<w»{l.zjlXuxwqvyz
wXyÖwhjlt¹uw|y{zjl¥¶_±{l.zjlXuxwqvyzj ¸4°
0 2 4 6 8 10
0 2 4 6 8 10
Optimal Pareto front
53qr{sj l:{ ê }SwXqrk¥uxt3[ulwXy lw uѨ×wXl. ++ +m{l.zjlXuxwqvyzj.°|ghjl. lÖu lÖ¿S_mqvz qreq s<utr¨Buqrt©
sjzjq©¨¯y{ kmltr qvwXqrjs~wl y{zwXhjl ¨¯yzLw.°
0
2
4 0
2 4
0 5 10 15
x opt Optimal solutions for f
1 (x,y) = (x−1) 2 +(y−3) 2
y opt f 1 (x opt , y opt )
0
2
4 0
2 4 0
5 10 15
x opt Optimal solutions for f
2 (x,y) = (x−4) 2 +(y−2.) 2
y opt f 2 (x opt , y opt )
ê }SwXqrk¥uxtqvz qreq s<utr ³ ¨¯sjzjwXqry{z6y¨R
; ê }~wqvkmutqrz q©eq s<utr ³ ¨¯sjzjwqvyz´y¨Q
>
53qr{sj lÖ>¿ bghjl1y{}~wqvkmutqrz
q©eq
s<utru l }jtvyxwwXl
¨¯y=
;
uz
>
¶Zux¨×wl. _{Ö{lzjl.uxwXqry{zjX¸°
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7
Criterion f2
Criterion f1
Pareto front without sharing
53qvsjlÖ_ R3u lwXymlwºqrwhjy{s~w|hjuqrzjj°Rghjll#ul y{z~trw¬ºy: y{trs~wXqry{zj°
Î Ù«Ú ÍZÕfÎÑÐ/+ ghjl l.qrqry{zÀuxqvujtrl.¼uz 6h<uJ{lÖ@ywXh@l.lzEy l qvzÀu~qvz<ux
wqrzjîy¨tvlzjwhÅl.¦Ls<utwXy
"
¶×wXhjl´u.sju(qv*wXh~l.zÅl¦esjut|wy ++
¸° ¼y{ÞLqrzjïºq©wXh u
}@y{}jsjtvuxwXqry{zNy¨ + hj y{k*y{y{k*l
³
lw wXqrzjEwhjl}j y{<ujqrtrqrw¬ yx¨y{ y_{lmwy'1)- +
³
wXhjl
}j y{<ujqrtrqrw¬1y¨<k#s~w uÑwXqry{z#wy '18 B+
+ uz + ³ uz#l.trqrwqvw wXuxwl.#uz u l.trl.wXqry{z
¤6¿>ª²}y{qrz¤wwXy{s~z<uk*lzLwh<uJ{l1@l.l.z6sj l °
53qrj° Jn l}jqrwX±whjlly{trs~wXqry{z y¨wXh~l}y}jsjtvuxwXqry{zîqrzîwXhjl:y{Sl.wXq©{l¥ }<u.l¥¨¯y{k·wXhjl
Ê< w{l.zjlXuxwqvyz¥wXywXh~ltvu wy{zjlx° ïl|zjywl|wh<uxwRwXh~ly{}~wqvkmutH[ulwXy#lwßqv»@y{sjz l ¤*wXhjl
qrzLwl.uxtv ; U + f³ > U + uz 8U ° 53qrj°m&:}jy_eq l. wXh~lÖl.}~l. l.z¤w uÑwXqry{z¼yx¨
;
%
>
uz ¨¯y{whjl±y{}SwXqrk¥uxt3ytvs~wqvyzj uºl.trtbuwXhjlÖ[ulwXy lw1uy~w uqrzjl ux¨×wXl ++ +
{lzjl.uxwXqry{zjÉjwXh~qvlw|qvkmu ly¨_{¤¿qrz q©eq s<utr.° 53qvzjutvt© ³ 5[qvj°J l.}jqrw|whjl y{}~wqvkmut
qrz q©Sq s<uxtv8
4°
0 2
4 6
8 10
12
0 2 4 6 8 10 12 14
2 4 6 8 10 12 14
f 1 (x,y) Evolution of the population in the criteria set
f 2 (x,y) f 3 (x,y)
53qvsjlÖJn Ráby{trs~wXqry{zÆyx¨[whjl}y{}~sjt¹uÑwXqry{z¨¯y{kàwhjl Ê<wwXyÖwXhjl"++'+
l.zjlXuxwqvy{zY°
−1 0
1 2
−2 0
2 0 2 4
x Optimal solution for f 1
y f 1 (x,y)
−1 0
1 2
−1 0 1 2 0 2 4 6
x Optimal solutions for f 2
y f 2 (x,y)
−2
0
2
−2 0
2 2 2.5 3 3.5 4
x Optimal solutions for f 3
y f 3 (x,y)
0
2
4 0
5 10 2
3 4
f 1 (x,y) Optimal Pareto front
f 2 (x,y) f 3 (x,y)
53qr{sj l:& ghjly{}~wXqrkmutqvz qreq s<utr¨¯y{l.u h. qrwl. qvy{zÀuxz wXh~lÖ3u lwylw qvzPwhjl }<ul
y¨wXhjly{el.wqrl.°
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
53qr{sj lÖ_ bghjly{}SwXqrk¥uxtðqvz qreq s<utr.°
j!1 !# !#" x!12 :5
' 7V0#"
¼l#y{zjq
lhjllwXhjl#u}j}jtrqrJuxwqvy{z´y¨»µ wXymwXhjl1ks~trwq©ª²y{Sl.wXq©{l±y}~wXqrk*qv®.uxwXqry{zÆyx¨buqr ¨¯y{qrt
}j yÊ<trl..° ghjlPy{el.wqrlP¨¯sjzjwXqry{zjqrz¤{y{t©{lÀuly ez<uk*qrÆ.yelÂmqvlzLwwXh<uÑwu l l sj.l
¨¯yk wXhjl|zLsjk*l. qv.ut qvk#sjtvuxwXqry{zy¨wXhjly{k*}jlqrjtrlâ<y_º½u y{sjz uz¥uqv¨¯y{qrt<{l.y{k*lwX ° ïl
Ê< w
l.qrlwXhjlk¥uxqvzqrzj{ l
qrl.z¤wy¨wXh~lsjz
l.t©eqvz~±â<y_º½y{t©{l-l wX qvwXqrzjÖy{sj ltrl.-wXy
qrzLeqrq âjy>ºk*y l.trtvl ¤whjl1áRs~tvll¦esjuxwXqry{zj°
_
ghjlsjz l.t©eqvz~¥â<y_º y{trl.ytrl.whjl#¿' áRs~tvl|l¦Ls<uxwXqry{zj
4 G R + F ]
¶>¸
ºhjll ; #
>
qv|wXhjl{lwXyy¨3.y{z¤{lwqrl±â<sSSl.ºh~y{l#.y{k*}@y{zjl.z¤w
u l1qrl.z6L
; R! "
""#
%$
%$> 4 '
%$'&
$D( 4 '?
)+*
**
, > R! "
""#
%&
%$'&
%& > 4 '
&- 4 '?
)+*
**
,