Применение генетических алгоритмов в решении задач многокритериальной оптимизации

Директорные антенны состоят из рефлектора, активного вибратора и нескольких директоров. При проектировании у них может изменяться длина элементов антенны и расстояние между соседними элементами. Таким образом, для антенны, состоящей из n элементов, существует 2n-1 степеней свободы, что позволяет сделать вывод о том, что проектирование директорных антенн относится к задачам многокритериальной оптимизации. Существуют различные методы решения подобных задач: простого перебора, градиентные методы и т. д. Однако, при большом числе степеней свободы и сложном рельефе поверхности функции пригодности в многомерном поисковом пространстве применение подобных методов приводит к высоким вычислительным затратам, а в случае применения градиентных методов не гарантирует определения положения глобального экстремума функции пригодности в выделенном фрагменте возможного поискового пространства. Использование генетических алгоритмов для решения задач многокритериальной оптимизации было впервые предложено Дж. Холландом в начале 70-х годов прошлого века [Holland, 1975], [Holland, 1992] и с тех пор широко используется при решении различных задач [Back и др., 1997], [Абилов и др., 1997], [Норенков и др., 1990]. Они также нашли широкое применение в задачах синтеза антенн, обладающих заданными характеристиками. Так, в работах Austin и др., 1999, Correia и др., 1999, Linden и др., 1999 генетические алгоритмы использованы для синтеза многоэлементных директорных антенн.