一种基于交互式的旋转基多目标可视化方法

摘要

本发明属于高维多目标可视化技术领域，具体涉及一种基于交互式的旋转基多目标可视化方法。本发明包括：通过多目标优化算法得到Pareto最优解集Φ对X在每个目标上的适应度函数值进行标准化处理；选取一组路径基向量；绘制基向量，获得绘制Pareto最优解i的第i维目标函数性能映射坐标；交互式绘制。本发明将其余解以低层概括总体信息的形式进行显示，而不改变图形中Pareto最优解集的总体绘制结果，大幅提升了交互操作对图形视觉效果的提升能力。

主权项

1.一种基于交互式的旋转基多目标可视化方法，其特征在于：（1）通过多目标优化算法得到Pareto最优解集Φ，n维解空间的Pareto最优解X＝(x₁,x₂,...,x_n)∈Φ，对X在每个目标上的适应度函数值f_i(X)，i＝1,2,…r在区间进行标准化处理，其中，最小化函数最大化函数$f_i^M=\underset{X\in \Phi }{\max }{f}_i\left(X\right),f_i^m=\underset{X\in \Phi }{\min }{f}_i\left(X\right),$r为目标个数；（2）选取一组路径基向量(w_j,j＝1,2,…,r)，其中w_j代表j目标在决策分析过程中的偏好权重值；（3）以O点(0，0)为绘制基点，绘制基向量w₁，并将w₁由水平方向逆时针旋转角度θ_i1，进而获得Pareto最优解i的第1维目标函数性能的映射坐标值A_i1＝(x_i1,y_i1)，其中x_i1＝w₁cosθ_i1,y_i1＝w₁sinθ_i1；以A_i1为起始坐标，与上述相同方式绘制Pareto最优解i的第i维目标函数性能映射坐标，i＝1,2,…r，最终绘制出Pareto最优解i的第r维目标函数性能的映射坐标A_ir＝(x_ir,y_ir)，其中$x_{\mathrm{ir}}=\underset{j=1}{\overset{r}{\Sigma }}{w}_j\cos {\theta }_{\mathrm{ij}},y_{\mathrm{ir}}=\underset{j=1}{\overset{r}{\Sigma }}{w}_j\sin {\theta }_{\mathrm{ij}};$（4）交互式绘制：绘制所有Pareto最优解的最终映射点A_r，通过A_r中所包含的两个在决策过程中最重要的解，分析Pareto最优解集中各解的特性，选出备选解，进行映射折线的绘制，通过Pareto最优解映射折线所对应的目标性能属性。