I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1603 ~ 1 614   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp 160 3 - 1 614             1603       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   N o n - d o m i n a t e d   s o r t i n g   H a r r i s’ s   h a w k   m u l t i - o b j e c t i v e   o p t i m i z e r   b a sed  o n   r e f e r e n c e   p o i n t   a p p r o a c h       S h aym ah   A k r am   Y as e ar ,   K u   R u h an a  K u - M ah amu d   S c hoo l   o f   C o m put i ng ,  U ni v e r s i t i   U t a r a   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  O c t   1 ,   2018   R e v i s e d  D e c   10,   2018   A c c e pt e d  J an   25,   201 9       A   no n - do m i na t e d  s o r t i ng   H a r r i s ’ s   ha w k  m u l t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z e r   ( N D S H H M O )   a l g o r i t hm   i s   pr e s e nt e d  i n  t h i s   pa p e r .   T h e   a l g o r i t hm   i s   a b l e   t o   i m pr o v e   t he   po pul a t i o n  di v e r s i t y ,   c o n v e r g e nc e   of   no n - d o m i na t e d   s o l u t i o ns   t o w a r d  t h e   P a r e t o   f r o nt ,   a nd  p r e v e n t   t h e   po pul a t i o n  f r o m   t r a pp i ng   i nt o   l o c a l   o pt i m a l .   T hi s   w a s   a c hi e v e d  by   i nt e g r a t i ng   f a s t   no n - do m i na t e d   s o r t i ng   w i t h   t he   o r i g i na l   H a r r i s ’ s   h a w k  m u l t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z e r   ( H H M O ) .   N o n - do m i na t e d  s o r t i ng   di v i de s   t he   o bj e c t i v e   s pa c e   i n t o   l e v e l s   ba s e d  o n  f i t ne s s   v a l ue s   a n d  t he n  s e l e c t s   no n - do m i na t e d  s o l u t i o ns   t o   pr o duc e   t he   ne x t   g e ne r a t i o n  o f   ha w ks .   A   s e t   o f   w e l l - kno w n  m ul t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   pr o bl e m s   h a s   b e e n  u s e d  t o   e v a l u a t e   t he   p e r f o r m a nc e   o f   t he   pr o po s e d  N D S H H M O   a l g o r i t hm .   T he   r e s u l t s   o f   t he   N D S H H M O   a l g o r i t hm   w e r e   v e r i f i e d  a g a i n s t   t he   r e s ul t s   o f   a n  H H M O   a l g o r i t hm .   E xpe r i m e nt a l   r e s u l t s   de m o ns t r a t e   t he   e f f i c i e nc y   of   t he   p r o po s e d  N D S H H M O   a l g o r i t h m   i n  t e r m s   o f   e nha nc i ng   t h e   a bi l i t y   o f   c o n v e r g e nc e   t o w a r d   t h e   P a r e t o   f r o nt   a nd   s i g ni f i c a n t l y   i m pr o v e   t he   s e a r c h   a b i l i t y   of   t he   H H M O .   Ke y w or ds :   G l o b a l   o pt i m i z a t i o n   M e t a h e uri s t i c     O pt i m i z a t i o n  a l go ri t hm     S w a r m - i n t e l l i ge n c e     C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   A u t h or :   S ha y m a h  A k r a m   Y a s e a r ,   S c h o o l   of   Co m put i n g ,   U n i v e r s i t i   U t a r a   M a l a y s i a .   E m a i l :   s ha y m a . a k r a m . y a s e a r@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     S e ve r a l   r e a l - w o r l d  o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m s   t a ke   i n t o   c on s i de ra t i o n   m ul t i p l e   c o n f l i c t i n g  go a l s   (ob j e c t i ve s )  s i m ul t a n e o us l y .   T h i s   t y pe   of   pr o b l e m   i s   k n o w n   a s   a   m u l t i o b j e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m   (M O P ).   M ul t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   h a s   b e e n   a ppl i e d  i n   s e ve r a l   a r e a s ,   s uc h   a s ,   m a n uf a c t u r i ng  p r o c e s s   o pt i m i z a t i o n ,   e n gi n e e r i n g   de s i g n ,   c h e m i c a l   e ngi n e e ri n g  [1,   2]   a n d  c l o ud   c o m put i n g  [3] .   I n   ge n e r a l ,   s o l v i n g  a n   M O P   i s   m uc h  m o r e   di f f i c ul t   t ha n  a   s i n gl e   o b j e c t i v e   o pt i m i z a t i o n  p rob l e m   (S O P )  b e c a us e   a n   o pt i m a l   s o l ut i o n   o f   t h e   S O P   c a n,   ge n e r a l l y ,   b e   c l e a r l y   de f i n e d.   O n   t h e   o t h e r  h a nd,   i n  t h e   M O P ,   t h e r e   i s   us ua l l y   n o   s i n gl e   s o l ut i o n  t ha t   i s   o pt i m a l   f o r   a l l   o b j e c t i ve s .   In   o t h e r   w o r ds ,   i m p r o v i n g  t h e   v a l ue   o n   o n e   o bj e c t i v e   c a n   m a ke   t h e   v a l ue   o n   o t h e r   o b j e c t i v e s   w o r s e   be c a us e ,   t h e r e   i s   a   t r a de - o ff   be t w e e n   di f fe r e nt   o bj e c t i v e s .   T h e r e f o r e ,   i t   i s   n o t   po s s i b l e  t o   s i m pl y   de f i n e   t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n   f o r   a n   M O P .   I n s t e a d ,   t h e r e   i s   a   s e t   o f   s o l ut i o n s ,   n o t   do m i na t e d  by   a n y   o t h e r   f e a s i b l e   s o l ut i o n,   w i t h   d i f fe r e nt   t ra de - o ff s ,   kn o w n   a s   a   P a r e t o   o pt i m a l   s o l ut i o n   s e t   o r   P a r e t o   b o un da r y   (P a r e t o   f r o n t i e r )   o f   a   M O P   [ 4] .    M O P s   us i n g  c o n v e n t i o n a l   s i n gl e - o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n  m e t h o ds   i s   n o t   e ff i c i e n t .   T h e r e f o r e ,   t h e   s e a r c h   f o r   n e w   o pt i m i z a t i o n  m e t h o ds   t h a t   c a n  o v e r c o m e   t h e   g r e a t   c ha l l e n ge   o f   t h i s   t y pe   o f   pr o b l e m   h a s   b e c o m e   n e c e s s a r y .   O n e   w a y   t o   de a l   w i t h  t hi s   c ha l l e nge   i s   t o   c o n v e r t   M O P s   i nt o   S O P s   us i ng  a n  a gg r e ga t e d   ob j e c t i ve   f un c t i o n,   w h i c h   r e qu i r e s   f i n di n g  s o l ut i o n s   w i t h   p ri o r i t i e s ,   o r   w e i gh t s ,   a s s o c i a t e d  w i t h   t h e   o bj e c t i v e s   a n d  u t i l i z i n g  a   s i ngl e   o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t hm   t o   s o l ve   a   p r o b l e m .   H ow e ve r ,   f o r   a   c o m pl e x  M O P   w i t h   a   l a r ge   n u m b e r   o f   obj e c t i v e s   a n d  hi g h - d i m e n s i o n,   i t   i s   di f f i c ul t   t o   f i nd  a n  o pt i m a l   s o l ut i o n  us i n g   t r a d i t i o n a l   m e t h o ds .   T h e r e fo r e ,   t h e   i nt e r e s t   m o v e s   t ow a r d  us i n g  m e t a h e u ri s t i c s .   W i t h   t h e   de v e l o pm e n t   of  s w a r m   i n t e l l i ge n c e   (S I)  t h e o r y   [5] ,   s e ve r a l   m u l t i - o bj e c t i v e   S I - b a s e d  m e t a h e uri s t i c s   ha v e   be e n   pr o po s e d.   M o s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 0 3   -   1 6 1 4   1604   of   t h e s e   a l go ri t hm s   w e r e   de duc e d  by   v a r i o us   e xi s t i n g  s i ngl e - ob j e c t i ve   a l go r i t h m s   s uc h   a s   m ul t i - o b j e c t i v e   a n t   c o l o n y   o pt i m i z a t i o n   ( M O A CO )  [6] ,   m u l t i - o b j e c t i ve   pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   (M O P S O )  [7] ,   m u l t i - ob j e c t i ve   f i r e f l y   a l go r i t hm   ( M O F A )  [8] ,   m ul t i - o b j e c t i v e   a r t i f i c i a l   b e e   c o l o n y   (M O A B C)   [9] ,   m u l t i - o b j e c t i ve   gr e y   w o l f   o pt i m i z e r  (M O G W O )  [10 ] .    O n e   o f   t h e   m o s t   s uc c e s s f ul   S I - b a s e d  a l go ri t hm s   i s   t h e   g r e y   w o l f   o pt i m i z e r  (G W O )  a l go ri t hm   [11 ] ,  w h i c h  h a s   b e e n   w i de l y   us e d  i n   s o l v i ng  c o m pl e x  o pt i m i z a t i o n  p r o b l e m s   [12 - 15]   b e c a us e   of   i t s   s i m pl e   c o n c e pt ,  f e w   pa r a m e t e r s   t o   b e   a dj us t e d,   e a s y   i m pl e m e nt a t i o n  a n d   s t ro n g  gl o b a l   s e a r c h   a b i l i t y .   I n   [1 0] ,  t h e   M O G W O   a l go ri t hm   s h o w s   a   c o m pe t i t i v e   pe r f o r m a n c e   i n   s o l v i ng  di f f e r e n t   M O P s   a s   c o m pa r e d  t o   o t h e r   w e l l - k n o w n   a l go ri t hm s   s uc h   a s   M O P S O   [7]   a n d   m u l t i - o bj e c t i v e   e vo l ut i o n a r y   a l go ri t hm s   b a s e d  o n   de c o m po s i t i o n   (M O E A / D )  [16] .   T h e   M O G W O   a l go r i t hm ,   s i m i l a r   t o   m o s t   S I - b a s e d  m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm s ,   t r i e s   t o   a pp r o xi m a t e   t h e   w h o l e   P a r e t o   f r o n t   a n d  r e t u rns   a   s e t   of   n o n - do m i n a t e d  s o l ut i o n s   w h i c h   a r e   e v e n l y   di s t r i b ut e d  a c r o s s   t h e   w h o l e   P a r e t o   f r o n t   a s   s h o w n   i n   F i g ur e   1(a ) .   H ow e v e r ,   i n   r e a l   s i t ua t i o n s ,   di f f e r e n t   r e gi o n s   of   t h e   P a r e t o   f r o n t   c o ul d  be   m o r e   pr e f e r r e d  t h a n   o t h e r s   a nd  s o m e   r e gi o n s   c o ul d  be   n o t   a t   a l l   i n t e r e s t i n g .   T h e r e fo r e ,   t h e   m a i n  d ra w b a c ks   of   t h i s   a pp r o a c h  a r e   t i m e   i s   w a s t e d  i n   e xp l o r i ng  u nde s i r e d   s o l ut i o n s   a nd  d i f f i c ul t i e s   f o r   t h e   de c i s i o n - m a ke r   (D M )   i n  d e t e r m i n i ng  t h e   m o s t   p r e f e rr e d  s o l ut i o n  a m o ng  a   l a r ge   num b e r  o f   s o l ut i o n s .     In   ge n e r a l ,   t h e   ul t i m a   go a l   o f   m ul t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t hm s   i s   t o   h e l p  t h e   D M   t o   f i n d  t h e   m o s t   s a t i s f a c t o r y   s o l ut i o n   r a t h e r   t ha n   a l l   o pt i m a l   P a r e t o   s o l ut i o n s   [17,   18] .   T h i s   c a n   b e   a c h i e v e d   b y   c o m b i n i ng  t h e   pr e f e r e n c e   of   D M   w i t h   t h e   o pt i m i z a t i o n   pr o c e s s .   In   t h e   p r e f e r e n c e   a ppr o a c h ,   p r e f e r e n c e   i n f o r m a t i o n   i s   a dde d  t o   t h e   s e a r c h   p r o c e s s   t o  gui de   t h e   s e a r c h   t o   t h e   r e gi o n   o f   gr e a t e s t   i nt e r e s t   t o   t h e   D M .   T h i s   h e l ps   t o   i m p r o ve   o pt i m i z a t i o n   e f f i c i e n c y   a n d  r e duc e   c om put a t i o na l   c o s t   [17,   18] .   A c c o r di n g  t o   di f f e r e n t   w a y s   of   i n t e ra c t i ng  w i t h   us e r s ,   m u l t i - o bj e c t i v e   o pt i m i z a t i o n  a l go ri t hm s   c a n   b e   di v i de d  i nt o   t hr e e   c a t e go r i e s ,   na m e l y ,   a   p ri o ri ,   po s t e r i o r   a n d  i n t e r a c t i v e   [19,   20] .   I nt e ra c t i v e   a l go ri t hm s ,   a s   p r e f e r e n c e   a l go r i t hm s ,   ha v e   b e c o m e   a   n e w   t r e n d,   i n   w hi c h   t h e   us e r   dy n a m i c a l l y   gui de s   t h e   s e a r c h   p r o c e s s   i n   a n  i nt e r a c t i v e   m a nn e r  u n t i l   a n   o ut pu t   t h a t   i s   s a t i s f a c t o r y   t o   t h e   us e r  i s   o b t a i n e d.     D e B r u y n e   a n d  K a u r   [21 ]   p r o po s e d  t h e   H a rri s ’s   ha w k  m ul t i - ob j e c t i ve   o pt i m i z e r   (H H M O )  w h i c h   i s   de ve l o pe d  b a s e d  o n   t h e   G W O   [11] ;   t h i s   c a n  b e   c o n s i d e r e d   a s   a n   i m p r o v e d  v e r s i o n   o f   t h e   M O G W O   [10] .  In s t e a d  o f   s p e n di n g  t i m e   i n   s e a r c hi n g  f o r   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   i n   u n de s i r e d  r e gi o n s ,   a s   i n   t h e   c a s e   of   t h e   M O G W O ,   t h e   H H M O   a l go r i t hm   f o c us e s   o n   a   p a rt i c ul a r   r e gi o n   o f   t h e   P a r e t o   f r o n t   a pp r o xi m a t e d  b a s e d  o n   pr e f e r e n c e   po i nt s   ( r e f e r e n c e   po i n t s )  de t e rm i n e d  by   t h e   D M   a n d  t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   a r e   c l us t e r e d  n e a r   a   r e f e r e n c e   po i n t   a s   i l l us t ra t e d  i n   F i gu r e   1(b ).   T hu s ,   i t   i nh e ri t s   t h e   a dv a nt a ge s   o f   t h e   pr e f e r e n c e   i n t e r a c t i v e   a ppr o a c h   i n  t e r m s   o f   e f fe c t i ve l y   f i n di n g   t h e   m o s t   s a t i s f a c t o r y   s o l ut i o n s .   T hi s   c a n   h e l p   i n   r e duc i ng  t h e   c o m put a t i o na l   c o s t   [22,   23 ] .             (a )   (b )     F i gu r e   1 .  N o n - do m i na t e d  o b j e c t i v e   v e c t o r s :   ( a )  e v e n l y   di s t r i b ut e d  a c r o s s   t h e   w h o l e   P a r e t o   f r o n t ;     (b )  c l us t e r e d  n e a r  a   r e f e r e n c e   po i n t       A l t h o ug h ,   D e B r uy n e   a n d  K a u r   [ 21]   c l a i m e d  t h a t   t h e   H H M O   a l go ri t hm   i s   a b l e   t o   s o l ve   t hr e e   o r   m o r e   ob j e c t i ve s ,   t h e y   d o   n o t   pr o v i de   a n y   t e s t   t h a t   s h o w s   t h e   pe r f o r m a n c e   of   H H M O   i n   s o l v i n g  t hr e e   o r   m o r e   ob j e c t i ve s   w i t h   hi g h - d i m e n s i o n a l   M O P s .   T hi s   a l go r i t hm   i s   r e l a t i v e l y   n e w   a n d,   a c c o r di ng  t o   t h e   No - f r e e - l u n c h  (N F L )  t h e o r e m   [24] ,   t h e r e   i s   n o   a n   a l go r i t hm   t ha t   c a n   b e   e ff i c i e n t l y   us e d  t o   s o l v e   a l l   o pt i m i z a t i o n  pr o b l e m s .   If   t h e   a l go ri t hm   p r o v i de s   a n   e f f i c i e n t   pe r f o r m a n c e   i n  s o l v i n g  a   p a r t i c ul a r  p r o b l e m ,   t hi s   d o e s   n o t   m e a n   i t   w i l l   b e   a b l e   t o   pr ov i de   t h e   s a m e   pe r f o r m a n c e   i n  s o l v i n g  o t h e r   p r o b l e m s .   T h i s   h a s   e n c o ura ge d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - dom i nat e d  s or t i ng   H ar r i s ’ s   h aw k   m ul ti - obj e c t i v e   opt i m i z e r   bas e d   on   . . . .   ( Shay m ah   A k r am   Y as e ar )   1605   r e s e a r c h e r s   t o   p r o po s e   n e w   a l go r i t h m s   o r   i m p r o v e   e xi s t i ng  a l go r i t h m s .   T h e r e f o r e ,   t h i s   s t udy   fo c us e s   o n   pe r f o r m i ng  m o r e   t e s t s   t o   v a l i da t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f  t h e   a l go r i t hm s   us i n g  di f f e r e n t   b e n c h m a r k  f un c t i o n s .   A ddi t i o n a l l y ,   t o   t h e   b e s t   of   t h e   a u t h o r s ’  k n o w l e dge ,   t h e r e   i s   n o   i m p r o v e d  v e r s i o n   o f   H H M O   t ha t   ha s   b e e n   pr o po s e d  i n   t h e   l i t e r a t u r e .   T hi s   pa pe r   a i m s   t o   pr o po s e   a n   i m pr o v e d  H a rr i s ’s   h a w k  m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z e r  a l go ri t hm ,   c a l l e d  t h e   n o n - do m i na t e d  s o rt i n g  H H M O   ( N D S H H M O )  by   i n t e g ra t i n g  t h e   H H M O   a l go r i t hm   w i t h   n o n - do m i na t e d  s o rt i ng  (N D S ) .   T h e   N D S   i s   c o n s i de r e d   a s   o ne   of   t h e   m o s t   c o m m o n  v e c t o r   s o r t i n g   s c h e m e s   i n   s o l v i n g  M O P s .   S e v e r a l   s t ud i e s   h a v e   p r o v e d  t h e   e ff i c i e n c y   a n d   e f fe c t i ve n e s s   of   N D S ,   w i t h  m o s t   c o m m o n  m ul t i - o b j e c t i ve   e vo l ut i o n a r y   a l go r i t hm s   (M O E A s )  [25 - 30] .   N D S   h e l ps   i n   i m p r o v i n g  t h e   c o n v e r ge n c e   of   t h e   a l go ri t hm   t o w a r ds   t h e   t r ue   P a r e t o   f r o n t   (P F t ru e ) ,   e s pe c i a l l y   fo r   de a l i n g  w i t h   c o m pl e x  M O P s   w i t h   a   l a rge   n u m b e r   o f   l o c a l   P a r e t o   f r o nt s   [31] .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   pr opo s e d  a l go r i t hm   i s   e v a l ua t e d  us i n g  a   s e t   o f   w e l l - kn o w n   M O P s   a n d   i t s   r e s ul t s   a r e   c o m pa r e d   w i t h   t h e   o ri gi na l   H H M O   us i n g   s e v e r a l   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s .   In   m ul t i - o b j e c t i v e   o pt i m i z a t i o n ,   t h e   f o l l ow i n g  i m po r t a nt   b a s i c   c o n c e pt s   a r e   us ua l l y   us e d.   In   ge n e r a l ,   a   M O P   c a n   b e   de f i n e d  a s   a   p r o b l e m   w h o s e   s e a r c h   f o r   t h e   s e t   of   de c i s i o n   v a r i a b l e s ,   X =   ( x 1 ,  x 2 ,   .   .   .   ,   x d ),   s a t i s fy i n g  c e r t a i n  c o n s t r a i n t s   a n d   s i m ul t a n e o us l y   o pt i m i z i ng  a   s e t   o f   c r i t e r i a   o f   di m e n s i o n s   g r e a t e r   t h a n  o r  e qua l   t o   t w o ,   f   ( X )   =   ( f 1 (X ),   f 2 ( X ) , .   .   .   ,   f (X ) M ) .   A   M O P   c a n   b e   de f i n e d  a s   f o l l o w s :     mi n ⁡ ( ma x ) ( ) = ( 1 ( ) , 2 ( ) , … ( ) )     . .   (1)     w h e r e   d   i s   t h e   di m e n s i o n   o f   de c i s i o n   v e c t o r ;   S   i s   a   f e a s i b l e   do m a i n   o f   x ;  f m (X ),   m = 1 , … ,   M ;   M   i s   t h e   num b e r   of   ob j e c t i ve s .   In   m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n,   P a r e t o   do m i na n c e   r e l a t i o n s   a r e   us e d  t o  m e a s ur e   t h e   qua l i t y   of  t h e   s o l ut i o n s   i n   t h e   o bj e c t i v e   s pa c e   a n d  de f i n e d  a s :   f o r   a n y   t w o   s o l ut i o n   v e c t o r s   S 1  a nd  S 2,   w e   de n o t e   t ha t   S 1   fo r m s   a   P a r e t o   do m i n a t i o n   f o r   t h e   s o l ut i o n   S 2   i f   a n d  o n l y   i f:   S 1  i s   s upe r i o r   t o   S 2  f o r   a l l   o b j e c t i ve s ,   t h e n   w e   s a y   S 1  do m i n a t e s   S 2.   S 1  i s   c a l l e d  a   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n ,   a l s o   kn o w n   a s   a   P a r e t o   s o l ut i o n ,   i f   i t   i s   n o t   do m i n a t e d  by   o t h e r   s o l ut i o n s .   F o r   t h e   s a ke   o f  s i m pl i c i t y ,   w e   c a n   a l s o   s a y   t h e   s o l ut i o n   S 1  i s   do m i na t i n g  s o l ut i o n   S 2,   de n o t e d  a s   S 1  ≺   S 2,   a n d  t h e   s o l ut i o n   S 1 ,   by   d om i na t i n g  s o l ut i o n   S 2,   r e p r e s e n t s   t h a t   s o l ut i o n   S 1   i s   b e t t e r   t ha n   s o l ut i o n   S 2.   I f   t h e   t w o   d o   n o t   d o m i n a t e   e a c h   o t h e r ,   t h e n   S 1   a n d   S 2   a r e   e q u i v a l e n t .   B a s e d   o n   t h i s   de f i ni t i o n,   t h e   e s s e n c e   of   s o l v i n g  t h e   M O P   i s   t o   f i n d  a l l   s o l ut i o n s   t ha t   a r e   n o t   do m i na t e d  by   a n y   o t h e r   s o l ut i o n s .     T h i s   pa pe r   i s   o r ga ni z e d  a s   f o l l ow s .   S e c t i o n   2  p r e s e n t s   t h e   c on c e pt   o f   f a s t   n o n - do m i na t i n g  s o rt i n g  i n  m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n .   D e s c r i p t i o n   o f  t h e   o r i gi na l   H H M O   i s   pr e s e n t e d  i n   S e c t i o n   3  w h i l e   S e c t i o n   4  de s c r i b e s   t h e   pr o po s e d  N D S H H M O   a l go r i t hm .   T h e   e xpe r i m e nt a l   s e t t i n g  i s   p r e s e nt e d  i n   S e c t i o n   5  w h i l e   S e c t i o n   6  p r e s e nt s   t h e   e xpe r i m e n t a l   r e s u l t s   a n d  a na l y s i s   of   t he   M O P s .   F i n a l l y ,   t h e   c o n c l us i o n  a nd  f ut u r e   w o r k   a r e   p r e s e n t e d   i n  S e c t i o n   7.       2.   F A S T  N O N - D O M I N A TED   S O R TI N G   T h e   c o n c e pt   of   N D S   w a s   f i r s t   p r o po s e d  by   [32] .   H ow e ve r ,   i t s   m a i n   d ra w b a c k  i s   t h e   hi g h   c o m put a t i o n a l   c o s t   w h i c h  h a s   b e e n   r e s o l v e d  i n   [2 7] ,   by   pr o pos i n g  f a s t   n o n - do m i na t e d  s o r t i ng  (F N D S ).   I n  F N D S ,   f i t n e s s   c a l c ul a t i o n  b a s e d  o n   t h e   c o n c e pt   o f   P a r e t o   opt i m um   i s   us e d  t o   m o v e   a   po pul a t i o n   up  t o   t h e   P a r e t o   f r o nt   i n   a   M O P .   T h e   f un d a m e nt a l   i de a   i s   t o   s e l e c t   t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   (i ndi v i dua l s )  w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   c urr e nt   po pul a t i o n   t o   c a l c ul a t e   t h e   h i e ra r c h y   a n d   t h e   hi g h e r   a pt i t ude .   I n d i v i dua l s   t ha t   ha v e   t h e   b e s t   qua l i t y   i n   t h e   po pul a t i o n  a r e   c o n s i de r e d  a s   a   f i r s t   l e v e l   of   f r o n t i e r   a n d  a s s i g n e d  t h e   f i r s t   ra n k .   S ub s e que n t l y ,   t h e s e   i n d i v i dua l s   a r e   t e m po ra r i l y   e l i m i n a t e d  f r o m   t h e   c o m pe t i t i o n.   T h e   n o n - do m i na t e d  i n di v i du a l s   i n   t h e   r e m a i ni n g  po pul a t i o n   a r e   s e l e c t e d   t o  c o n s t r uc t   t h e   s e c o n d  l e v e l   of   f r o n t i e r   a n d  a s s i g n e d  t h e   s e c o n d  ra n k .   T h e s e   p r o c e s s e s   a r e   r e pe a t e d  u n t i l   t h e r e   i s   n o   i n di v i du a l   l e f t .   T h us ,   s o l ut i o n s   t ha t   a r e   n o t   do m i n a t e d  by   o t h e r   s o l ut i o n s   a r e   a s s i g n e d  a   r a nk  e qua l   t o   1,   i f   t h e y   a r e   do m i n a t e d  by   o n l y   o n e   s o l ut i o n   t h e y   a r e   a s s i g n e d  a   r a n k  e qu a l   t o   2  a n d  s o l ut i o n s   do m i n a t e d  by   onl y   t w o   s o l ut i o n s   a r e   a s s i g n e d  a   r a nk  e qua l   t o   3,   a n d  s o   o n .   I n   t h i s   w a y ,   t h e   po pul a t i o n   i s   di v i de d  i nt o   m u l t i p l e   n o n - do m i n a t e d  f r o nt i e r s ,   e a c h   de f i n i ng  a   s pe c i f i c   qua l i t y   l e v e l .   F i gu r e   2   i l l us t ra t e s   t h e   p ri n c i pl e   o f   n o n - do m i n a t e d  s o r t i n g .   T h e   F N D S   di v i de s   t h e   po pul a t i o n   o f   N   i n di v i dua l s   i n t o   f o ur   n o n - do m i na t e d  f r o nt i e r s   a n d  i t   s t r a t i f i e s   a l l   i n d i v i dua l s   i n   a   po pul a t i o n   P .   T h e   f i r s t   l a y e r ,   F 1 ,   i s   c o m po s e d  of   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   i n  t h e   i ni t i a l   po pul a t i o n .   T h e n   t h e   i n d i v i dua l s   t ha t   h a v e   b e e n   a s s i g n e d  t o   F 1   a r e   r e m o ve d  f r o m   P .   T h e   r e m a i ni n g   i n di v i du a l s   a r e   a   c o m po s i t i o n  o f   t h e   s e t   P   −   F 1   a nd  t h e   s e c o n d  l a y e r ,   F 2   i s   c o m po s e d  of   t h e   n o n - do m i n a t e d  s o l ut i o n s   i n   P   −   F 1 .   T h e   t h i rd  l a y e r ,   F 3   i s   c o m po s e d  of   t he   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   i n   P   −   F 1   −   F 2 .   T h e   s ub s e que n t   l a y e r s   a r e   a na l o go us .   D e t a i l s   a b o ut   F N D S   c a n   b e   ob t a i n e d  f r o m   [27] .  F i gu r e   3  s h o w s   t h e   m a i n   s t e ps   o f   F N D S   [27] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 0 3   -   1 6 1 4   1606       F i gu r e   2 .   D i v i d i n g   a   po pul a t i o n   i n t o   f o ur   l e v e l s   o f   f r o n t   (F 1 , F 2 , F 3 ,   F 4 )   by   f a s t   n o n - do m i na t e d   s o r t i n g       A l g o r i th m   1 :   F a s t  n o n - d o m i n a te d   s o r ti n g   o f  P     1   F o r   e a c h   p P     2   S p  =   0     3   n p   =   0     4   F o r   e a c h   q P     6     If  p   ≺   q  t h e n   If  p   d o m i n a t e s   q   5       S p   =  S p { q }     A d d   q   t o   t h e   s e t   o f   s o l u t i o n s   d o m i n a t e d   b y   p   11     E l s e   I f   q   ≺   p  t h e n       12       n p   =  n p +1   In c re m e n t   t h e   d o m i n a t i o n   c o u n t e r  o f   p   b e l o n g s   t o   t h e     f i r s t   f r o nt   13   If  n p  =   0   t h e n     14     p ra n k   =   1         15     F 1 =F 1 { p }     16   i   =   i   In i t i a l i z e   t h e   f r o n t   c o u n t e r   17   W h i l e   F i     0         Q   =   0   U s e d   t o   s t o r e   t h e   m e m b e r s   o f  t h e   n e x t   f ro n t       F o r   e a c h   q S p           n p   = n p   –   1           If  n q   =   0   t h e n   q   b e l o n g s   t o   t h e   n e x t   f r o n t         q ra nk   =  i +1           Q   = Q { q }         i   =   i   +   1         F i   = Q       F i gu r e   3 .   P s e udo   c o de   o f   f a s t   n o n - do m i n a t e d  s o rt i n g       In  ge n e ra l ,   N D S - b a s e d  a l go r i t hm s ,   w h e n   m a ki ng  s u r v i v a l   c ho i c e s ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   di s c a r d  F 3   a n d  F 4   di r e c t l y   b ut   di s c a r d i n g  F 2   w i l l   l e a d  t o   l o s i n g  t o o   m a n y   i ndi v i dua l s .   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   n u m b e r   o f   s e l e c t e d   i n di v i du a l s   w i l l   n o t   b e   e n o ug h   t o   p r o duc e   t h e   n e xt   ge n e ra t i o n.   If   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   F 1  a n d   F 2   ha s   e xc e e de d   t h e   r e qui r e d  po pul a t i o n   s i z e   o f   t h e   n e xt   ge n e r a t i o n,   a l l   i ndi v i dua l s   i n   F 1   w i l l   s u r v i v e   t o   t h e   n e xt   ge n e r a t i o n  a n d  t h e   r e s t   w i l l   b e   s e l e c t e d  f r o m   t h e   n e xt   f r o n t ,   F 2 ,   b a s e d  o n   a n o t h e r   q ua l i t y   c r i t e r i o n   (s uc h   a s   d i v e r s i t y )  [31]   .   I n   t h i s   pa pe r,   - c l e a ri n g  s t ra t e gy ,   pr o po s e d  by   [33] ,   ha s   be e n   us e d  a s   a   s e c o n d  qua l i t y   c r i t e ri o n   t o   s e l e c t   b e t w e e n   i n di v i du a l s   t h a t   b e l o n g  t o   t h e   s a m e   f r o n t   ( h a v e   t h e   s a m e   r a n k ).   T h i s   s t ra t e gy   di v i de s   t h e   ob j e c t i ve   s pa c e   i n t o   gr i ds   of   s i z e ,   .   T h e n,   i n d i v i dua l s   w i t h   t h e   s m a l l e s t   E uc l i de a n   di s t a n c e   t o   a   r e fe r e n c e   po i n t   a r e   s e l e c t e d  t o   b e   a dde d  t o   t h e   n e xt   ge n e r a t i o n,   P .   T hi s   h e l ps   i n   p r e s e r v i ng  di v e r s i t y   a m o n g  s o l ut i o n s   o f   t h e     s a m e   f r o n t .       3.   H A R R I S ’S   H A W K   M U L TI - O B J EC TI V E  O P TI M I ZER   A LG O R I T H M   T h e   H H M O   a l go r i t h m   [2 1]   i s   a   ki nd  o f  S I - b a s e d  o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm   p r o po s e d  by   m i m i c ki n g  t h e   s oc i a l   h i e ra r c h y   a nd  h u nt i n g  b e ha v i o r   o f   t h e   H a rr i s ’s   ha w k  pr e da t o r   i n   na t u r e   [34] .   I n   t h e   s o c i a l   h i e r a r c h y   of  t h e   H a rr i s ’s   ha w k,   t h e r e   a r e   f o ur   s o c i a l   r a nks ,   f r o m   h i g h  t o   l ow ,   a l p ha   ( α ) ,   b e t a   ( β ) ,   de l t a   ( δ )  a n d  g a m m a   ( ω )  ha w ks .   T h e   h u nt i n g  p r o c e s s   i s   di v i de d  i n t o   t w o   m a i n   s t a ge s ,   na m e l y ,   e n c i r c l i ng  a nd  a t t a c ki n g ,   w h i c h   c l o s e l y   r e s e m b l e   t h e   e n c i r c l i ng  a nd  a t t a c ki n g   b e h a v i o r   o f   gr e y   w o l ve s   [21] .   T h e   m a t h e m a t i c a l   m o de l   o f   t h e   H H M O   i s   de ve l o pe d   b a s e d  o n   t h e   G W O   a l go r i t h m .   T h e r e f o r e ,   i t   i nh e r i t s   t h e   c h a ra c t e r i s t i c s   a n d  a dv a n t a ge s   of   t h e   G W O   a l go ri t hm   [ 11] .   I n  t h e   H H M O   a l go r i t h m ,   t h e   h a w ks   r e pr e s e nt   c a n d i d a t e   s o l ut i o n s   i n  t h e   de c i s i o n   s pa c e .   T h e   po pul a t i o n   o f   h a w ks   i s   di v i de d  i n t o   g r o ups   a c c o r di n g  t o   t h e   n um b e r   o f   r e f e r e n c e   po i n t s .   I n   e a c h  g r o up,   t h e   l e a de r s   α ,  β   a n d  δ   a r e   t h e   h a w ks   t h a t   ha v e   t h e   t hr e e   s h o rt e s t   di s t a n c e s   t o   a   r e f e r e n c e   po i n t   a n d  t h e y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - dom i nat e d  s or t i ng   H ar r i s ’ s   h aw k   m ul ti - obj e c t i v e   opt i m i z e r   bas e d   on   . . . .   ( Shay m ah   A k r am   Y as e ar )   1607   r e p r e s e n t   t h e   f i r s t   b e s t   t hr e e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   r e m a i ni n g  h a w ks   a r e   r e p r e s e n t e d  b y   ω .  T o   s i m ul a t e   t h e   c o l l e c t i ve   h unt i n g  b e h a v i o r   o f   t h e   H a rr i s ’s   h a w ks ,   i t   i s   a s s um e d  t h a t ,   α ,   β   a n d   δ   h a w ks   ha v e   a   b e t t e r   u n de r s t a n di ng  o f   t h e   po t e nt i a l   po s i t i o n   o f   t h e   p r e y .   T h e r e f o r e ,   du r i ng  e a c h  i t e ra t i o n ,   t h e i r  po s i t i o n s   a r e   s a v e d  a n d  us e d  t o   c o m pr e h e n s i v e l y   d e t e r m i n e   t h e   di r e c t i o n   o f   t h e   ω   ha w ks   a n d  t h e i r  po s i t i o n s   a r e   upda t e d  t o   m o v e   t ow a r d  t h e   p r e y .   T h e   b e h a v i o r   of   t h e   gr o up  a pp r o a c h i ng  a n d  s u rr o u n di ng  t h e   p r e y   i s   fo r m u l a t e d  a s   f o l l ow s :     ⃗ ( + 1 ) = ⃗ ( ) − ⃗ ∗ ⃗ ⃗ ⃗     ⃗ ⃗ ⃗ = ∗ ⃗ ( ) − ⃗ ( )   (2)     D   i s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   ha w k  a n d   t h e   p r e y ,   t   i s   t h e   nu m b e r   o f   c urr e nt   i t e r a t i o n s ,   a n d   X p   =   ( x p1 ,   x p2 ; … ,   x pd )  i s   t h e   po s i t i o n  v e c t o r   o f   t h e   p r e y ,   w h i l e   X   =   (  x 1 ,  x 2 ,   ·  ·   ·   ,   x d )  r e p r e s e n t s   t h e   po s i t i o n   v e c t o r   of   t h e   ha w ks   i n   d   d i m e n s i o n.   A  a nd  C   a r e   pa ra m e t e r  v e c t o r s ,   f o r m ul a t e d  a s   f o l l ow s :     ⃗ = 2 ⃗ ∗ 1 − ⃗   (3)     ⃗ = 2 ∗ 2   (4)     w h e r e   r 1   a nd  r 2  a r e   ra n do m   v e c t o r s   i n   i n t e r v a l   [0 , 1] .   = 2 − ( 2 /  ) ,   i s   t h e   c o n t r o l   p a r a m e t e r ,   i n   t h e   ra n ge   [0, 2]  a nd  de c r e a s e s   l i n e a rl y   dur i n g  t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o c e s s ,   w i t h   t h e   n u m b e r   o f  i t e r a t i o n s   t .   T h e   a v e r a ge   po s i t i o n   o f   α ,   β   a n d   δ   ha w ks   i s   us e d  t o   c a l c ul a t e   a   n e w   po s i t i o n   o f   h a w ks ,   a s   s h o w n   i n   E qu a t i o n   (5).       ⃗ ( + 1 ) = ( ⃗ ⃗ 1 ( ) + ⃗ ⃗ 2 ( ) + ⃗ ⃗ 3 ( ) ) 3     ⃗ 1 ( ) = ⃗ ( ) − ⃗ ∗ ⃗ ⃗ ⃗     ⃗ 2 ( ) = ⃗ ( ) − ⃗ ∗ ⃗ ⃗ ⃗     ⃗ 3 ( ) = ⃗ ( ) − ⃗ ∗ ⃗ ⃗ ⃗   (5)       4.   N O N - D O M I N A T E D   S O R T I N G   H H M O   B A S E D   O N   R E F E R E N C E   P O I N T   In   ge n e r a l ,   a n   e f f i c i e n t ,   s i m pl e   a nd  f a s t   m e t h o d  i s   r e qui r e d   t o   r e a c h   a n   o pt i m u m   w i t h   a c c e pt a b l e   a c c ur a c y   w i t hi n   a   r e a s o n a b l e   t i m e .   O n e   o f   t h e   c h a l l e n ge s   o f   m e t a h e u r i s t i c s   i s   t h e r e f o r e   t o   f a c i l i t a t e   t h e   c h o i c e   of   a   m e t h o d  a n d  s i m p l i f y   i t s   a dj us t m e n t   t o   b e s t   a da pt   t o   a   p r o b l e m .   I n   [21] ,   t o   e nha n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   H H M O   a l go r i t hm ,   t h e   a ut h o r s   i n t r o duc e   t w o   e vo l ut i o n a r y   s t ra t e gi e s   (E S ) ,   n a m e l y ,   di r e c t   r e p l a c e m e nt   ( µ , λ ) - E S   a n d   s e l e c t i o n   o f   t h e   b e s t   ( µ + λ ) - E S   [35 ,   36] ,   w i t h   H H M O .   T h e s e   s t r a t e gi e s   w e r e   us e d  t o   ge n e ra t e   t h e   n e xt   ge n e ra t i o n   f r o m   t h e   c urr e n t   a n d  o l d  ge n e ra t i o n s .   I n   t h e   f o r m e r   s t ra t e gy ,   t h e   n e xt   ge n e r a t i o n   i s   p r o duc e d  b y   r e pl a c i n g  t h e   e nt i r e   p a r e n t   po pul a t i o n,   µ ,   w i t h   t h e   o ff s pr i ng ,  λ .   I n   l a t e r  s t ra t e gy ,   t h e   p a r e n t   a n d   o ff s pr i n g  po pul a t i o n s   a r e   c o m b i n e d,   t h e n   t h e   b e s t   i n d i v i dua l s   a r e   s e l e c t e d  t o   pr o duc e   t h e   n e xt   ge n e r a t i o n.   A c c o r di n g  t o   t h e   a ut h o r s   [21 ] ,   t h e   ( µ + λ ) - E S   s h o w s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   c o m pa r e d  t o   ( µ , λ ) - E S .   H ow e v e r ,   i n   H H M O ,   t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   a r e   s e l e c t e d  b a s e d  o n   t h e   c l o s e s t   d i s t a n c e   t o   a   r e f e r e n c e   po i nt ,   v i .   I n   t hi s   c a s e ,   t h e   s o l ut i o n s   i n  t h e   o b j e c t i v e   s pa c e   a r e   t e n ds   t o   m o ve   t ow a rd  a   r e f e r e n c e   po i n t   i n s t e a d  o f   P a r e t o   f r o nt .   T o   ov e r c o m e   t h i s   l i m i t a t i o n ,   t h i s   s t udy   i nt e gra t e s   t h e   F N D S ,   a s   a n o t h e r   c r i t e r i o n   t o   s e l e c t   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   a nd  i m p r o v e   t h e   c o n v e r ge n c e   t o w a r d  t h e   t rue   P a re t o   f r o n t .   T h i s   a i m s   t o   i m p r o v e   t h e   s t a b i l i t y   a n d  c o n v e r ge n c e   of   t h e   a l go ri t hm .   T h e   ps e udo   c o de   of   NDSHHMO   a l go r i t h m   i s   s h o w n   i n  F i gu r e   4.   In   N D S H H M O ,   t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o c e s s   s t a rt s   by   r a n do m l y   i n i t i a l i z i ng  t h e   po pul a t i o n   o f   h a w ks .   T h e n,   e a c h   h a w k,   X i ,   i s   e v a l ua t e d  by   c a l c ul a t i ng  t h e   f i t n e s s   v a l ue   fo r   a l l   o bj e c t i v e s ,   f m ( X i ).   T h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   r e f e r e n c e   po i n t s ,   V   a n d  a l l   h a w ks   i n   t h e   o b j e c t i v e   s pa c e ,   f m ( X i ),   i s   c a l c ul a t e d  us i n g  E uc l i de a n   di s t a n c e   f o r m ul a .   T h e   po pul a t i o n   o f   h a w ks   i s   t h e n   di v i de d  i nt o   gr o ups   b a s e d  o n   t h e   n u m b e r   of   r e fe r e n c e   po i n t s .   A t   e a c h   i t e r a t i o n,   t h e   po s i t i o n   o f   ha w ks   i s   upd a t e d   a c c o r di n g   t o   E qua t i o n  (5) .   T h e n ,   t h e   b i n o m i a l   r e c o m b i n a t i o n   p r o c e dur e   [37]   i s   pe r f o r m e d  t o   pr o duc e   a   n e w   ge n e r a t i o n   o f   h a w ks   (off s pr i n g) .   T h e   n e w   po s i t i o n s   a r e   e v a l u a t e d  a nd  t h e   n e w   l e a de r s   a r e   s e l e c t e d  b a s e d  o n   t h e   s h o r t e s t   E uc l i de a n  d i s t a n c e   t o   a   r e f e r e n c e   po i n t .   I n   t h e   p r o po s e d  N D S H H M O ,   i n   a ddi t i o n   t o   t h e   m a i n   p r o c e du r e s   o f  H H M O   w i t h   ( µ + λ ) - E S   [21] ,   t h e   F N D S   pr o c e dur e   i s   i n c o r po ra t e d  t o   di v i de   t h e   ob j e c t i ve   s pa c e   i n t o   f r o n t   l e v e l s .   T h e n ,   n o n - do m i n a t e d  s o l ut i o n s   a r e   s e l e c t e d  f r o m   t h e   f r o nt   t o   b e   us e d  i n   t h e   n e xt   ge n e ra t i o n .   T h e s e   pr o c e s s e s   a r e   r e pe a t e d  u nt i l   t h e   l o o p  t e r m i na t i o n   c o n d i t i o n   i s   m e t   a n d ,   f i na l l y ,   o ut put   t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   s e t .   I n   NDSHHMO   a l go r i t h m ,   t h e   m ut a t i o n   o pe r a t i o n   us e d  i n   t h e   e nh a n c e d  H H M O   ( H H M O   w i t h   ( µ + λ ) - E S ) ,   h a s   b e e n   e l i m i n a t e d  t o   r e duc e   t h e   c o m pl e xi t y   o f   t h e   a l go ri t hm   a n d  t h e   n u m b e r   o f   pa ra m e t e r s   r e p r e s e n t e d  by   a   m ut a t i o n   f a c t o r.   B a s i c   p r o c e dur e s   o f   t h e   N D S H H M O   a l go ri t hm   a r e :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 0 3   -   1 6 1 4   1608   a)   Ini t i a l i z e   a   po pul a t i o n  o f   ha w ks .   b)   E v a l ua t e   e a c h   ha w k  i n  t h e   po pul a t i o n.   c)   S e l e c t   t h e   l e a de r s ,   α,   β  a n d     f r o m   t h e   i ni t i a l   po pul a t i o n,   b a s e d  o n   t h e   s m a l l e s t   E uc l i de a n  di s t a n c e   t o   a   r e f e r e n c e   po i n t .   d)   U pda t e   t h e   po s i t i o n   o f   ha w ks   w i t h  r e s pe c t   t o   t h e   po s i t i o n s   o f   l e a de r s .   e)   R e c o m b i n a t i o n.   f)   E v a l ua t e   e a c h   ha w k.   g)   P e r f o r m   F N D S   a n d   s e l e c t   n o n - do m i na t e d   s o l ut i o n s   t o   p r o duc e   t h e   n e xt   ge n e ra t i o n   o f   ha w ks .       A l g o r i th m   2 :   N D S H H M O   1   G i v e n   th e   s e t  o f   o b je c ti v e   fu n c ti o n s   ( ) = ( 1 ( ) , 2 ( ) , … ( ) )   2   I n i ti a l i z e   t h e   p o p u l a t i o n   o f  h a w k ,   X   w i th i n   t h e   b o u n d a r i e s   o f  th e   d e c i s i o n   s p a c e   d   3   E v a l u a t e   e a c h   h a w   i n   t h e   p o p u l a t i o n   a c c o r d i n g   t o   o b j e c t i v e   f u n c t i o n s   4   D i v i d e   t h e   s e a r c h   a g e n t s   i n t o   g r o u p s   b a s e d   o n   b a s e d   o n   n u m b e r  o f   r e fe r e n c e   p o i n t s     5   w h i l e   (   t   < =   m a x i m u m   n u m b e r  o f   i t e ra t i o n s   o r  t e r m i n a t i o n   c o n d i t i o n )   6     F o r   e a c h   r e fe r e n c e   p o i n t   g r o u p   7       S e l e c t   l e a d e r s   ( α ,   β  a n d   ):     8             i .   Ca l c u l a t e   t h e   E u c l i d e a n   d i s t a n c e s   t o   a   re fe r e n c e   p o i n t ,   v i   fo r  e a c h   h a w k ,   X i ,   o n   a l l   o b j e c t i v e s   F ( X ).   9                             i i .   S e l e c t   f i r s t   t h r e e   h a w k s   t h a t   h a v e   a   s h o r t e s t   d i s t a n c e   t o   a   r e fe r e n c e   p o i n t ,   V z ,   t o   b e   α ,   β  a n d     .   10       F o r   e a c h   s e a rc h   a g e n t   i n   a   g r o u p   11         U p d a t e   p o s i t i o n   o f   a   h a w k   b a s e d   o n   E q u a t i o n s   s e t   (5 )   12       e n d   fo r   13       P e r fo r m   re c o m b i n a t i o n   p r o c e d u r e   14       F o r   e a c h   s e a rc h   a g e n t   i n   a   g r o u p   15         Ca l c u l a t e   fi t n e s s   v a l u e s   fo r  a l l   h a w k s   i n   a   g r o u p   16       e n d   fo r   17       P e r fo r m   F N D S   a n d   s e l e c t   n o n - d o m i n a t e d   s o l u t i o n s   t o   p ro d u c e   t h e   n e x t   g e n e ra t i o n   o f   h a w k s .   18     e n d   fo r   19     t   =  t +1   20   e n d   w h i l e   21   Re t u r n   t h e   b e s t   n o n - d o m i n a t e d   s o l u t i o n s     F i gu r e   4 .  P s e udo   c o de   o f   n o n - do m i na t e d   s o r t i n g  H a rri s ’ s   h a w k  m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z e r       5.   R ES EA R C H   M ET H O D   A   s e t   of   e i gh t   (8)  t e s t   f un c t i o n s   (D e b   &   S un d a r ,   2006)   h a s   b e e n   us e d  t o   e v a l ua t e   a nd  c o m pa r e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e d,   N D S H H M O   a n d   t h e   o ri gi na l   H H M O   a l go r i t hm s   w i t h  r e s pe c t   t o   c o n v e xi t y ,   n o n - c o n v e xi t y   m ul t i m o da l i t y   a n d  n o n - u ni f o r m i t y .   T h e s e   f un c t i o n s   a r e   Z D T 1,   Z D T 2 ,   Z D T 3   a n d   Z D T 4 ,   w i t h  t w o  obj e c t i v e s .   T h e   t e s t   f un c t i o n   D T L Z 2  w i t h   t hr e e ,   f i v e   a n d  1 0  o bj e c t i v e s   h a s   a l s o   be e n   us e d  [38] .  T h e s e   t e s t   f un c t i o n s   a r e   c o m m o n l y   us e d  t o  t e s t   t h e   s t a b i l i t y   a n d  e f fi c i e n c y   of   a n   a l go r i t h m .   F o r   e a c h   a l go r i t h m ,   t h e   m a x i m u m   num b e r  o f   i t e r a t i o n  ha s   b e e n   s e t   a t   300 ,   a n d   t h e   po pul a t i o n   s i z e   o f   100  i n d i v i dua l s   f o r   e a c h  pr o b l e m .   T a b l e   1   s h o w s   t h e   r e f e r e n c e   po i n t   us e d  w i t h   e a c h  p r o b l e m .       T a b l e   1 .  R e fe r e n c e   P o i nt s   us e d  i n  t h e   E xpe r i m e n t   P ro b l e m   Re fe r e n c e   p o i n t   Z D T 1 , 4 , 3   (0 . 1 , 0 . 6 )  (0 . 5 , 0 . 2 )   Z D T 2   (0 . 8 , 0 . 2 )  (0 . 1 5 , 0 . 8 )   Z D T 6   (0 . 9 0 , 0 . 3 )  (0 . 5 , 0 . 7 )   D T L Z 2   w i t h   3   o b j e c t i v e s   (0 . 2 , 0 . 2 , 0 . 6 )  (0 . 8 , 0 . 6 , 1 . 0 )   D T L Z 2   w i t h   5   o b j e c t i v e s   (0 . 5 ,   0 . 5 ,   0 . 5 ,   0 . 5 ,   0 . 5 )  (0 . 2   0 . 2   0 . 2   0 . 2   0 . 8 )   D T L Z 2   w i t h   1 0   o b j e c t i v e s   (0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 , 0 . 2 5 )       T o   c o m pa r e   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e d  by   t h e   m ul t i - o b j e c t i ve   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm s ,   t hr e e   (3)  c o m m o n l y   us e d  pe r f o r m a n c e   m e t ri c s   ha v e   be e n   ut i l i z e d  ,   na m e l y ,   i n v e r t e d  ge n e ra t i o n   d i s t a n c e   (IG D )  [39]   a n d  R - m e t ri c s   [40] ,   w h i c h   i n c l ude s   R - IG D   a n d  R - HV .   F o r   e a c h   m e t r i c ,   t h e   s t a t i s t i c a l   m e a s u r e s   h a v e   be e n   us e d  t o   c o m pa r e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   a l go r i t hm s .   T h e y   s e e k  t o   c a pt u r e   t h e   c ha r a c t e r i s t i c s   t h a t   m a ke   a n   a pp r o xi m a t i o n   o f   t h e   P a r e t o   f r o n t   b e t t e r   t ha n   a n o t h e r   i n   s o m e   c r i t e ri o n.   I n   ge n e ra l ,   t h e   v a l ue s   of   t h e s e   m e t r i c s   r e f l e c t   a   c e r t a i n  qua l i t y   a s pe c t   t o   a   pa r t i c ul a r   a pp r o xi m a t i o n   s e t ,   s uc h   a s ,   d i v e r s i t y   of   s o l ut i o n s   a n d  c o n v e r ge n c e .   T h e   i n v e r t e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - dom i nat e d  s or t i ng   H ar r i s ’ s   h aw k   m ul ti - obj e c t i v e   opt i m i z e r   bas e d   on   . . . .   ( Shay m ah   A k r am   Y as e ar )   1609   ge n e ra t i o n   d i s t a n c e   m e a s ur e s   t h e   a v e ra ge   di s t a n c e   b e t w e e n   a l l   i ndi v i d u a l s   i n  t h e   P F t ru e   t o   t h e   n e a r e s t   i n di v i du a l   i n   t h e   s o l ut i o n   s e t   o b t a i n e d  by   t h e   a l go ri t hm .   T h e   f i n a l   s o l ut i o n   r e p r e s e n t s   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   c o n v e r ge n c e   a n d  t h e   di v e r s i t y   of   t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s .   T h e   IG D   v a l ue   i s   c a l c ul a t e d  a s   s h o w n   i n   E qua t i o n   ( 6 ):      = √ ∑ 2 = 1   (6)     w h e r e   p   =   2  a n d   2 ⁡ i s   t h e   m i n i m u m   E uc l i de a n  di s t a n c e   b e t w e e n   a   po i nt ,   i   i n   t h e   a pp r o xi m a t e   P a r e t o   f r o nt   a n d  a   n e a r e s t   po i n t   i n   t h e   P F t r u e .  n   i s   t h e   n um b e r   o f   s o l ut i o n s   b e l o n gi n g   t o   t h e   P F .   IG D   v a l ue s   c l o s e   t o   z e r o  i n di c a t e   t ha t   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   a r e   v e r y   c l o s e   t o   t rue   P a r e t o   o pt i m a l   s e t .       6.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   E a c h   a l go r i t hm   w a s   e xe c ut e d  10  t i m e s ,   i nde pe n de n t l y   w i t h   e a c h   M O P ,   t o   o b t a i n   t h e   s t a t i s t i c a l   s i g n i f i c a n c e   o f  t h e   r e s ul t s   a n d  f o r   f a i r   c o m pa r i s o n.   T h e   c om pa ri s o n   b e t w e e n   N D S H H M O   a n d  H H M O   w a s   c a rri e d  o ut   b a s e d  o n   t h e   m e a n ,   s t a n d a r d  de v i a t i o n   (S D ),   b e s t   a n d  w o r s t   v a l ue s   of   qua l i t y   m e t r i c s .   T a b l e   2  s h o w s   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   IG D   m e t r i c s .       T a b l e   2 .  R e s ul t s   o f   M e a n,   S t a n d a r d   D e v i a t i o n,   B e s t   a n d   W o rs t   IG D   V a l ue s   O v e r  10  I n de pe n de nt   R u n s   f o r   Bo t h  H H M O   a n d  N D S H H M O   A l go r i t hm s   A l g o ri t h m   H H M O   N D S H H M O   P ro b l e m   m   M e a n   ( S D )   Be s t   (W o r s t )   M e a n   ( S D )   Be s t   (W o r s t )   Z D 1   2   3 . 0 1 5 7 6 6 e - 05   3 . 4 5 6 7 2 9 e - 06   2 . 2 8 9 1 5 8 e - 05   3 . 3 9 5 3 4 2 e - 05   4 . 0 9 7 6 7 8 e - 05   (4 . 3 1 3 6 3 9 e - 06)   3 . 4 6 5 4 4 4 e - 05   (4 . 9 2 8 8 8 5 e - 05)   Z D T 2   2   3 . 4 6 2 9 3 7 e - 05   5 . 8 7 6 5 2 8 e - 06   2 . 4 5 4 9 4 8 e - 05   4 . 6 0 8 8 9 2 e - 05   4 . 1 3 7 9 2 6 e - 05   (8 . 3 0 4 7 1 4 e - 06)   3 . 2 1 7 6 3 3 e - 05   (5 . 9 3 7 5 7 4 e - 05)   Z D T 3   2   3 . 0 5 4 7 0 0 e - 04   3 . 6 3 9 9 0 5 e - 05   2 . 5 0 7 4 4 4 e - 04   3 . 6 5 2 3 8 1 e - 04   6 . 9 1 9 1 7 6 e - 05   (7 . 7 3 6 0 7 7 e - 06)   6 . 0 2 2 9 9 5 e - 05   (8 . 4 9 9 6 5 0 e - 05)   Z D T 4   2   1 . 2 0 9 6 3 8 e - 04   2 . 0 1 2 8 0 9 e - 04   2 . 5 8 1 9 1 7 e - 05   6 . 6 6 4 8 3 5 e - 04   5 . 0 7 0 0 3 4 e - 05   (1 . 8 2 1 9 2 8 e - 05)   2 . 3 9 0 6 8 2 e - 05   (8 . 3 8 0 8 1 6 e - 05)   Z D T 6   2   3 . 1 7 4 8 9 1 e - 05   (1 . 2 1 3 3 8 2 e - 05)   1 . 5 3 1 3 6 3 e - 05   (5 . 0 1 0 0 3 2 e - 05)   2 . 1 6 1 8 9 7 e - 05   (6 . 0 7 1 8 8 4 e - 06)   1 . 4 0 9 1 9 4 e - 05   (3 . 0 7 0 2 9 5 e - 05)   D T L Z 2   3   9 . 1 6 2 6 9 9 e - 04   4 . 5 0 9 7 4 4 e - 05   8 . 5 2 0 6 9 4 e - 04   9 . 9 8 6 6 8 8 e - 04   4 . 2 7 1 6 7 4 e - 04   (3 . 0 9 8 0 9 1 e - 05)   3 . 8 4 9 3 2 9 e - 04   (4 . 8 2 5 0 8 9 e - 04)   D T L Z 2   5   1 . 4 4 1 5 1 0 e - 03   2 . 7 4 6 6 0 6 e - 05   1 . 3 6 8 0 3 0 e - 03   1 . 4 6 5 7 7 7 e - 03   1 . 4 2 1 1 3 8 e - 03   (3 . 9 9 5 8 6 4 e - 05)   1 . 3 8 0 8 3 6 e - 03   (1 . 5 1 8 5 2 9 e - 03)   D T L Z 2   10   2 . 3 8 4 2 4 3 e - 03   (3 . 1 4 5 2 9 5 e - 05)   2 . 3 3 3 4 0 2 e - 03   (2 . 4 1 8 7 0 1 e - 03)   2 . 3 6 9 5 4 0 e - 03   (2 . 9 5 7 6 5 6 e - 05)   2 . 3 3 0 1 4 9 e - 03   (2 . 4 0 6 5 7 7 e - 03)       Bo t h   H H M O   a n d  N D S H H M O   pe r fo r m   a l m o s t   e qua l   i n   s o l v i n g  D T L Z 2  w i t h   f i v e   a n d  t e n   o b j e c t i ve s   pr o b l e m s .   F o r   s o l v i n g  t h e   Z D T 6  p r o b l e m ,   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   NDSHHMO   i s   s l i g h t l y   be t t e r   t ha n   t h e   H H M O .   F o r   o t h e r   p r o b l e m s ,   n a m e l y ,   Z D T 3,   Z T D 4  p r o b l e m s   a nd  t h e   D T L Z 2  p r o b l e m   w i t h   t hr e e   o bj e c t i v e s ,   NDSHHMO   pe r fo r m e d  s i g n i f i c a nt l y   b e t t e r   t ha n   t h e   H H M O .   H ow e ve r ,   i n   s o l v i ng  t h e   Z D T 1  a n d  Z D T 2   pr o b l e m s ,   b a s e d  o n   t h e   a v e r a ge   IG D   v a l ue ,   H H M O   s h o w s   s l i g h t l y   be t t e r   pe r f o r m a n c e   a s   c o m pa r e d  t o  NDSHHMO .   L i ,   e t   a l .   [40]   p r o po s e d  R - m e t ri c s   b a s e d  o n   t h e   M CD M   a pp r o a c h,   w h i c h   i n c l u de   R - IG D   a n d   h y pe r vo l um e   w i t h   R - M e t r i c   (R - H V ).   T h e s e   m e t ri c s   a da p t   t h e   e xi s t i ng  m e t r i c s ,   n a m e l y ,   IG D   [39]   a n d  h y pe r vo l um e   (H V )  [41]   t o   e v a l ua t e   t h e   q ua l i t y   of   a   s e t   of   no n - do m i na t e d   s o l ut i o n s   o b t a i n e d  b y   a   r e f e r e n c e   po i n t - b a s e d  m ul t i - o b j e c t i v e   o pt i m i z a t i o n  a l go ri t hm .   T h e   H V   m e t r i c   i s   us e d  w h e n  t h e   o pt i m a l   P a r e t o   s o l ut i o n s   a r e   u n k n o w n ,   w h e r e   t h e   l a r ge r   v a l ue   o f   H V   i n di c a t e s   a   b e t t e r   r e s ul t .   M a t h e m a t i c a l l y ,   t h e   H V   i s   de s c r i b e d  b y   E qua t i o n   (7 ).     HV ( ) = ( ∪ ∈ [ 1 ( ) , 1 ] × [ 2 ( ) , 2 ] × … × [ ( ) , ] )   (7)     H V   i s   de n o t e d  a s   t h e   h y pe r - v o l um e   of   a   s pa c e   t h a t   i s   do m i na t e d  by   a   s e t   of   s o l ut i o n   A   a n d  i s   bo un de d  by   a   r e f e r e n c e   po i nt ,   = ( 1 , 2 , 3 , … ) ∈ .  ( S )  i s   t h e   L e b e s gu e   m e a s ur e   o f   a   s e t   S  [42] .   T h e   R - m e t r i c   f i r s t   f i l t e r s   o ut   t h e   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s ,   t h e n   de t e r m i n e s   t h e   pi v o t   po i n t   a nd  t h e   p r e f e r r e d  r e gi o n  a n d  e l i m i na t e s   t h e   s o l ut i o n   o ut s i de   t h e   p r e f e r r e d  r e gi o n .   U s i ng  t h e   a c h i e v e m e n t   s c a l a ri z a t i o n   f un c t i o n,   t h e   c o m pr o m i s e   s o l ut i o n   i s   t ra n s f o r m e d  a c c o r di ng  t o   t he   de gr e e   of   s a t i s f a c t i o n   o f   t h e   p r e f e r e n c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 0 3   -   1 6 1 4   1610   i n f o r m a t i o n.   T h e   R - m e t r i c s   a r e   c a l c ul a t e d  us i ng  t h e   s e t s   a p pr o xi m a t e d  P a r e t o   f r o n t s   (P F ap p r o x . )  ge n e r a t e d  by   e a c h   a l go ri t h m  [ 40] .   T a b l e   3  s h o w s   t h e   m e a n ,   S D ,   b e s t   a n d  w o r s e   R - m e t r i c s   v a l ue s   o b t a i n e d  b y   t h e   H H M O   a n d  N D S H H M O   a l go r i t h m s .       T a b l e   3 .  R e s ul t s   o f   M e a n,   S t a n d a r d   D e v i a t i o n,   B e s t   a n d   W o rs t   R - IG D   a nd  R - H V   V a l ue s   O v e r   10   In de pe n de n t   R un s   f o r   B o t h   H H M O   a n d   N D S H H M O   A l go r i t hm s   A l g o ri t h m   H H M O   N D S H H M O   R - m e t r i c s   P ro b l e m   m   M e a n   (S D )   Be s t   (W o r s t )   M e a n   (S D )   Be s t   (W o r s t )   R - IG D   Z D 1   2   5 . 7 5 0 4 9 9 e - 02   1 . 6 2 9 1 3 1 e - 03   5 . 3 7 0 0 9 9 e - 02   5 . 9 4 3 2 5 5 e - 02   3 . 0 8 6 6 4 6 e - 02   (8 . 6 6 8 9 4 6 e - 04)   2 . 9 1 6 7 3 1 e - 02   (3 . 1 8 0 3 4 4 e - 02)   Z D T 2   2   3 . 5 8 2 1 5 0 e - 02   1 . 2 2 3 8 9 3 e - 02   2 . 1 6 2 5 0 8 e - 02   6 . 5 5 0 0 5 2 e - 02   2 . 5 2 6 4 4 5 e - 02   (5 . 8 6 9 0 4 4 e - 04)   2 . 4 2 9 2 1 2 e - 02   (2 . 6 2 9 7 0 7 e - 02)   Z D T 3   2   1 . 5 6 4 3 1 7 e - 01   1 . 2 3 2 2 8 4 e - 01   1 . 1 3 3 1 5 4 e - 01   4 . 8 5 0 3 2 5 e - 01   8 . 1 2 6 3 0 4 e - 02   (8 . 9 4 1 6 2 5 e - 04)   7 . 9 9 0 4 8 0 e - 02   (8 . 2 1 9 1 4 2 e - 02)   Z D T 4   2   1 . 5 9 5 8 4 5 e - 01   2 . 1 5 1 5 6 4 e - 01   5 . 3 8 9 9 1 5 e - 02   5 . 6 8 4 0 1 0 e - 01   3 . 2 0 0 8 8 8 e - 02   (2 . 1 4 8 4 9 3 e - 04)   3 . 1 7 8 9 4 3 e - 02   (3 . 2 4 5 9 1 4 e - 02)   Z D T 6   2   5 . 2 0 3 7 8 2 e - 01   (2 . 5 6 5 0 4 7 e - 01)   3 . 3 7 5 3 3 9 e - 02   (6 . 5 1 3 9 6 0 e - 01)   2 . 6 5 3 7 4 5 e - 02   (6 . 0 9 2 9 0 2 e - 04)   2 . 5 3 6 4 1 0 e - 02   (2 . 7 2 7 2 0 0 e - 02)   D T L Z 2   3   1 . 4 9 3 5 0 0 e - 01   1 . 3 8 4 5 3 7 e - 02   1 . 2 5 1 9 7 5 e - 01   1 . 6 4 5 1 5 1 e - 01   1 . 2 5 8 2 2 5 e - 01   (6 . 9 8 4 0 6 3 e - 03)   1 . 1 3 2 2 6 1 e - 01   (1 . 3 4 8 9 8 5 e - 01)   D T L Z 2   5   2 . 2 4 1 5 6 2 e - 01   2 . 0 2 7 5 2 4 e - 03   2 . 2 0 8 8 4 3 e - 01   2 . 2 6 9 6 4 2 e - 01   1 . 9 7 7 8 0 5 e - 01   (4 . 2 3 3 8 7 0 e - 03)   1 . 9 1 8 9 4 7 e - 01   (2 . 0 4 1 2 7 4 e - 01)   D T L Z 2   10   6 . 9 0 2 4 7 0 e - 01   1 . 9 3 8 6 7 9 e - 03   6 . 8 5 0 5 4 4 e - 01   6 . 9 2 0 3 7 4 e - 01   6 . 9 3 3 1 1 3 e - 01   (2 . 8 2 2 7 2 2 e - 03)   6 . 8 9 0 3 9 6 e - 01   (6 . 9 6 6 7 1 8 e - 01)   R - HV   Z D 1   2   3 . 8 7 6 1 5 7 e + 0 0   7 . 5 7 6 7 6 8 e - 03   3 . 8 9 0 5 2 3 e + 0 0   3 . 8 6 5 8 0 9 e + 0 0   3 . 9 6 4 7 4 2 e + 0 0   (3 . 2 2 3 4 4 0 e - 03)   3 . 9 6 1 3 1 8 e + 0 0   (3 . 9 7 1 0 9 5 e + 0 0 )   Z D T 2   2   3 . 8 5 6 5 6 6 e + 0 0   5 . 7 1 0 9 9 5 e - 02   3 . 8 8 4 8 2 4 e + 0 0   3 . 6 9 0 2 2 9 e + 0 0   3 . 8 6 4 9 2 5 e + 0 0   (2 . 2 4 7 9 9 4 e - 03)   3 . 8 6 1 4 4 3 e + 0 0   (3 . 8 6 8 5 2 4 e + 0 0 )   Z D T 3   2   3 . 6 0 7 1 8 6 e + 0 0   3 . 5 3 8 2 2 9 e - 01   3 . 7 2 9 5 0 7 e + 0 0   2 . 6 6 3 6 8 3 e + 0 0   3 . 7 9 7 7 1 6 e + 0 0   (6 . 7 5 6 7 2 0 e - 03)   3 . 7 9 0 4 3 6 e + 0 0   (3 . 8 0 9 6 5 7 e + 0 0 )   Z D T 4   2   3 . 5 9 5 3 9 0 e + 0 0   5 . 8 6 0 3 5 0 e - 01   3 . 8 8 2 1 9 7 e + 0 0   2 . 4 7 0 3 8 7 e + 0 0   3 . 9 6 0 6 1 5 e + 0 0   (7 . 9 8 9 9 1 6 e - 04)   3 . 9 5 8 9 4 8 e + 0 0   (3 . 9 6 1 4 6 2 e + 0 0 )   Z D T 6   2   2 . 8 8 7 3 1 3 e + 0 0   (7 . 0 6 3 6 2 0 e - 01)   2 . 5 1 5 3 2 7 e + 0 0   (4 . 2 2 7 1 9 7 e + 0 0 )   4 . 2 6 5 9 4 4 e + 0 0   (2 . 6 9 8 0 6 8 e - 03)   4. 2 6 2 0 2 8 e + 0 0   (4 . 2 7 0 7 5 1 e + 0 0 )   D T L Z 2   3   5 . 1 8 1 0 2 7 e + 0 0   1 . 2 5 8 3 7 0 e - 01   5 . 4 2 0 5 3 2 e + 0 0   5 . 0 6 2 4 0 6 e + 0 0   5 . 2 8 7 9 0 3 e + 0 0   (4 . 6 6 7 0 6 5 e - 02)   5 . 2 2 4 9 7 4 e + 0 0   (5 . 3 7 8 6 7 2 e + 0 0 )   D T L Z 2   5   3 . 2 5 8 5 7 1 e + 0 1   9 . 2 5 0 2 9 0 e - 02   3 . 2 7 6 1 0 6 e + 0 1   3 . 2 4 6 7 2 5 e + 0 1   3 . 4 3 8 2 2 3 e + 0 1   (2 . 9 8 7 3 4 9 e - 01)   3 . 3 9 9 7 6 7 e + 0 1   (3 . 4 9 0 2 7 0 e + 0 1 )   D T L Z 2   10   7 . 4 8 6 2 0 8 e + 0 2   3 . 1 4 9 0 2 2 e + 0 0   7 . 5 3 9 2 7 7 e + 0 2   7 . 4 4 2 1 2 4 e + 0 2   7 . 3 6 5 1 0 7 e + 0 2   (3 . 0 3 8 9 3 9 e + 0 0 )   7 . 3 1 1 5 3 3 e + 0 2   (7 . 4 1 9 5 5 6 e + 0 2 )       T h e   r e s ul t s   i n   T a b l e   3  i m p l y   t h a t   t h e   N D S H H M O   h a s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   i n   s o l v i ng  M O P s   un de r  t e s t .   A c c o r di ng  t o   m e a n   R - IG D   v a l ue s ,   N D S H H M O   o ut pe r fo r m s   H H M O   i n   s o l v i n g  t h e   Z D T 1,   Z D T 2,   Z D T 3   a n d  Z T D 4  p r o b l e m s .   In   s o l v i n g  D T L Z 2  w i t h   3 ,   5  a n d  10  ob j e c t i ve s ,   N D S H H M O   s h ow s   c o m pe t i t i v e   pe r f o r m a n c e   c o m pa r e d  w i t h  H H M O ,   e xc e pt   fo r   D T L Z 2  w i t h   10   o bj e c t i v e s .   T h e   r e s ul t s   o f   H H M O   a r e   s l i g h t l y   b e t t e r   t ha n   N D S H H M O .   F i gu r e   5   s h o w s   t h e   f i na l   s o l ut i o n   s e t   o b t a i n e d  by   H H M O   a n d  N D S H H M O   a l go ri t hm s .   T h e   di s t ri b ut i o n  o f   t h e   s o l ut i o n   o b t a i n e d  b y   bo t h   t h e   H H M O   a n d  N D S H H M O   a l go r i t hm s   ( r e f e r   t o   F i gu r e   5 (a - p))  a r e   c l us t e r e d  n e a r  t h e   r e f e r e n c e   po i nt s .   H ow e ve r ,   i n   t h e   Z D T 6  p r o b l e m ,   H H M O   m o ve d   t o w a r ds   t h e   r e f e r e n c e   po i n t   i n s t e a d  o f   P F t ru e .   T h e   s a m e   o c c urr e d  i n   t h e   Z D T 3  p r o b l e m ,   t h e   di s t ri b ut i o n  a n d   t h e   c o n v e r ge n c e   of   s o l ut i o n s   o b t a i n e d  by   N D S H H M O   i s   m uc h   b e t t e r   t ha n   H H M O .   F o r   t h e   Z D T 2  a n d  Z D T 4   pr o b l e m s ,   t h e   s o l ut i o n   o b t a i n e d  by   N D S H H M O   h a s   b e t t e r   s p r e a d  t h a n   t h e   H H M O .   F o r   Z D T 1  t h e   c o n v e r ge n c e   of   t h e   s o l ut i o n   o b t a i n e d  by   N D S H H M O   i s   s l i ght l y   l e s s ,   a s   t h e   m e a n   IG D   v a l ue   i n di c a t e s ,   t ha n   t h a t   o b t a i n e d  b y   H H M O .   H ow e ve r ,   a c c o r di n g  t o   t h e   R - m e t ri c s ,   t h e   c o n v e r ge n c e   o f   t h e   s o l ut i o n   o b t a i n e d  b y   H H M O   i s   s i gn i f i c a n t l y   l e s s   t h a n  t ha t   o b t a i n e d  by   N D S H H M O .   In   s o l v i n g  D T L Z 2  w i t h   3,   5  a n d  10  ob j e c t i ve s ,   b o t h   a l go r i t hm s   s h o w e d  go o d  di s t ri b ut i o n  a n d   c o n v e r ge n c e .   H ow e ve r ,   b a s e d  o n  t h e   R - IG D   a n d  R - H V   v a l ue s ,   N D S H H M O   s h o w e d  b e t t e r   c o n v e r ge n c e   a n d   di s t ri b ut i o n  c o m pa r e d  t o   H H M O .   F r o m   t h e   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o n  e i g h t   b e n c hm a rk  f u n c t i o n s ,   i t   c a n   b e   f o un d  t ha t   N D S H H M O   h a s   a dv a nt a ge s   i n  t e rm s   of   s pe e d,   c o n v e r ge n c e   a n d  di s t ri b ut i o n   c o m pa r e d  w i t h   t h e   H H M O   a l go r i t hm .   A c c o r di ng  t o   t h e   R - m e t ri c s ,   t h e   s o l ut i o n s   o b t a i n e d  b y   N D S H H M O   a r e   c l o s e r   t o   t h e   P F t ru e   c o m pa r e d   t o   t h o s e   o f   H H M O .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - dom i nat e d  s or t i ng   H ar r i s ’ s   h aw k   m ul ti - obj e c t i v e   opt i m i z e r   bas e d   on   . . . .   ( Shay m ah   A k r am   Y as e ar )   1611   N D S H H M O   H H M O       (a )   (i )       (b )     (j )         (c )     (k)         (d)     (l )         (e )   (m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 0 3   -   1 6 1 4   1612       (f )     (n )         (g)     (o )         (h )   (p)     F i gu r e   5 .   Co n v e r ge n c e   o f   n o n - do m i na t e d  s o l ut i o n s   o b t a i n e d  by   (a - h )   N D S H H M O   a n d   ( i - p)     H H M O   a l go r i t h m s         7.   C O N C LU S I O N     T h e   N D S H H M O   a l go r i t hm   i s   p r o po s e d  t o   o ve r c o m e   t h e   l i m i t a t i o n s   o f  H H M O .   T h e   f a s t   n o n - do m i n a t e d  s o rt i ng  h a s   b e e n   i nt e g r a t e d  w i t h  t h e   o ri gi na l   H H M O   t o   i m p r o v e   t h e   c o n v e r ge n c e   t o w a r d  t h e   t rue   P a r e t o   f r o nt .   T hi s   h a s   h e l pe d  i n   m a i n t a i ni n g  t h e   po pul a t i o n  di v e r s i t y   a n d  e nha n c i n g  t h e   s e a r c h   a b i l i t y   o f   t h e   a l go ri t hm .   T h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   pr o po s e d   a l go r i t hm   i s   e v a l ua t e d  us i ng  di f f e r e n t   M O P s .   T h e   pr o po s e d   a l go ri t hm   i s   n o t   o n l y   s ui t a b l e   f o r   h i g h - di m e n s i o na l   f un c t i o ns ,   b ut   c a n   a l s o   e ff e c t i v e l y   de a l   w i t h   M O P s   w i t h  m o r e   t h a n   t hr e e   ob j e c t i ve s .   T h e   p r o po s e d  a l go r i t hm   i s   e xpe c t e d  t o   b e   us e d  fo r   o t h e r   o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m s ,   s uc h   a s ,   s t r uc t u ra l   de s i gn   e n gi n e e r i n g  o pt i m i z a t i o n   p r o b l e m s .   F ut u r e   w o r k  c a n   f o c us   o n   t h e   us e   of   N D S   t o  i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   o t h e r   S I - b a s e d  m ul t i - o b j e c t i v e s   o pt i m i z a t i o n  a l go ri t hm s .         A C K N O WL ED G E M EN T   In   t h i s   T h e   H i g h e r   E duc a t i o n   M i n i s t r y   of   M a l a y s i a   ha s   f un de d  t hi s   w o r k  un de r   t h e   F u n d a m e nt a l   R e s e a r c h  G r a nt   S c h e m e ,   S / O   c o de   13794.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.