java - 在java中绘制帕累托前沿解决方案

Question

我有 3 组从 MOEA 算法收集的帕累托前沿解决方案

我想知道是否有一个 java 库可以帮助从 3 组数据中在同一个图中绘制 3 个帕累托。

我有一个 2 目标问题。所以我想我需要一个 2D Plot。

你能举个例子来帮助我吗？

Answer 1

MOEA 框架带有许多用于分析 MOEA 输出的工具。它包括一个诊断工具，可以生成多个 Pareto 前沿的 2D 图。您可以使用内置工具导入数据，然后使用诊断工具轻松显示它们。以下图像是从诊断工具中捕获的。我执行了 NSGA-II 和 SMPSO 来解决 10 个种子的 LZ3 测试问题。近似集（例如已知的帕累托前沿）显示在右上角。

MOEA 框架中的诊断工具使用JFreeChart构建其绘图。如果您只对显示数据图感兴趣（而不执行任何其他分析），您可能只想使用 JFreeChart。但是，我建议使用诊断工具，因为它具有许多其他功能（例如计算超体积、代距离、加性 Epsilon 指标的能力）

最后，您总是可以求助于使用 JavaFX 图表。这是一个相当健壮（尽管不成熟）的 API，而且图表实际上非常漂亮。下面是我使用 JavaFX 构建的 XY 散点图的屏幕截图。下面提供了生成此图的代码。其他示例/教程可在http://docs.oracle.com/javafx/2/charts/jfxpub-charts.htm 获得

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

import com.sun.javafx.collections.ObservableListWrapper;

import javafx.application.Application;
import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.chart.NumberAxis;
import javafx.scene.chart.ScatterChart;
import javafx.scene.chart.XYChart.Data;
import javafx.scene.chart.XYChart.Series;
import javafx.stage.Stage;

public class ScatterChartSample extends Application {

    final double max = 20;
    final double min = 0;

    @Override
    public void start(Stage stage) {
        stage.setTitle("Scatter Chart Sample");
        final NumberAxis xAxis = new NumberAxis(min, max, (max - min) / 10);
        final NumberAxis yAxis = new NumberAxis(min, max, (max - min) / 10);
        final ScatterChart<Number, Number> sc = new ScatterChart<>(xAxis,
                yAxis);
        xAxis.setLabel("f1");
        yAxis.setLabel("f2");
        sc.setTitle("Three Pareto Front");

        Series<Number, Number> series1 = new Series<>();
        series1.setName("Algorithm1");
        series1.setData(generateData());

        Series<Number, Number> series2 = new Series<>();
        series2.setName("Algorithm2");
        series2.setData(generateData());

        Series<Number, Number> series3 = new Series<>();
        series3.setName("Algorithm3");
        series3.setData(generateData());

        sc.getData().addAll(series1, series2, series3);
        Scene scene = new Scene(sc, 500, 400);
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }

    /**
     * @return Generates random data resembling a Pareto front 
     */
    public ObservableList<Data<Number, Number>> generateData() {
        ObservableList<Data<Number, Number>> dataList = new ObservableListWrapper<>(
                new ArrayList<>());
        Random rand = new Random();

        double x = min+rand.nextDouble();
        double y = max-rand.nextDouble();

        while (x < max && y > min) {
            x += rand.nextDouble();
            y -= rand.nextDouble();
            dataList.add(new Data<Number, Number>(x, y));
        }
        return dataList;
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}