Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65074210.31857/S0033849423110037AUYLSCTHEORY AND METHODS OF SIGNAL PROCESSINGТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВUnknownComparison of a Genetic Algorithm and Evolutionary Strategies in Optimization of Strip-Structure Modal FiltersСравнение генетического алгоритма и эволюционных стратегий при оптимизации полосковых модальных фильтровBelousovA. O.БелоусовА. О.ant1lafleur@gmail.comGordeevaV. O.ГордееваВ. О.ant1lafleur@gmail.comTomsk State University of Control Systems and RadioelectronicsТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроники0111202368111079108931012025Copyright ©; 2023, А.О. Белоусов, В.О. ГордееваCopyright ©; 2023, А.О. Белоусов, В.О. Гордеева2023А.О. Белоусов, В.О. ГордееваА.О. Белоусов, В.О. Гордееваhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650742

The features arising from the optimization of strip modal filters (MFs) using a genetic algorithm (GA) and evolutionary strategies (ESs) are considered. Sequential optimization of microstrip MFs and MFs with broad-side coupling was performed according to the criterion of minimizing the maximum amplitude of the output voltage. The results of such optimization with different numbers of calculations are presented, including the values of the optimized parameters, the objective function, the time spent on the calculation, stopping criteria (when optimized by ESs) and the voltage waveforms at the output of the studied MFs. A detailed analysis of the results of the two algorithms is presented. The advantages and disadvantages, as well as differences in the operation of each algorithm, are determined using the example of optimization of two MFs.

Рассмотрены особенности, возникающие в результате оптимизации полосковых модальных фильтров (МФ) посредством генетического алгоритма (ГА) и эволюционных стратегий (ЭС). Выполнена последовательная оптимизация микрополоскового МФ и МФ с лицевой связью по критерию минимизации максимальной амплитуды выходного напряжения. Представлены результаты такой оптимизации с разным числом вычислений, включающие в себя значения оптимизируемых параметров, целевой функции, время, затраченное на вычисление, критерии останова (при оптимизации посредством ЭС) и формы напряжений на выходе исследуемых МФ. Приведен детальный анализ результатов работы двух алгоритмов. Определены достоинства и недостатки, а также различия в работе каждого алгоритма на примере оптимизации двух МФ.

Фоминич Э.Н., Владимиров Д.Р. // Военный инженер. 2016. № 2. С. 10.Электромагнитный терроризм на рубеже тысячелетий / Под ред. Т.Р. Газизова. Томск: Том. гос. ун-т, 2002.Mora N., Vega F., Lugrin G. et al. // System and Assessment Notes. 2014. № 41. P. 1.Gazizov A.T., Zabolotsky A.M., Gazizov T.R. // IEEE Trans. 2016. V. EMC-58. № 4. P. 1136. https://doi.org/10.1109/TEMC.2016.2548783Аоки М. Введение в методы оптимизации. М.: Наука, 1977.Gazizov R.R., Kuharenko M.N., Gazizov T.R. // Proc. Conf. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines. Omsk. 14–16 Nov. 2017. N.Y.: IEEE, 2017. P. 1. https://doi.org/10.1109/Dynamics.2017.8239452Gazizov R.R., Gazizov R.R., Zabolotsky A.M. // Proc. Int. Sib. Conf. on Control and Communication. Moscow. 14−16 March 2018. N.Y.: IEEE, 2018. P. 1. https://doi.org/10.1109/MWENT.2018.8337215Belousov A.O., Gazizov T.R. // Complexity. 2018. V. 2018. P. 1. https://doi.org/10.1155/2018/5676504Belousov A.O., Chernikova E.B., Samoylichenko M.A. et al. // Symmetry. 2020. V. 12. № 1117. P. 1. https://doi.org/10.3390/sym12071117Freisleben B., Merz P. // Proc. of IEEE Int. Conf. on Evolutionary Computation. 20–22 May. N.Y.: IEEE, 1996. P. 616. https://doi.org/10.1109/ICEC.1996.542671Mittra R., Chakravarty S., Yeo J. // IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp. 16–21 June. 2002. N.Y.: IEEE, 2002. P. 306. https://doi.org/10.1109/APS.2002.1016309Yegin K., Martin A.Q. // IEEE Trans. 2003. V. AP-51. № 2. P. 220. https://doi.org/10.1109/TAP.2003.809056Бураков М.В. Генетический алгоритм: теория и практика: уч. пособие. СПб.: ГУАП, 2008.Holland J.H. Adaptation in Natural and Artificial Systems. L.: MIT Press, 1975.Семеникин Е.С., Жукова М.Н., Жуков В.Г. и др. Эволюционные методы моделирования и оптимизации сложных систем. Конспект лекций. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2007.Hansen N., Ostermeier A. // Evolutionary Computation. 2001. V. 9. № 2. P. 159.Kuksenko S.P. // IOP: Conf. Ser.: Materials Science and Engineering, 2019. V. 560. Article No. 01210.Hansen N. Python: module barecmaes2. http://www.cmap. polytechnique.fr/~nikolaus.hansen/ barecmaes2.html.Белоусов А.О., Гордеева В.О. // Докл. XVII междунар. науч.-практич. конф. “Электронные средства и системы управления”. Томск. 19–21 ноября 2021. С. 13.