为提高种群的多样性和算法的收敛性，提出一种基于定期竞争学习机制的多目标粒子群算法。该算法将多目标粒子群算法和竞争学习机制相结合，即每隔一定迭代代数便使用一次竞争学习机制，很好地保持了种群的多样性；同时，该算法不需要全局最优粒子的外部存档，而是从当前代种群中选取一部分优秀的粒子，再从这些优秀的粒子中随机选取一个作为全局最优粒子，能够有效提升算法的收敛性。将提出的算法与基于分解的多目标粒子群算法（MPSOD）、基于竞争机制且快速收敛的多目标粒子群（CMOPSO）算法、参考向量引导的多目标进化算法（RVEA）等8个算法在21个标准测试函数上进行了比较，结果表明，所提算法的帕累托（Pareto）前沿更加均匀，在世代距离（IGD）上会更加小。

针对多目标差分进化算法在求解问题时收敛速度慢和均匀性欠佳的问题，提出了一种改进的排序变异多目标差分进化算法（MODE-IRM）。该算法将参与变异的三个父代个体中的最优个体作为基向量，提高了排序变异算子的求解速度；另外，算法采用反向参数控制方法在不同的优化阶段动态调整参数值，进一步提高了算法的收敛速度；最后，引入了改进的拥挤距离计算公式进行排序操作，提高了解的均匀性。采用标准多目标优化问题ZDTl~ZDT4，ZDT6和DTLZ6~DTLZ7进行仿真实验:MODE-IRM在总体性能上均优于MODE-RMO和PlatEMO平台上的MOEA/D-DE、RM-MEDA以及IM-MOEA；在世代距离（GD）、反向世代距离（IGD）和间隔指标（SP）性能度量指标方面，MODE-IRM在所有优化问题上的均值和方差均明显小于MODE-RMO。实验结果表明MODE-IRM在收敛性和均匀性指标上明显优于对比算法。

针对传统的实例选择算法会误删训练集中非噪声样本、算法效率低的不足，提出了一种面向 K最近邻（ KNN）的遗传实例选择算法。该算法采用基于决策树和遗传算法的二阶段筛选机制，先使用决策树确定噪声样本存在的范围；再使用遗传算法在该范围内精确删除噪声样本，可有效地降低误删率并提高效率，采用基于最近邻规则的验证集选择策略，进一步提高了遗传算法实例选择的准确度；最后引进基于均方误差（MSE）的分类精度惩罚函数来计算遗传算法中个体的适应度，提高有效性和稳定性。在20个数据集上，该方法相较于基于预分类的 KNN （PR KNN）、基于协同进化的实例特征选择算法（IFS-CoCo）、 K最近邻（ KNN），在分类精度上的提升分别为0.07~26.9个百分点、0.03~11.8个百分点、0.2~12.64个百分点，在AUC和Kappa的上的提升分别为0.25~18.32个百分点、1.27~23.29个百分点、0.04~12.82个百分点。实验结果表明，该方法相较于当前实例选择算法在分类精度和分类效率上均具有优势。

不同于分组密码，序列密码构造相对简单且大量使用线性运算，因此攻击点功耗与其他功耗成分之间往往存在较强的相关性，使得能量分析攻击难以实施。针对上述现状，提出了一种面向Grain-128同步流密码的选择初始向量（IV）相关性能量攻击方案。首先对Grain-128的输出函数h(x)进行了分析，并基于此确定了攻击点表达式；其次通过选取特定的初始向量，消除了攻击点功耗和其他功耗成分之间的相关性，从而解决了能量攻击所面临的关键问题；最后基于功耗分析工具PrimeTimePX对攻击方案进行了验证。结果表明，该方案仅需736个IV样本即可实施23轮攻击，恢复46比特密钥。