論文の概要: Directed particle swarm optimization with Gaussian-process-based
function forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.04172v1
- Date: Mon, 8 Feb 2021 13:02:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-02-09 15:19:33.278641
- Title: Directed particle swarm optimization with Gaussian-process-based
function forecasting
- Title(参考訳): ガウス過程に基づく関数予測による直接粒子群最適化
- Authors: Johannes Jakubik, Adrian Binding, Stefan Feuerriegel
- Abstract要約: パーティクルスワム最適化 (PSO) は、探索空間を囲む一組の候補解を、ランダム化されたステップ長を持つ最もよく知られたグローバルおよびローカルな解へ移動させる反復探索法である。
本稿では,目的関数の代理モデルを導入し,探索的および搾取的行動に望ましい特性が得られることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.733136147164032
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Particle swarm optimization (PSO) is an iterative search method that moves a
set of candidate solution around a search-space towards the best known global
and local solutions with randomized step lengths. PSO frequently accelerates
optimization in practical applications, where gradients are not available and
function evaluations expensive. Yet the traditional PSO algorithm ignores the
potential knowledge that could have been gained of the objective function from
the observations by individual particles. Hence, we draw upon concepts from
Bayesian optimization and introduce a stochastic surrogate model of the
objective function. That is, we fit a Gaussian process to past evaluations of
the objective function, forecast its shape and then adapt the particle
movements based on it. Our computational experiments demonstrate that baseline
implementations of PSO (\ie, SPSO2011) are outperformed. Furthermore, compared
to, state-of-art surrogate-assisted evolutionary algorithms, we achieve
substantial performance improvements on several popular benchmark functions.
Overall, we find that our algorithm attains desirable properties for
exploratory and exploitative behavior.
- Abstract(参考訳): 粒子群最適化 (PSO) は、探索空間の周りの候補解の集合をランダム化されたステップ長を持つ最もよく知られたグローバルおよびローカルな解へと移動させる反復探索法である。
PSOは、勾配が利用できず、機能評価が高価である実用的なアプリケーションで頻繁に最適化を加速します。
しかし、従来のPSOアルゴリズムは、個々の粒子による観察から客観的関数の潜在的な知識を無視しています。
したがって,ベイズ最適化の概念を引き合いに出し,対象関数の確率的サロゲートモデルを導入する。
すなわち、対象関数の過去の評価にガウス過程を適合させ、その形状を予測し、それに基づいて粒子の動きを適応させる。
計算実験の結果, PSO (\ie, SPSO2011) のベースライン実装は性能に優れていた。
さらに、最先端のサロゲート支援進化アルゴリズムと比較して、いくつかの人気のあるベンチマーク関数の性能が大幅に向上する。
全体として,本アルゴリズムは探索的・搾取的行動に望ましい特性を持つ。
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