論文の概要: Quantifying the Impact of Boundary Constraint Handling Methods on
Differential Evolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06757v1
- Date: Fri, 14 May 2021 10:36:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 04:19:36.256104
- Title: Quantifying the Impact of Boundary Constraint Handling Methods on
Differential Evolution
- Title(参考訳): 境界制約ハンドリング法が微分進化に与える影響の定量化
- Authors: Rick Boks, Anna V. Kononova, Hao Wang
- Abstract要約: メタヒューリスティックスの性能と挙動に及ぼす境界制約処理法(BCHM)の影響について検討する。
モジュール型DEフレームワークから抽出した微分進化(DE)の28種類の主要な変種について検討する。
統計的ランキング法を用いて,最適目標関数値(性能の面で)と補修解の割合(挙動)を解析した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.9430294028981763
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Constraint handling is one of the most influential aspects of applying
metaheuristics to real-world applications, which can hamper the search progress
if treated improperly. In this work, we focus on a particular case - the box
constraints, for which many boundary constraint handling methods (BCHMs) have
been proposed. We call for the necessity of studying the impact of BCHMs on
metaheuristics' performance and behavior, which receives seemingly little
attention in the field. We target quantifying such impacts through systematic
benchmarking by investigating 28 major variants of Differential Evolution (DE)
taken from the modular DE framework (by combining different mutation and
crossover operators) and $13$ commonly applied BCHMs, resulting in $28 \times
13 = 364$ algorithm instances after pairing DE variants with BCHMs. After
executing the algorithm instances on the well-known BBOB/COCO problem set, we
analyze the best-reached objective function value (performance-wise) and the
percentage of repaired solutions (behavioral) using statistical ranking methods
for each combination of mutation, crossover, and BBOB function group. Our
results clearly show that the choice of BCHMs substantially affects the
empirical performance as well as the number of generated infeasible solutions,
which allows us to provide general guidelines for selecting an appropriate BCHM
for a given scenario.
- Abstract(参考訳): 制約処理は、メタヒューリスティックスを現実世界のアプリケーションに適用する上で最も影響力のある側面の1つである。
本研究では,境界制約処理法(BCHM)が多数提案されているボックス制約という,特定のケースに焦点を当てる。
我々は,BCHMがメタヒューリスティックスのパフォーマンスと行動に与える影響を研究することの必要性を訴える。
このような影響を,モジュールDEフレームワークから抽出した28種類の差分進化(DE)と13ドルの一般的なBCHMを用いて定量化することによって,系統的ベンチマークにより定量化することを目的としている。
良く知られたBBOB/COCO問題集合上でアルゴリズムインスタンスを実行した後、突然変異、クロスオーバー、BBOB関数群の組み合わせの統計的ランキング法を用いて、最適に設定された目的関数値(性能の面で)と修復された解の比率(挙動)を解析する。
以上の結果から,BCHMの選択は経験的性能や生成不可能なソリューションの数に大きく影響し,与えられたシナリオに対して適切なBCHMを選択するための一般的なガイドラインを提供することができた。
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