論文の概要: An Exploration of Exploration: Measuring the ability of lexicase
selection to find obscure pathways to optimality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09760v2
- Date: Mon, 26 Jul 2021 21:52:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 11:49:46.612434
- Title: An Exploration of Exploration: Measuring the ability of lexicase
selection to find obscure pathways to optimality
- Title（参考訳）: 探索探索:最適性のための不明瞭な経路を見つけるための語彙選択能力の測定
- Authors: Jose Guadalupe Hernandez, Alexander Lalejini, Charles Ofria
- Abstract要約: 本稿では,探索空間探索のための選択スキームの容量を診断する探索診断手法を提案する。
我々はレキシケースの選択がトーナメントの選択を外見することを確認した。
我々は,レキシケースのエリート性をエプシロンレキシケースで緩和することで,探索をさらに改善できることを見出した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Parent selection algorithms (selection schemes) steer populations through a
problem's search space, often trading off between exploitation and exploration.
Understanding how selection schemes affect exploitation and exploration within
a search space is crucial to tackling increasingly challenging problems. Here,
we introduce an "exploration diagnostic" that diagnoses a selection scheme's
capacity for search space exploration. We use our exploration diagnostic to
investigate the exploratory capacity of lexicase selection and several of its
variants: epsilon lexicase, down-sampled lexicase, cohort lexicase, and
novelty-lexicase. We verify that lexicase selection out-explores tournament
selection, and we show that lexicase selection's exploratory capacity can be
sensitive to the ratio between population size and the number of test cases
used for evaluating candidate solutions. Additionally, we find that relaxing
lexicase's elitism with epsilon lexicase can further improve exploration. Both
down-sampling and cohort lexicase -- two techniques for applying random
subsampling to test cases -- degrade lexicase's exploratory capacity; however,
we find that cohort partitioning better preserves lexicase's exploratory
capacity than down-sampling. Finally, we find evidence that novelty-lexicase's
addition of novelty test cases can degrade lexicase's capacity for exploration.
Overall, our findings provide hypotheses for further exploration and actionable
insights and recommendations for using lexicase selection. Additionally, this
work demonstrates the value of selection scheme diagnostics as a complement to
more conventional benchmarking approaches to selection scheme analysis.
- Abstract（参考訳）: 親選択アルゴリズム(選択スキーム)は問題の検索空間を通じて集団を操り、しばしば搾取と探索の間を行き来する。
選択スキームが検索空間における搾取と探索にどのように影響するかを理解することは、ますます困難な問題に取り組むために不可欠である。
本稿では,探索空間探索のための選択スキームのキャパシティを診断する「探索診断」を提案する。
調査では,レキシケース選択の探索能力と,エプシロン・レキシケース,ダウンサンプリング・レキシケース,コホート・レキシケース,ノベルティ・レキシケースなど,いくつかの変種について検討した。
我々は,レキシケース選択がトーナメント選択を外周することを確認した上で,レキシケース選択の探索能力は,個体数と候補解の評価に用いるテストケース数との比に敏感であることを示す。
さらに,レキシケースのエリート主義をエプシロンレキシケースで緩和することで,探索をさらに改善できることがわかった。
ダウンサンプリングとコホート・レキシケース -- テストケースにランダムなサブサンプリングを適用する2つのテクニック -- は、レキシケースの探索能力を低下させるが、コホート分割はダウンサンプリングよりもレキシケースの探索能力の保存性が良い。
最後に,ノベルティ・レキシケースの新規テストケースの追加により,レキシケースの探索能力が低下することを示す。
全体として,本研究は,さらなる探索と行動可能な洞察の仮説と語彙選択の推奨を提供する。
さらに本研究は,従来型ベンチマーク手法による選択スキーム解析の補完として,選択スキーム診断の価値を示す。
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