論文の概要: Using Knowledge Graphs for Performance Prediction of Modular Optimization Algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.09876v1
• Date: Tue, 24 Jan 2023 09:28:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 14:11:29.339366
• Title: Using Knowledge Graphs for Performance Prediction of Modular Optimization Algorithms
• Title（参考訳）: 知識グラフを用いたモジュール最適化アルゴリズムの性能予測
• Authors: Ana Kostovska, Diederick Vermetten, Sa\v{s}o D\v{z}eroski, Pan\v{c}e Panov, Tome Eftimov, Carola Doerr
• Abstract要約: 我々は知識グラフ埋め込み手法を用いて性能予測モデルを構築した。 与えられたアルゴリズムのインスタンスが特定の目標精度を達成できるかどうかを正確に予測できる3つの分類手法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.060078409841919
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Empirical data plays an important role in evolutionary computation research. To make better use of the available data, ontologies have been proposed in the literature to organize their storage in a structured way. However, the full potential of these formal methods to capture our domain knowledge has yet to be demonstrated. In this work, we evaluate a performance prediction model built on top of the extension of the recently proposed OPTION ontology. More specifically, we first extend the OPTION ontology with the vocabulary needed to represent modular black-box optimization algorithms. Then, we use the extended OPTION ontology, to create knowledge graphs with fixed-budget performance data for two modular algorithm frameworks, modCMA, and modDE, for the 24 noiseless BBOB benchmark functions. We build the performance prediction model using a knowledge graph embedding-based methodology. Using a number of different evaluation scenarios, we show that a triple classification approach, a fairly standard predictive modeling task in the context of knowledge graphs, can correctly predict whether a given algorithm instance will be able to achieve a certain target precision for a given problem instance. This approach requires feature representation of algorithms and problems. While the latter is already well developed, we hope that our work will motivate the community to collaborate on appropriate algorithm representations.
• Abstract（参考訳）: 経験的データは進化的計算研究において重要な役割を担っている。 利用可能なデータをよりよく活用するために、オントロジは構造化された方法で保存を整理するために文献で提案されている。 しかしながら、これらの形式的手法がドメイン知識を捉える可能性については、まだ実証されていない。 本研究では,最近提案されたoption ontologyの拡張を基盤としたパフォーマンス予測モデルを評価する。 具体的には,モジュール型ブラックボックス最適化アルゴリズムの表現に必要な語彙でOPTIONオントロジーを拡張する。 次に、拡張OPTIONオントロジーを用いて、24個のノイズレスBBOBベンチマーク関数に対して、2つのモジュラアルゴリズムフレームワークmodCMAとmodDEの固定予算性能データを含む知識グラフを作成する。 我々は知識グラフ埋め込み手法を用いて性能予測モデルを構築した。 複数の異なる評価シナリオを用いて、知識グラフの文脈におけるかなり標準的な予測モデルタスクであるトリプル分類手法が、与えられたアルゴリズムインスタンスが与えられた問題インスタンスに対して特定の目標精度を達成できるかどうかを正確に予測できることを示す。 このアプローチはアルゴリズムと問題の特徴表現を必要とする。 後者はすでに十分に開発されていますが、私たちの仕事がコミュニティに適切なアルゴリズム表現で協力する動機づけになることを願っています。

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