論文の概要: Single and Multi-Objective Optimization Benchmark Problems Focusing on Human-Powered Aircraft Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08953v3
• Date: Sun, 25 Feb 2024 03:10:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-27 18:47:48.575706
• Title: Single and Multi-Objective Optimization Benchmark Problems Focusing on Human-Powered Aircraft Design
• Title（参考訳）: 人力航空機設計に着目した単目的・多目的最適化ベンチマーク問題
• Authors: Nobuo Namura
• Abstract要約: 本稿では,単目的最適化と多目的最適化の両方の研究を進めることを目的とした,新しいベンチマーク問題を提案する。 これらのベンチマーク問題は、流体力学や材料力学のような現実世界の設計上の考慮事項を取り入れているという点でユニークな問題である。 本稿では,これらの課題における3つの難易度と翼分割パラメータを提案し,様々な研究ニーズに適合するスケーラブルな複雑性を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper introduces a novel set of benchmark problems aimed at advancing research in both single and multi-objective optimization, with a specific focus on the design of human-powered aircraft. These benchmark problems are unique in that they incorporate real-world design considerations such as fluid dynamics and material mechanics, providing a more realistic simulation of engineering design optimization. We propose three difficulty levels and a wing segmentation parameter in these problems, allowing for scalable complexity to suit various research needs. The problems are designed to be computationally reasonable, ensuring short evaluation times, while still capturing the moderate multimodality of engineering design problems. Our extensive experiments using popular evolutionary algorithms for multi-objective problems demonstrate that the proposed benchmarks effectively replicate the diverse Pareto front shapes observed in real-world problems, including convex, linear, concave, and inverted triangular forms. The benchmark problems' source codes are publicly available for wider application in the optimization research community.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,人力航空機の設計に特化して,単目的・多目的両方の最適化研究を進めるための新しいベンチマーク問題を提案する。 これらのベンチマーク問題は、流体力学や物質力学のような実世界設計の考察を取り入れ、エンジニアリング設計最適化のより現実的なシミュレーションを提供するという点でユニークである。 そこで本研究では,これらの問題に対して3つの難易度レベルと翼分節パラメータを提案する。 これらの問題は計算量的に合理的に設計され、短い評価時間を確保しながら、エンジニアリング設計の問題の適度なマルチモーダリティを捉えている。 多目的問題に対する一般的な進化アルゴリズムを用いた広範な実験により,提案するベンチマークが,凸,線形,凹凸,逆三角形といった実世界の問題で観測されるパレートフロント形状を効果的に再現できることが証明された。 ベンチマーク問題のソースコードは、最適化研究コミュニティの幅広いアプリケーション向けに公開されている。

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