論文の概要: Multi-population Ensemble Genetic Programming via Cooperative Coevolution and Multi-view Learning for Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.19339v1
- Date: Tue, 16 Sep 2025 01:32:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-25 20:53:19.489744
- Title: Multi-population Ensemble Genetic Programming via Cooperative Coevolution and Multi-view Learning for Classification
- Title(参考訳): 協調的共進化と多視点学習による遺伝的プログラミングの集団化
- Authors: Mohammad Sadegh Khorshidi, Navid Yazdanjue, Hassan Gharoun, Mohammad Reza Nikoo, Fang Chen, Amir H. Gandomi,
- Abstract要約: Multi-population Ensemble Genetic Programming (MEGP) は、協調的共進化と多視点学習パラダイムを統合する計算知能フレームワークである。
MEGPは入力空間を条件に依存しない特徴部分集合に分解し、複数のサブポピュレーションを並列に進化させることができる。
収束挙動や一般化性能の点で、ベースラインGPモデルよりも一貫して優れている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.17282078449475
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper introduces Multi-population Ensemble Genetic Programming (MEGP), a computational intelligence framework that integrates cooperative coevolution and the multiview learning paradigm to address classification challenges in high-dimensional and heterogeneous feature spaces. MEGP decomposes the input space into conditionally independent feature subsets, enabling multiple subpopulations to evolve in parallel while interacting through a dynamic ensemble-based fitness mechanism. Each individual encodes multiple genes whose outputs are aggregated via a differentiable softmax-based weighting layer, enhancing both model interpretability and adaptive decision fusion. A hybrid selection mechanism incorporating both isolated and ensemble-level fitness promotes inter-population cooperation while preserving intra-population diversity. This dual-level evolutionary dynamic facilitates structured search exploration and reduces premature convergence. Experimental evaluations across eight benchmark datasets demonstrate that MEGP consistently outperforms a baseline GP model in terms of convergence behavior and generalization performance. Comprehensive statistical analyses validate significant improvements in Log-Loss, Precision, Recall, F1 score, and AUC. MEGP also exhibits robust diversity retention and accelerated fitness gains throughout evolution, highlighting its effectiveness for scalable, ensemble-driven evolutionary learning. By unifying population-based optimization, multi-view representation learning, and cooperative coevolution, MEGP contributes a structurally adaptive and interpretable framework that advances emerging directions in evolutionary machine learning.
- Abstract(参考訳): 本稿では、協調的共進化と多視点学習パラダイムを統合し、高次元および異種特徴空間における分類問題に対処する計算知能フレームワークMEGPを紹介する。
MEGPは入力空間を条件に依存しない特徴部分集合に分解し、動的アンサンブルベースのフィットネス機構を介して相互作用しながら複数のサブポピュレーションを並列に進化させることができる。
各個体は、異なるソフトマックスベースの重み付け層を介して出力を集約する複数の遺伝子をコードし、モデルの解釈可能性と適応的な決定融合を増強する。
孤立度とアンサンブルレベルの適合度を組み込んだハイブリッド選択機構は、人口内多様性を保ちながら、人口間協力を促進する。
この二重レベルの進化力学は、構造化された探索を容易にし、早めの収束を減少させる。
8つのベンチマークデータセットの実験的評価により、MEGPは収束挙動と一般化性能の点で、ベースラインGPモデルより一貫して優れていることが示された。
総合統計分析は、ログロス、精度、リコール、F1スコア、AUCの大幅な改善を検証した。
MEGPはまた、堅牢な多様性の維持と、進化を通じてフィットネス向上を加速し、スケーラブルでアンサンブル駆動の進化学習におけるその効果を強調している。
人口ベース最適化、多視点表現学習、協調的共進化を統一することにより、MEGPは進化的機械学習における新たな方向性を推し進める構造的適応性と解釈可能なフレームワークに寄与する。
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