論文の概要: Runtime Analysis of the $(μ+ 1)$-ES in a Homogenous Progress Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13323v1
- Date: Thu, 11 Jun 2026 13:15:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.813671
- Title: Runtime Analysis of the $(μ+ 1)$-ES in a Homogenous Progress Model
- Title(参考訳): 均質進行モデルにおける$(μ+ 1)$-ESの実行時解析
- Authors: Johannes Lengler, Raghu Raman Ravi,
- Abstract要約: 一般的な問題における進化戦略(ES)の適合性に関する新しい単純なモデルを提案する。
任意の個体の突然変異は、親に対する適合度が不変分布$Z$で与えられる子孫を生成すると仮定する。
これは、進化アルゴリズムが大域的最適から遠く離れているとき、最適化ランドスケープの原型モデルとして機能する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0450108735332535
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce a new simple model to study the fitness progress of Evolution Strategies (ES) in generic problems. In this model, we bypass the underlying fitness landscape and assume that the mutation of any individual produces an offspring whose fitness relative to the parent is given by an invariant distribution $Z$, such as a mean-shifted Gaussian. This serves as a prototypical model for the optimisation landscape when an evolution algorithm operates far from the global optimum. This simple model can be used to approximate the optimisation process for problems where it is intractable to model the exact fitness function, including tasks such as hyperparameter tuning in machine learning models. We rigorously analyse the expected growth rate $\mathcal{R}_μ$ of the continuous steady-state $(μ+1)$-ES in this model. Unlike comma-selection strategies, the steady-state $(μ+1)$-ES maintains overlapping generations, introducing complex mathematical dependencies among surviving parents that make it harder to analyse. We give a general technique to analyse the the $(μ+ 1)$-ES by constructing modified processes whose growth rates provably sandwich that of the original process. These modified processes are then easier to analyse but still close enough to the true process to give a tight bound on the expected growth rate. When $Z = \mathcal{N}(-δ, 1)$ and $μ\le e^δ$, we show that $\mathcal{R}_μ = \frac{\log^{1 + o(1)} μ}μ \mathcal{R}_1$.
- Abstract(参考訳): 一般的な問題における進化戦略(ES)の適合性に関する新しい単純なモデルを提案する。
このモデルでは、基礎となるフィットネス・ランドスケープをバイパスし、親に対する適合度が平均シフトガウス等不変分布$Z$で与えられる子孫を生成すると仮定する。
これは、進化アルゴリズムが大域的最適から遠く離れているとき、最適化ランドスケープの原型モデルとして機能する。
この単純なモデルは、機械学習モデルにおけるハイパーパラメータチューニングなどのタスクを含む、正確な適合関数をモデル化し難い問題に対する最適化プロセスの近似に使用できる。
このモデルにおける連続定常状態$(μ+1)$-ESの予測成長率$\mathcal{R}_μ$を厳密に分析する。
コンマ選択戦略とは異なり、安定状態$(μ+1)$-ESは重複世代を維持し、生き残った親の間で複雑な数学的依存関係を導入し、分析しにくくする。
成長速度が元のプロセスのものを確実にサンドイッチする修正プロセスを構築することにより、$(μ+ 1)$-ESを解析するための一般的な手法を提供する。
これらの修正されたプロセスは、分析し易いが、期待される成長速度に固執する真のプロセスにはまだ十分近い。
Z = \mathcal{N}(-δ, 1)$ と $μ\le e^δ$ のとき、$\mathcal{R}_μ = \frac{\log^{1 + o(1)} μ}μ \mathcal{R}_1$ を示す。
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