×

OneMax不是最简单的健身功能。 (英语) Zbl 07787620号

Pérez Cáceres,Leslie(编辑)等人,组合优化中的进化计算。第23届欧洲会议,EvoCOP 2023,作为EvoStar 2023的一部分,于2023年4月12日至14日在捷克共和国布尔诺举行。诉讼程序。查姆:斯普林格。莱克特。注释计算。科学。13987, 162-178 (2023).
摘要:我们研究了控制((1,lambda)-EA种群大小的(1:s+1)成功规则。Hevia Fajardo和Sudholt表明,如果健身环境过于简单,这种参数控制机制可能会在很大程度上遇到问题。他们推测这个问题对OneMax(一个最大值)基准,因为在某种公认的意义上OneMax(一个最大值)被认为是最容易的健身景观。
在本文中,我们反驳了这个猜想。我们证明了存在(s)和(varepsilon)使得具有(1:s+1)规则的自调整((1,lambda)-EA优化OneMax(一个最大值)当以\(\varepsilon n \)零位开始时有效,但在多项式时间内找不到动态BinVal因此,我们表明,在某些景观中,用于控制\(1,\lambda)\)-EA种群大小的\(1:s+1)\)-规则的问题比OneMax(一个最大值)关键观点是OneMax(一个最大值)是将距离减小到最佳值的最简单函数,它是最简单的健身景观是找到合适的健身方法-改进步骤。
关于整个系列,请参见[Zbl 1528.90005号].

MSC公司:

68瓦50 进化算法、遗传算法(计算方面)
90C27型 组合优化
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Antipov,D.,Doerr,B.,Yang,Q.:(mu,lambda)EA后代种群大小的效率阈值。摘自:遗传与进化计算会议(GECCO),第1461-1469页(2019年)
[2] Auger,A.:在BBOB-2009功能测试台上用五分之一的成功规则对(1+1)进化策略进行基准测试。摘自:遗传与进化计算会议(GECCO),第2447-2452页(2009年)
[3] Badkobeh,G。;Lehre,PK公司;Sudholt,D。;Bartz-Beielstein,T。;布兰克,J。;菲利皮奇,B。;Smith,J.,《并行搜索的无偏黑盒复杂性》,《自然中的并行问题解决》,PPSN XIII,892-901(2014),Cham:Springer,Cham·数字对象标识代码:10.1007/978-3-319-10762-288
[4] Böttcher,S。;多尔,B。;Neumann,F。;谢弗(Schaefer,R.)。;科塔,C。;Kołodziej,J。;Rudolph,G.,《领先者问题的最佳固定和自适应突变率》,《自然中的并行问题解决》,PPSN XI,1-10(2010),海德堡:斯普林格·doi:10.1007/978-3642-15844-5_1
[5] Colin,S.,Doerr,B.,Férey,G.:EC中的单调函数:除了单调之外的任何函数!摘自:遗传与进化计算会议(GECCO),第753-760页(2014年)
[6] 康力斯,D。;He,J。;Jansen,T。;奥利维托,PS;Sudholt,D。;Zarges,C.,《生物激励优化中变异算子的最简单函数》,Algorithmica,78,2,714-740(2017)·Zbl 1366.68257号 ·doi:10.1007/s00453-016-0201-4
[7] Devroye,L.:复合随机搜索。博士论文,印第安纳州西拉斐特普渡大学(1972年)
[8] Doerr,B.,随机优化启发式分析的概率工具,进化计算理论,1-87(2020),查姆:施普林格,查姆·doi:10.1007/978-3-030-29414-4_1
[9] 多尔,B。;Doerr,C.,《离散黑盒优化的参数控制理论:通过动态参数选择可证明的性能增益》,《进化计算理论》,271-321(2020),Cham:Springer,Cham·Zbl 1429.68004号 ·doi:10.1007/978-3-030-29414-46
[10] 多尔,B。;多尔,C。;Ebel,F.,从黑盒复杂性到设计新的遗传算法,Theor。计算。科学。,567, 87-104 (2015) ·Zbl 1314.68290号 ·doi:10.1016/j.tcs.2014.11.028
[11] 多尔,B。;多尔,C。;Lengler,J.,具有可证明最优成功规则的自调整突变率,《算法》,83,10,3108-3147(2021)·兹比尔1518.68438 ·doi:10.1007/s00453-021-00854-3
[12] 多尔,B。;多尔,C。;Yang,J.,通过精确黑盒分析选择最佳参数,Theor。计算。科学。,801, 1-34 (2020) ·Zbl 1436.68408号 ·doi:10.1016/j.tcs.2019.06.014
[13] 多尔,B。;Johannsen,D。;Winzen,C.,乘法漂移分析,算法,64,673-697(2012)·Zbl 1264.68220号 ·doi:10.1007/s00453-012-9622-x
[14] 多尔,B。;维特,C。;Yang,J.,自适应突变率的运行时分析,Algorithmica,83,4,1012-1053(2021)·Zbl 1511.68353号 ·doi:10.1007/s00453-020-00726-2
[15] Doerr,C.,Wagner,M.:两个经典离散黑盒优化基准问题的简单实时参数选择机制。摘自:遗传与进化计算会议(GECCO),第943-950页(2018年)
[16] Droste,S.,《线性函数紧凑遗传算法的严格分析》,自然计算。,5, 3, 257-283 (2006) ·兹比尔1113.68100 ·doi:10.1007/s11047-006-9001-0
[17] 艾本,AE;Hinterding,R。;Michalewicz,Z.,进化算法中的参数控制,IEEE Trans。进化。计算。,3, 124-141 (1999) ·doi:10.1109/4235.771166
[18] He,J。;Chen,T。;Yao,X.,关于最简单和最难的健身功能,IEEE Trans。进化。计算。,19, 2, 295-305 (2014) ·doi:10.1109/TEVC.2014.2318025
[19] Hevia Fajardo,M.A.,Sudholt,D.:非精英进化算法的自我调整人口规模:为什么成功率很重要。arXiv预打印arXiv:2104.05624(2021)·Zbl 07526448号
[20] Hevia Fajardo,M.A.,Sudholt,D.:非精英进化算法的自我调整人口规模:为什么成功率很重要。摘自:遗传与进化计算会议(GECCO),第1151-1159页(2021年)
[21] 詹森,T。;史蒂芬斯,CR;杜桑,M。;Whitley,D。;PF Stadler,《进化算法的脆弱性》,《遗传算法基础》,54-69(2007),海德堡:施普林格出版社·兹比尔1196.68193 ·doi:10.1007/978-3-540-73482-64
[22] 考夫曼(Kaufmann,M.)、拉切尔(Larcher,M。arXiv预打印arXiv:2204.07017(2022)
[23] Kaufmann,M.、Larcher,M.,Lengler,J.、Zou,X.:单调函数上的\(1,\lambda)\)-EA的自调整种群大小(2022)。https://arxiv.org/abs/2204.00531 ·Zbl 07755511号
[24] Kaufmann,M.、Larcher,M.,Lengler,J.、Zou,X.:单调函数上的\(1,\lambda)\)-EA的自调整种群大小。收录:Rudolph,G.、Kononova,A.V.、Aguirre,H.、Kerschke,P.、Ochoa,G.和Tusar,T.(编辑)《自然并行问题解决(PPSN)XVII》。PPSN 2022。计算机科学课堂讲稿,第13399卷,第569-585页。查姆施普林格(2022)。doi:10.1007/978-3-031-14721-0_40
[25] 科恩,S。;米勒,SD;Hansen,N。;Büche,D。;Ocenasek,J。;Koumoutsakos,P.,《连续进化算法中的学习概率分布——比较综述》,《自然计算》。,3, 1, 77-112 (2004) ·Zbl 1074.68063号 ·doi:10.1023/B:NACO.0000023416.59689.4e
[26] Kötzing,T.,加性漂移下的首次命中时间集中,算法,75,3,490-506(2016)·Zbl 1348.68229号 ·doi:10.1007/s00453-015-0048-0
[27] Lehre,P.,Qin,X.:不确定环境中非精英进化算法的更精确运行时分析。算法1-46(2022)。doi:10.1007/s00453-022-01044-5
[28] Lengler,J.,单调函数进化算法的一般二分法,IEEE Trans。进化。计算。,24, 6, 995-1009 (2019) ·doi:10.1109/TEVC.2019.2917014
[29] Lengler,J.,漂移分析,进化计算理论,89-131(2020),查姆:Springer,查姆·doi:10.1007/978-3-030-29414-42
[30] Lengler,J。;Meier,J。;Bäck,T.,《大种群规模和动态环境中的交叉帮助》,《来自自然的并行问题解决》-PPSN XVI,610-622(2020),Cham:Spriger,Cham·doi:10.1007/978-3-030-58112-1_42
[31] Lengler,J。;里迪,S。;扎吉斯,C。;Verel,S.,动态BinVal函数上\((\mu+1)\)-EA的运行时分析,组合优化中的进化计算,84-99(2021),Cham:Spriger,Cham·Zbl 1474.68474号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-3-030-72904-26
[32] Lengler,J.,Schaller,U.:带随机正权的带噪线性函数的(1+1)-EA。摘自:计算智能(SSCI)系列研讨会,第712-719页。IEEE(2018)
[33] 奥利维托,P。;Witt,C.,关于简单遗传算法的分析,Theor。计算。科学。,545, 2-19 (2014) ·Zbl 1342.68310号 ·doi:10.1016/j.tcs.2013.06.015
[34] Rechenberg,I。;施耐德,B。;Ranft,U.,《进化战略,医学与生物模拟方法》,83-114(1978),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0385.92001号 ·doi:10.1007/978-3-642-81283-58
[35] JE Rowe;Sudholt,D.,在\(1,\lambda)\)进化算法中对后代种群大小的选择,Theor。计算。科学。,545, 20-38 (2014) ·Zbl 1360.68788号 ·doi:10.1016/j.tcs.2013.09.036
[36] 舒默,M。;Steiglitz,K.,自适应步长随机搜索,IEEE Trans。自动。控制,13,3,270-276(1968)·doi:10.1109/TAC.1968.1098903
[37] Sudholt,D.,进化算法运行时间下限的新方法,IEEE Trans。进化。计算。,17, 3, 418-435 (2012) ·doi:10.1109/TEVC.2012.2202241
[38] Witt,C.,线性函数随机搜索启发式优化时间的紧界,Comb。普罗巴伯。计算。,22, 2, 294-318 (2013) ·Zbl 1258.68183号 ·doi:10.1017/S09635484831200600
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。