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基于精确马尔可夫链的离散粒子群优化算法在排序和OneMax上的运行时分析。 (英语) Zbl 1530.68282号

摘要:元神经理论是解决结构属性未知或无法在算法上利用的优化问题的有力工具。针对离散域上的一大类优化问题,我们基于粒子群优化(PSO)范式。我们对该算法在黑盒设置中的某些“简单”参考问题(即排序问题和OneMax问题)上的性能进行了全面的形式化分析。在我们的分析中,我们使用该算法的马尔可夫模型来获得其预期优化时间的上下界。关于马尔可夫模型,我们的边界基本上是紧的。我们表明,对于合适的算法参数选择,期望的优化时间与已知算法的优化时间相当,此外,对于其他参数情况,该算法表现出更少的贪婪性和更多的探索性,这在实践中是可取的,以逃避局部最优。我们的分析为优化时间和探索之间的权衡提供了准确的见解。为了获得结果,我们引入了不可区分性马尔可夫链的状态,并通过积分给出了具有非恒定系数的递推方程的解的界。

MSC公司:

68瓦50 进化算法、遗传算法(计算方面)
60J20型 马尔可夫链和离散时间马尔可夫过程在一般状态空间(社会流动、学习理论、工业过程等)上的应用
第68页第10页 搜索和排序
68瓦40 算法分析
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
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