1 / 15

Hibridni samoprilagodljivi evolucijski algoritmi

Univerza v Mariboru. Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko. Hibridni samoprilagodljivi evolucijski algoritmi. Delavnica programske skupine na Inštitutu za računalništvo. Laboratorij za računalniške arhitekture in jezike. dr. Iztok Fister. Maribor, februar 2011.

vesta
Download Presentation

Hibridni samoprilagodljivi evolucijski algoritmi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Univerza v Mariboru Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Hibridni samoprilagodljivi evolucijski algoritmi Delavnica programske skupine na Inštitutu za računalništvo Laboratorij za računalniške arhitekture in jezike dr. Iztok Fister Maribor, februar 2011

  2. Vsebina • Motivacija • NP-težki problemi • Evolucijski algoritmi • Hibridizacija evolucijskih algoritmov • Rezultati • Objave • Nadaljnje delo

  3. Motivacija • Pokazati, da tradicionalni hevristični algoritmi za reševanje NP-težkih problemov delujejo boljše, če z njimi hibridiziramo evolucijske algoritme. • Izboljšati najboljše dosedanje rezultate 3-barvanja grafov, ki jih je dosegel Eiben (1998) z EA in metodo SAW. • Izboljšati najboljše dosedanje rezultate optimizacije krojnih slik, ki so jih dosegli Fister, Mernik in Filipič (2007) ter Fister in Žerovnik(2005).

  4. NP-težki problemi • Optimizacijski problem: P=(I,S,f,cilj) • Oblike: • konstrukcijska, • ne-konstrukcijska, • odločitvena. • Eksponentna časovna zahtevnost

  5. Evolucijski algoritmi • Evolucijski cikel

  6. Hibridizacija evolucijskih algoritmov • Evolucijski cikel

  7. Hibridni samoprilagodljivi evolucijski algoritmi (HSA-EA, HSA-DE) • Osnova: samo-prilagodljive evolucijske strategije (Rechenberg 1973, Schwefel 1977) oz. DE (Priceet. al. 1998) • Hevristična preslikava genotip-fenotip: dekoder rešuje problem na tradicionalni način • Izboljševalne hevristike: iščejo boljše rešitve v okolici trenutnih rešitev (LS) • Nevtralna selekcija preživelih: izkorišča pojav nevtralnih rešitev (Kimura, 1968) • Inicializacijska procedura

  8. 3-barvanje grafov • Podan neusmerjen graf G=(V,E).

  9. Značilnosti problema • NP-težek problem • Problem zadovoljevanja omejitev • Težke naloge v okolici faznega prehoda (Petford & Welsh, 1989; Hayes, 2003) • Obstoječi algoritmi: • Tradicionalni: požrešni, DSatur (Brelaz, 1979) • Tabucol (Hertz & de Werra, 1986) • EA z metodo SAW (Eibenetal. 1998) • HEA (Galinier & Hao, 1999)

  10. Rezultati s HSA-DE I.Fister, J.Brest. UsingDifferentialEvolutionfortheGraphColoring. IEEE SymposiumSeries on ComputationalIntelligence – SSCI 2011. April 11-15, 2011 – Paris France.

  11. Rezultati s HSA-EA Poslati v recenzijo v JCR revijo ComputerOptimizations andApplications, Springer, konec februarja 2011.

  12. Optimizacija krojnih slik • Podatki: delovni nalog kosov oblačil po velikostih in barvah. • Dopustne rešitve: zaporedje krojnih slik, in pripadajočih plasti, ki pokrije delovni nalog. • Kriterijske funkcije: • število krojnih slik • poraba materiala, • čas prikrojevanja in • stroški priprave. • Cilj: minimalne vrednosti kriterijskih funkcij.

  13. Rezultati optimizacije KS • Zbirka 10 delovnih nalogov iz prakse • Primerjava z obstoječim sistemom • Celoletni prihranek (0,47 EUR/kos)

  14. Objave • FISTER, Iztok, MERNIK, Marjan, FILIPIČ, Bogdan. Optimizationofmarkers in clothingindustry : Elektronski vir. Eng. appl. artif. intell.. [Printed.], 2008, vol. 21, no. 4, str. 669-678. [COBISS.SI-ID 11577878] • FISTER, Iztok, MERNIK, Marjan, FILIPIČ, Bogdan. A hybrid self-adaptive evolutionary algorithm for marker optimization in the clothing industry. Applied soft computing, 2010, vol. 10, no. 2, str. 409-422, doi: 10.1016/j.asoc.2009.08.001. [COBISS.SI-ID 22909479] • FISTER, Iztok, MERNIK, Marjan, BREST, Janez. HybridizationofEvolutionaryAlgorithms. V: Booktitle: EvolutionaryAlgorithms. ISBN: 978-953-307-279-1. Rijeka: Sciyo, Februar. 2011. • FISTER, Iztok, BREST, Janez. UsingDifferentialEvolutionfortheGraphColoring. IEEE Symposium Series on Computational Intelligence - SSCI 2011. April 11-15, 2011 - Paris, France

  15. Nadaljnje delo • 3-barvanje grafov: • razvoj novih hevristik lokalnega iskanja, • izboljšanje rezultatov pri najtežji nalogi. • Uporaba HSA-EA na drugih NP-težkih problemih: • splošni problem prirejanja (angl. GAP), • splošno barvanje grafov. • Optimizacija antenskih polj za podjetje ELTI (konzorcijsko podjetje) • Vseprisotno in mobilno računalništvo

More Related