Urychlení evolučních algoritmů pomocí gaussovských procesů
| školitel: | Martin Holeňa |
| e-mail: | zobrazit e-mail |
| typ práce: | |
| zaměření: | MI_MM, MI_AMSM |
| klíčová slova: | optimalizace, evoluční algoritmy, empirické optimalizované funkce, regresní modely, gaussovské procesy |
| odkaz: | http://www.cs.cas.cz/~martin/ |
| popis: | Evoluční algoritmy jsou v posledních 20 letech jednou z nejúspěšnějších metod pro řešení netradičních optimalizačních problémů, jako např. hledání nejvhodnějších dokumentů obsahujících požadované informace, objevování nejzajímvějších informací v dostupných datech či další typy optimalizačních úloh, při nichž lze hodnoty cílové funkce získat pouze empiricky. Protože evoluční algoritmy pracují pouze s funkčními hodnotami optimalizované funkce, blíží s k jejímu optimu podstatně pomaleji než optimalizační metody pro hladké funkce, které využívají rovněž informace o gradientu optimalizované funkce, případně o jejích druhých derivacích. Tato vlastnost evolučních algoritmů je zvláště nepříjemná ve spojení se skutečností, že empirické získání hodnoty optimalizované funkce bývá obvykle značně nákladné i časově náročné. Evoluční algoritmy však lze podstatně urychlit tím, že při vyhodnocování funkční hodnoty optimalizované funkce používají empirickou optimalizovanou funkci jen občas, zatímco většinou vyhodnocují pouze její dostatečně přesný regresní model. K nejslibnějším regresním modelům patří modely založené na gaussovských procesech. Není proto divu, že právě ony patřily k prvním, které se pro urychlení evoluční optimalizace začaly používat. Přesto je výzkum urychlování evolučních algoritmů pomocí gaussovských procesů teprve v začátcích. Příspěvkem k němu by měla být i navržená diplomová práce. Student se nejdříve důkladně seznámí s gaussovskými procesy a také s principy optimalizace pomocí evolučních algoritmů. Bude přitom věnovat pozornost i urychlení evoluční optimalizace empirických funkcí pomocí regresního modelu optimalizované funkce. Dosud publikované přístupy k urychlení evolučních algoritmů pomocí gaussovských procesů implementuje ve vývojovém prostředí Matlab. Na základě prostudované literatury i testování implementovaných přístupů navrhne jejich možná zdokonalení či modifikace. Některé z nich také implementuje a porovná je s původními přístupy na několika testovacích funkcích pro evoluční algoritmy, jakož i na alespoň jedné databázi hodnot empirické optimalizované funkce z reálné aplikace, kterou dostane od vedoucího práce. |
| literatura: | viz http://www.cs.cas.cz/~martin/diplomka42.html |
| naposledy změněno: | 03.03.2021 17:33:11 |
za obsah této stránky zodpovídá:
Čestmír Burdík | naposledy změněno: 9.9.2021