Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

A modified RIME algorithm with covariance learning and diversity enhancement for numerical optimization

Created by
  • Haebom

저자

Shangqing Shi, Luoxiao Zhang, Yuchen Yin, Xiong Yang, Hoileong Lee

개요

본 논문은 최근 제안된 물리 기반 메타휴리스틱 알고리즘인 RIME 알고리즘의 단점을 개선하기 위해 수정된 RIME 알고리즘인 MRIME-CD를 제안한다. RIME 알고리즘은 최적화 과정에서 개체군 다양성이 빠르게 감소하고 지역 최적해에 빠지기 쉬운 문제점을 가지고 있는데, MRIME-CD는 공분산 학습 전략과 다양성 향상 전략을 통해 이러한 문제를 해결한다. 세 가지 전략으로는, 우선 소프트-라임 검색 단계에서 공분산 학습 전략을 도입하여 개체군 다양성을 증가시키고 과도한 착취를 방지한다. 다음으로, 초기 단계에서 최적 개체에 접근하는 경향을 완화하기 위해 평균 부트스트래핑 전략을 하드-라임 펑크처 메커니즘에 도입하여 전역 탐색 능력을 향상시킨다. 마지막으로, 새로운 정체 지표를 제안하고, 알고리즘이 정체될 때 정체된 개체를 업데이트하여 지역 최적해 탈출 능력을 향상시킨다. CEC2017 및 CEC2022 테스트 세트를 사용한 실험 결과, MRIME-CD는 기존 RIME 알고리즘보다 해의 정확도, 수렴 속도, 안정성 면에서 우수한 성능을 보였다. Friedman test, Wilcoxon rank sum test, Kruskal Wallis test를 사용하여 통계적 유의성을 검증하였다.

시사점, 한계점

시사점:
RIME 알고리즘의 단점인 개체군 다양성 감소 및 지역 최적해 문제를 효과적으로 해결하는 MRIME-CD 알고리즘을 제시하였다.
공분산 학습과 다양성 향상 전략을 통해 최적화 성능을 향상시켰음을 실험적으로 증명하였다.
다양한 통계적 검정을 통해 MRIME-CD의 우수성을 객관적으로 입증하였다.
다양한 최적화 문제에 적용 가능한 개선된 메타휴리스틱 알고리즘을 제공한다.
한계점:
제안된 알고리즘의 매개변수 설정에 대한 최적화 연구가 추가적으로 필요할 수 있다.
다른 최신 메타휴리스틱 알고리즘과의 비교 분석이 더욱 심도있게 진행될 필요가 있다.
특정 유형의 문제에 대한 성능이 다른 유형의 문제보다 더 우수할 가능성이 있으며, 이에 대한 추가적인 분석이 필요하다.
알고리즘의 계산 복잡도에 대한 분석이 부족하다.
👍