El algoritmo de búsqueda de péndulo: un algoritmo de optimización basado en movimiento armónico simple y su aplicación para un problema de distribución de vacunas
Autores: Ab. Aziz, Nor Azlina; Ab. Aziz, Kamarulzaman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El algoritmo de búsqueda de péndulo: un algoritmo de optimización basado en movimiento armónico simple y su aplicación para un problema de distribución de vacunas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Movimiento armónico
Algoritmo de búsqueda de péndulo
Solución de optimización
Problema de distribución de vacunas
Modelo SEIR
Funciones multimodales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El movimiento armónico del péndulo que oscila centrado en un punto de pivote se imita en este trabajo. La amplitud del movimiento armónico en ambos lados del pivote es igual, amortiguada y disminuye con el tiempo. Este comportamiento es imitado por los agentes del algoritmo de búsqueda de péndulo (PSA) para moverse y buscar una solución de optimización dentro de un área de búsqueda. La alta amplitud al principio fomenta la exploración y amplía el área de búsqueda, mientras que la pequeña amplitud hacia el final fomenta el ajuste fino y la explotación. PSA se aplica a un problema de distribución de vacunas. Aquí se adopta el modelo SEIR extendido de la epidemia de influenza H1N1 de Hong Kong en 2009. Los resultados muestran que PSA es capaz de generar una buena solución que minimiza la infección total mejor que varios otros métodos. PSA también se prueba utilizando 13 funciones multimodales de la función de referencia CEC2014. Para optimizar funciones multimodales, un algoritmo debe ser capaz de evitar la convergencia prematura y escapar de las trampas de los óptimos locales. Por lo tanto, las funciones se eligen para validar el algoritmo como un optimizador metaheurístico robusto. Se descubre que PSA puede proporcionar valores de error bajos. Luego, se compara PSA con la optimización de enjambre de partículas (PSO) y el algoritmo seno coseno (SCA) de última generación. PSA es mejor que PSO y SCA en un mayor número de funciones de prueba; estos resultados positivos muestran el potencial de PSA.
Descripción
El movimiento armónico del péndulo que oscila centrado en un punto de pivote se imita en este trabajo. La amplitud del movimiento armónico en ambos lados del pivote es igual, amortiguada y disminuye con el tiempo. Este comportamiento es imitado por los agentes del algoritmo de búsqueda de péndulo (PSA) para moverse y buscar una solución de optimización dentro de un área de búsqueda. La alta amplitud al principio fomenta la exploración y amplía el área de búsqueda, mientras que la pequeña amplitud hacia el final fomenta el ajuste fino y la explotación. PSA se aplica a un problema de distribución de vacunas. Aquí se adopta el modelo SEIR extendido de la epidemia de influenza H1N1 de Hong Kong en 2009. Los resultados muestran que PSA es capaz de generar una buena solución que minimiza la infección total mejor que varios otros métodos. PSA también se prueba utilizando 13 funciones multimodales de la función de referencia CEC2014. Para optimizar funciones multimodales, un algoritmo debe ser capaz de evitar la convergencia prematura y escapar de las trampas de los óptimos locales. Por lo tanto, las funciones se eligen para validar el algoritmo como un optimizador metaheurístico robusto. Se descubre que PSA puede proporcionar valores de error bajos. Luego, se compara PSA con la optimización de enjambre de partículas (PSO) y el algoritmo seno coseno (SCA) de última generación. PSA es mejor que PSO y SCA en un mayor número de funciones de prueba; estos resultados positivos muestran el potencial de PSA.