Un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de comportamiento cuántico distribuido utilizando aprendizaje basado en oposición en Spark para problemas de optimización a gran escala
Autores: Zhang, Zhaojuan; Wang, Wanliang; Pan, Gaofeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de comportamiento cuántico distribuido utilizando aprendizaje basado en oposición en Spark para problemas de optimización a gran escala
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Gran cantidad de datos
Marco de algoritmo evolutivo cooperativo distribuido
Spark
Algoritmo de optimización distribuido de enjambre de partículas de comportamiento cuántico
Escalabilidad
Problema de optimización a gran escala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En la era de los grandes datos, el tamaño y la complejidad de los datos están aumentando especialmente para aquellos almacenados en ubicaciones remotas, y cuya dificultad se ve aumentada por la rápida acumulación continua de la escala de datos. Los problemas de optimización del mundo real presentan nuevos desafíos para los algoritmos tradicionales de optimización inteligente, ya que el algoritmo de optimización en serie tradicional tiene un alto costo computacional o incluso no puede hacer frente a él cuando se enfrenta a datos distribuidos a gran escala. En respuesta a estos desafíos, se propone primero un marco de algoritmo evolutivo cooperativo distribuido utilizando Spark (SDCEA). El SDCEA puede aplicarse para abordar el desafío debido a recursos informáticos insuficientes. En segundo lugar, se propone un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de comportamiento cuántico distribuido (SDQPSO) basado en el SDCEA, donde se incorpora un esquema de aprendizaje basado en la oposición para inicializar la población y se realiza una búsqueda paralela en espacios distribuidos. Finalmente, se prueba el rendimiento del SDQPSO propuesto. En comparación con SPSO, SCLPSO y SALCPSO, el SDQPSO no solo puede mejorar la eficiencia de búsqueda, sino también buscar un óptimo mejor con casi el mismo costo computacional para el problema de optimización distribuida a gran escala. En conclusión, el SDQPSO propuesto basado en el marco de SDCEA tiene una alta escalabilidad, que puede aplicarse para resolver el problema de optimización a gran escala.
Descripción
En la era de los grandes datos, el tamaño y la complejidad de los datos están aumentando especialmente para aquellos almacenados en ubicaciones remotas, y cuya dificultad se ve aumentada por la rápida acumulación continua de la escala de datos. Los problemas de optimización del mundo real presentan nuevos desafíos para los algoritmos tradicionales de optimización inteligente, ya que el algoritmo de optimización en serie tradicional tiene un alto costo computacional o incluso no puede hacer frente a él cuando se enfrenta a datos distribuidos a gran escala. En respuesta a estos desafíos, se propone primero un marco de algoritmo evolutivo cooperativo distribuido utilizando Spark (SDCEA). El SDCEA puede aplicarse para abordar el desafío debido a recursos informáticos insuficientes. En segundo lugar, se propone un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de comportamiento cuántico distribuido (SDQPSO) basado en el SDCEA, donde se incorpora un esquema de aprendizaje basado en la oposición para inicializar la población y se realiza una búsqueda paralela en espacios distribuidos. Finalmente, se prueba el rendimiento del SDQPSO propuesto. En comparación con SPSO, SCLPSO y SALCPSO, el SDQPSO no solo puede mejorar la eficiencia de búsqueda, sino también buscar un óptimo mejor con casi el mismo costo computacional para el problema de optimización distribuida a gran escala. En conclusión, el SDQPSO propuesto basado en el marco de SDCEA tiene una alta escalabilidad, que puede aplicarse para resolver el problema de optimización a gran escala.