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Un optimizador de enjambre de partículas basado en una doble competencia para optimización a gran escala

Autores: Gao, Weijun; Peng, Xianjie; Guo, Weian; Li, Dongyang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un optimizador de enjambre de partículas basado en una doble competencia para optimización a gran escala


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Optimización por enjambre de partículas
Problemas de optimización a gran escala
Preservación de la diversidad
Exploración
Explotación
Complejidad del algoritmo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La optimización en enjambre de partículas a gran escala (PSO) ha sido durante mucho tiempo un tema candente debido a las siguientes razones: la preservación de la diversidad del enjambre sigue siendo un desafío para las variantes actuales de PSO para problemas de optimización a gran escala, lo que resulta en dificultades para PSO en equilibrar su exploración y explotación. Además, las variantes actuales de PSO para problemas de optimización a gran escala a menudo introducen operadores adicionales para mejorar su capacidad en la preservación de la diversidad, lo que conlleva a un aumento en la complejidad del algoritmo. Para abordar estos problemas, este artículo propone una estrategia de actualización de partículas basada en una doble competencia (DCS), que selecciona las partículas a actualizar y sus ejemplares correspondientes con dos rondas de competencias de emparejamiento aleatorio, lo que puede beneficiar directamente a la preservación de la diversidad del enjambre. Además, DCS confirma los ejemplares primario y secundario basados en la operación de clasificación de aptitud para explotación y exploración, respectivamente, lo que lleva a un optimizador de enjambre basado en doble competencia. Gracias al DCS propuesto, por un lado, el algoritmo propuesto es capaz de proteger a más de la mitad de las partículas de ser actualizadas para beneficiar a la preservación de la diversidad a nivel de enjambre. Por otro lado, DCS proporciona un mecanismo eficiente de selección de ejemplares de exploración y explotación, lo cual es beneficioso para equilibrar la exploración y explotación a nivel de actualización de partículas. Además, este artículo analiza las condiciones de estabilidad y la complejidad computacional del algoritmo propuesto. En la sección experimental, basándose en siete algoritmos de vanguardia y una suite de pruebas propuesta recientemente para problemas de optimización a gran escala, este artículo verifica la competitividad del algoritmo propuesto en problemas de optimización a gran escala.

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