Optimizarea turmei de grauri

Optimizarea Stolului Sturnilor („FSO”) este o metaheuristică inspirată din zborul păsărilor; face parte din macroclasa așa-numiților algoritmi Swarm Intelligence .

Acest algoritm își are originile dintr-o lucrare a lui Ballerini și colab. ^[1] , în care se propune un „comportament social”, care pare a fi baza zborului păsărilor. Această regulă sugerează pur și simplu că păsările zburătoare își mediază viteza față de alte 7 persoane alese aleatoriu din turmă. În FSO există un grup de indivizi, numiți particule, care se deplasează prin două formule, prima se referă la actualizarea vitezei fiecărui individ, iar a doua actualizarea simplă a poziției după cum urmează:

(1) $v_{new}=w*v_{old}+\Lambda _{1}*(p-x_{old})+\Lambda _{2}*(g-x_{old})+\left({\frac {1}{N}}\right)\sum _{k=1}^{N}v_{k}$ ${\ displaystyle v_ {new} = w * v_ {old} + \ Lambda _ {1} * (p-x_ {old}) + \ Lambda _ {2} * (g-x_ {old}) + \ left ( {\ frac {1} {N}} \ right) \ sum _ {k = 1} ^ {N} v_ {k}}$ ${\ displaystyle v_ {new} = w * v_ {old} + \ Lambda _ {1} * (p-x_ {old}) + \ Lambda _ {2} * (g-x_ {old}) + \ left ( {\ frac {1} {N}} \ right) \ sum _ {k = 1} ^ {N} v_ {k}}$
(2) $x_{new}=x_{old}+\Lambda _{3}*v_{new}$ ${\ displaystyle x_ {new} = x_ {old} + \ Lambda _ {3} * v_ {new}}$ ${\ displaystyle x_ {new} = x_ {old} + \ Lambda _ {3} * v_ {new}}$

După cum puteți vedea, (1) este identic cu regula actualizării vitezei PSO ^[2] ( Particle Swarm Optimization ). Prin urmare, împărtășește nucleul tuturor algoritmilor Swarm Optimization cu acesta, dar are adăugarea termenului de însumare. Această însumare reprezintă implementarea a ceea ce se numește regula topologică și oferă algoritmului, dacă sunt afișate traiectoriile indivizilor singuri, o dinamică similară cu cea a unui efectiv de păsări.

Proprietate

FSO are proprietăți excelente de explorare, astfel încât utilizarea sa este utilă în acele probleme de optimizare în care spațiul soluției este foarte mare. În plus, are abilități bune de a scăpa de minimele locale, o calitate necesară dacă problema este multimodală sau are soluții mai echivalente.

Notă

^ Ballerini, M., Cabibbo, N., Candelier, R., Cavagna, A., Cisbani, E., Giardina, I., Lecomte, V., Orlandi, A., Parisi, G., Procaccini, M. , Viale, M. și Zdravkovic., V., (2008). Interacțiunea care guvernează comportamentul colectiv al animalelor depinde de distanța topologică, mai degrabă decât de metrică: dovezi dintr-un studiu de teren, Proceedings of the National Academy of Science, (pp. 1232 - 1237).
^ Kennedy, J.; Eberhart, R. (1995). „Optimizarea roiurilor de particule”. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. IV. pp. 1942–1948. doi: 10.1109 / ICNN.1995.488968

Bibliografie

F. Riganti Fulginei, A. Salvini. Turma de optimizare a sturnului: influența regulilor topologice asupra comportamentului colectiv al inteligenței roiului. Metode de calcul pentru proiectarea inovatoare a dispozitivelor electrice. vol. 327, p. 129-145, Springer, 2011, ISBN / ISSN: 978-3-642-16224-4.
Ballerini, M., Cabibbo, N., Candelier, R., Cavagna, A., Cisbani, E., Giardina, I., Lecomte, V., Orlandi, A., Parisi, G., Procaccini, M., Viale, M. și Zdravkovic., V., (2008). Interacțiunea care guvernează comportamentul colectiv al animalelor depinde de distanța topologică, mai degrabă decât de metrică: dovezi dintr-un studiu de teren, Proceedings of the National Academy of Science, (pp. 1232 - 1237).
F. Riganti Fulginei și A. Salvini. „Soft Computing pentru identificarea parametrilor modelului Jiles-Atherton“. Tranzacție IEEE pe magnetică, VOL. 41, NR. 3, MARTIE 2005
F. Riganti Fulginei și A. Salvini, (2007) „Comparative Analysis between Modern Heuristics and Hybrid Algorithms”, COMPEL, MCB University Press, 26, (2), 264-273.

[1] Ballerini, M., Cabibbo, N., Candelier, R., Cavagna, A., Cisbani, E., Giardina, I., Lecomte, V., Orlandi, A., Parisi, G., Procaccini, M. , Viale, M. și Zdravkovic., V., (2008). Interacțiunea care guvernează comportamentul colectiv al animalelor depinde de distanța topologică, mai degrabă decât de metrică: dovezi dintr-un studiu de teren, Proceedings of the National Academy of Science, (pp. 1232 - 1237).

[2] Kennedy, J.; Eberhart, R. (1995). „Optimizarea roiurilor de particule”. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. IV. pp. 1942–1948. doi: 10.1109 / ICNN.1995.488968

[1]

[2]