応用数学において、人工ランドスケープ と呼ばれるテスト関数は、 収束速度 、精度、堅牢性、全体的な性能など、最適化アルゴリズムの特性を評価するのに役立ちます。
ここでは、最適化アルゴリズムがこのような問題に対処する際に直面する様々な状況を理解していただくために、いくつかのテスト関数を紹介します。最初の部分では、単目的最適化の場合の目的関数をいくつか紹介します。2番目の部分では、多目的最適化 問題(MOP)のテスト関数とそのパレート最適 解を示します。
本稿で紹介する単目的最適化問題用の人工地形は、Bäck [ 1 ] 、 Haupt ら[ 2 ] 、および Rody Oldenhuis ソフトウェア[ 3 ] から取得したものです。問題の数 (合計 55 ) を考慮して、ここではそのうちのいくつかを紹介します。
MOP のアルゴリズムを評価するために使用されたテスト関数は、Deb [ 4 ] 、 Binh ら[ 5 ] 、および Binh [ 6 ] から取得されました。Debによって開発されたソフトウェアはダウンロード可能で[ 7 ] 、これは NSGA-II 手順を GA で実装しています。また、インターネットに公開されているプログラム[ 8 ] は NSGA-II 手順を ES で実装しています。
ここでは、方程式の一般的な形式、目的関数のグラフ、目的変数の境界、およびグローバル最小値の座標のみを示します。
参考文献 ↑ バック、トーマス (1995).進化アルゴリズムの理論と実践 :進化戦略、進化プログラミング、遺伝的アルゴリズム . オックスフォード:オックスフォード大学出版局. p. 328. ISBN 978-0-19-509971-3 。 ↑ Haupt, Randy L. Haupt, Sue Ellen (2004). Practical genetic algorithms with CD-Rom (2nd ed.). New York: J. Wiley. ISBN 978-0-471-45565-3 。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)↑ Oldenhuis, Rody. 「グローバル最適化のための多数のテスト関数」 Mathworks . 2012年 11月1日 取得 。 1 2 3 Deb, Kalyanmoy (2002) 進化アルゴリズムを用いた多目的最適化(再版)。チチェスター[ua]: Wiley。ISBN 0-471-87339-X 。 1 2 Binh T. および Korn U. (1997) MOBES: 制約付き最適化問題のための多目的進化戦略. 第 3 回国際遺伝的アルゴリズム会議議事録. チェコ共和国. pp. 176–182 1 2 Binh T. (1999)多目的進化アルゴリズム。事例研究。技術報告書。自動化・通信研究所。ドイツ、バルレーベン ↑ Deb K. (2011) C言語による多目的NSGA-IIコード用ソフトウェア。URL: https://www.iitk.ac.in/kangal/codes.shtml ↑ Ortiz, Gilberto A. 「進化アルゴリズムとしてのESを用いた多目的最適化」 . Mathworks . 2012年 11月1日 取得 。 ↑ Whitley, Darrell; Rana, Soraya; Dzubera, John; Mathias, Keith E. (1996). "進化アルゴリズムの評価" . 人工知能 . 85 ( 1– 2). Elsevier BV: 264. doi : 10.1016/0004-3702(95)00124-7 . ISSN 0004-3702 . ↑ Vanaret C. (2015)困難な最適化問題を解決するための区間法と進化アルゴリズムのハイブリッド化。博士論文。フランス、トゥールーズ国立工科大学、国立民間航空学校。 ↑ 「制約付き非線形問題を解く - MATLAB & Simulink」 。www.mathworks.com 。 2017年8月29日 取得 。 ↑ 「鳥の問題(制約付き)|Phoenix Integration」 。2016年12月29日にオリジナルからアーカイブ済み 。 2017年8月29日 に取得。 {{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク)↑ Mishra, Sudhanshu (2006). 「グローバル最適化と反発粒子群法のパフォーマンスのためのいくつかの新しいテスト関数」 MPRA 論文 . ↑ タウンゼント、アレックス(2014年1月)。 「Chebfunにおける制約付き最適化」 。chebfun.org 。 2017年8月29日 取得 。 ↑ Mishra, Sudhanshu (2007年5月5日). 「反発粒子群と差分進化法によるキーンのバンプ関数の最小化」 . MPRA論文 . ミュンヘン大学図書館、ドイツ。 ↑ Chankong , Vira; Haimes, Yacov Y. (1983). 多目的意思決定。理論と方法論 。North Holland。ISBN 0-444-00710-5 。↑ Fonseca, CM; Fleming, PJ (1995). "多目的最適化における進化アルゴリズムの概要". Evol Comput . 3 (1): 1– 16. CiteSeerX 10.1.1.50.7779 . doi : 10.1162/evco.1995.3.1.1 . S2CID 8530790 . ↑ F. Kursawe、「ベクトル最適化のための進化戦略の変種」、 PPSN I、第496巻、Lect Notes in Comput Sc.、Springer-Verlag、1991年、pp. 193–197。 ↑ Schaffer, J. David (1984). "ベクトル評価型遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化". GJE Grefensette; JJ Lawrence Erlbraum (編). Proceedings of the First International Conference on Genetic Algorithms . OCLC 20004572 . 1 2 3 4 5 Deb, Kalyan; Thiele, L.; Laumanns, Marco; Zitzler, Eckart (2002). "スケーラブルな多目的最適化テスト問題". 2002年進化計算会議議事録. CEC'02 (カタログ番号02TH8600) . 第1巻. pp. 825–830 . doi : 10.1109/CEC.2002.1007032 . ISBN 0-7803-7282-4 . S2CID 61001583 . ↑ Osyczka, A.; Kundu, S. (1995 年 10 月 1 日). 「単純遺伝的アルゴリズムを用いた一般化多基準最適化問題の解法」. Structural Optimization . 10 (2): 94–99 . doi : 10.1007/BF01743536 . ISSN 1615-1488 . S2CID 123433499 . ↑ Jimenez, F.; Gomez-Skarmeta, AF; Sanchez, G.; Deb, K. (2002年5月). 「制約付き多目的最適化のための進化アルゴリズム」. 2002年進化計算会議議事録. CEC'02 (カタログ番号02TH8600) . 第 2巻. pp. 1133–1138 . doi : 10.1109/CEC.2002.1004402 . ISBN 0-7803-7282-4 . S2CID 56563996 .