2003 Fiscal Year Annual Research Report
進化型多目的局所探索アルゴリズムの開発とスケジューリング問題への応用
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14380194
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
石渕 久生 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60193356)
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| Keywords | 進化型計算 / 遺伝的アルゴリズム / 多目的最適化 / 進化型多目的最適化 / 遺伝的局所探索 / ハイブリッドアルゴリズム / 収束性 / 多様性 |
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| Research Abstract |
本研究では,新しい進化型多目的局所探索アルゴリズムであるS-MOGLSアルゴリズムを開発すると共に,個体間の距離に基づく汎用的な親個体選択方法の提案を行った.S-MOGLSアルゴリズムでは,進化型多目的最適化に局所探索を組み込んだ進化型多目的局所探索アルゴリズムの実装において加重和適応度関数とパレートランキングを併用することにより,アルゴリズムの単純化と高性能化が同時に実現されている.具体的には,親個体の選択および局所探索において加重和応度関数が用いられ,現在の個体群(親個体群),遺伝的操作で生成された子個体群,局所探索で改良された改良個体群から次世代の個体群を生成する世代更新ではパレートランキングが用いられる.また,局所探索を適応する個体は,子個体群から加重和適応度関数を用いて選択される.多目的ナップサック問題に対する数値実験により,世代更新において3種類の個体群(親個体群,子個体群,改良個体群)を用いることの有効性を明らかにした.また,親個体の選択および局所探索適用個体の選択における加重和適応度関数の使用の有効性も明らかにした.一方,個体間の距離に基づく親個体の選択方法は,S-MOGLSアルゴリズムを含めて,様々な進化型多目的最適化アルゴリズムに組み込むことができる汎用的な方法である.提案手法では,個体群の多様性を維持するために,目的関数空間において個体群の中央に位置する平均的な個体よりも端に位置する極端な個体に対して高い選択確率が与えられる.同時に,パレート最適解への収束速度を増加させるために,類似した個体のペアが親個体として選択される確率を高めている.多目的ナップサック問題に対する数値実験により,多様性と収束性の間のバランスを動的に調整することの重要性を明らかにした.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] H.Ishibuchi, T.Yoshida, T.Murata: "Balance between Genetic Search and Local Search in Memetic Algorithms for Multiobjective Permutation Flowshop Scheduling"IEEE Transactions on Evolutionary Computation. Vol.7,No.2. 204-223 (2003)
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[Publications] H.Ishibuchi, S.Kaige: "Implementation of Simple Multiobjective Memetic Algorithms and Its Application to Knapsack Problems"International Journal of Hybrid Intelligent System. Vol.1,No.1. 22-35 (2004)
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[Publications] H.Ishibuchi, Y.Shibata: "An Empirical Study on the Effect of Mating Restriction on the Search Ability of EMO Algorithms"Lecture Notes in Computer Science. Vol.2632. 433-447 (2003)
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[Publications] H.Ishibuchi, S.Kaige: "A Similarity-Based Mating Scheme for Evolutionary Multiobjective Optimization"Lecture Notes in Computer Science. Vol.2723. 1065-1076 (2003)
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[Publications] H.Ishibuchi, Y.Shibata: "A Simple but Powerful Multiobjective Hybrid Genetic Algorithms"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol.104. 244-251 (2003)
