Διαχείριση περιορισμών εξελικτικών αλγορίθμων με χρήση της κλίσης πεδίου (Gradient vector) και της ανάλυσης πρωτευόντων συνιστωσών πυρήνα (KERNEL PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS - KPCA)

Ψαθάς, Φραγκούλης; Psathas, Fragkoulis

dc.contributor.author	Ψαθάς, Φραγκούλης	el
dc.contributor.author	Psathas, Fragkoulis	en
dc.date.accessioned	2020-10-14T07:35:31Z
dc.date.available	2020-10-14T07:35:31Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51440
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19138
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Pso	en
dc.subject	Slpso	en
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Σμήνος	el
dc.subject	Κλίση	el
dc.subject	KPCA	en
dc.subject	Gradient	en
dc.subject	FR	en
dc.subject	Εξελικτικοί αλγόριθμοι	el
dc.title	Διαχείριση περιορισμών εξελικτικών αλγορίθμων με χρήση της κλίσης πεδίου (Gradient vector) και της ανάλυσης πρωτευόντων συνιστωσών πυρήνα (KERNEL PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS - KPCA)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μαθηματική Βελτιστοποίηση	el
heal.classification	Εξελικτικοί Αλγόριθμοι	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-18
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκε το πως επηρεάζουν κάποιες τροποποιήσεις των κανόνων εφικτότητας τη λειτουργία τριών αλγορίθμων SLPSO (Self Learning Particle Swarm Optimization), που έχουν μοντελοποιηθεί σε περιβάλλον MATLAB ®, για 18 ξεχωριστά μη-γραμμικά προβλήματα του συνεδρίου CEC-2010. Ακόμα, εξετάστηκε η συμπεριφορά των τριών αλγορίθμων με την ένταξη της μεθόδου Ανάλυσης Πρωτευόντων Συνιστωσών Πυρήνα (Kernel Principal Component Analysis - KPCA) στον αλγόριθμο εύρεσης των ορίων των περιορισμών (Boundary Search Algorithm – BSA) του Κατούφα (2019). Στο πλαίσιο αυτό, πραγματοποιήθηκαν υπολογιστικά πειράματα με τη χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή για να διαπιστωθούν τυχόν βελτιώσεις στην απόδοση των αλγορίθμων SLPSO. Αρχικά, επιδιώχθηκε να προσδιοριστούν μέσω της μεθόδου KPCA οι διαστάσεις του προβλήματος που σχετίζονται με την χαμηλότερη μεταβλητότητα των σωματιδίων. Δηλαδή, να εξεταστούν ποιες διαστάσεις του προβλήματος έχουν εξερευνηθεί λιγότερο και να χρησιμοποιηθούν μετά ως είσοδοι για τον αλγόριθμο BSA. Στη συνέχεια, αφού δεν προέκυψε κάποιο εύρημα, πραγματοποιήθηκαν δέκα τροποποιήσεις στους κανόνες εφικτότητας χρησιμοποιώντας την κλίση πεδίου της αντικειμενικής συνάρτησης (Gradient vector). Για τους σκοπούς των σχετικών δοκιμών χρησιμοποιήθηκε το μέτρο, η ελάχιστη τιμή, η μέγιστη τιμή καθώς και μία τυχαία τιμή του διανύσματος κλίσης. Επίσης, με παρόμοιο τρόπο έγινε η αρχικοποίηση του πληθυσμού, με επιλογή σωματιδίων με το μεγαλύτερο ή μικρότερο μέτρο κλίσης πεδίου. Η παραγωγή των εξελικτικών αλγορίθμων που θα χρησιμοποιηθούν δεν αποτελεί αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Με την προσθήκη της KPCA και των τροποποιήσεων των κανόνων εφικτότητας στους τρεις αλγορίθμους SLPSO, οι οποίοι προσφέρθηκαν για την υποστήριξη αυτής της εργασίας από το Εργαστήριο Οργάνωσης Παραγωγής - Μονάδα Ενεργειακού Εφοδιασμού του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, πραγματοποιήθηκε επίλυση των προβλημάτων του συνεδρίου CEC-2010 και ανάλυση των αποτελεσμάτων τους. Σύμφωνα με τα δεδομένα που συλλέχθηκαν, δείχθηκε ότι η χρήση της μεθόδου KPCA δεν άλλαξε τη συμπεριφορά των τριών αλγορίθμων. Αντίθετα, δείχθηκε ότι η προσθήκη της κλίσης πεδίου στους κανόνες εφικτότητας διεύρυνε τον αριθμό των προβλημάτων που μπορούν να επιλυθούν και βελτίωσε την ποιότητα των λύσεων που παράγουν οι τρεις αλγόριθμους.	el
heal.advisorName	Τόλης, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Τόλης, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Λεώπουλος, Βρασίδας	el
heal.committeeMemberName	Κηρυττόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Βιομηχανικής Διοίκησης και Επιχειρησιακής Έρευνας. Εργαστήριο Οργάνωσης Παραγωγής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	119 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false