• Title/Summary/Keyword: adaptive evolutionary algorithms

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Self-tuning of Operator Probabilities in Genetic Algorithms (유전자 알고리즘에서 연산자 확률 자율조정)

  • Jung, Sung-Hoon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.37 no.5
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    • pp.29-44
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    • 2000
  • Adaptation of operator probabilities is one of the most important and promising issues in evolutionary computation areas. This is because the setting of appropriate probabilities is not only very tedious and difficult but very important to the performance improvement of genetic algorithms. Many researchers have introduced their algorithms for setting or adapting operator probabilities. Experimental results in most previous works, however, have not been satisfiable. Moreover, Tuson have insisted that “the adaptation is not necessarily a good thing” in his papers[$^1$$^2$]. In this paper, we propose a self-tuning scheme for adapting operator probabilities in genetic algorithms. Our scheme was extensively tested on four function optimization problems and one combinational problem; and compared to simple genetic algorithms with constant probabilities and adaptive genetic algorithm proposed by Srinivas et al[$^3$]. Experimental results showed that our scheme was superior to the others. Our scheme compared with previous works has three advantages: less computational efforts, co-evolution without additional operations for evolution of probabilities, and no need of additional parameters.

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ACDE2: An Adaptive Cauchy Differential Evolution Algorithm with Improved Convergence Speed (ACDE2: 수렴 속도가 향상된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘)

  • Choi, Tae Jong;Ahn, Chang Wook
    • Journal of KIISE
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    • v.41 no.12
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    • pp.1090-1098
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    • 2014
  • In this paper, an improved ACDE (Adaptive Cauchy Differential Evolution) algorithm with faster convergence speed, called ACDE2, is suggested. The baseline ACDE algorithm uses a "DE/rand/1" mutation strategy to provide good population diversity, and it is appropriate for solving multimodal optimization problems. However, the convergence speed of the mutation strategy is slow, and it is therefore not suitable for solving unimodal optimization problems. The ACDE2 algorithm uses a "DE/current-to-best/1" mutation strategy in order to provide a fast convergence speed, where a control parameter initialization operator is used to avoid converging to local optimization. The operator is executed after every predefined number of generations or when every individual fails to evolve, which assigns a value with a high level of exploration property to the control parameter of each individual, providing additional population diversity. Our experimental results show that the ACDE2 algorithm performs better than some state-of-the-art DE algorithms, particularly in unimodal optimization problems.

Analysis on the a Self Adaptive Crossover for Iterated Prisoner's Dilemma Game of Evolutionary Convergence (자기 적응형 교배기법을 이용한 반복적 죄수 딜레마 게임의 진화적 협동 수렴 분석)

  • Kim, Chan Joong;Lee, Jong-Hyun;Ahn, Chang Wook
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2010.11a
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    • pp.478-481
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    • 2010
  • 본 논문에서는 경제학, 사회학, 수학 분야에서 수십년 전부터 연구해오던 죄수의 딜레마 게임의 협동진화에 대해 고찰해보고자 한다. 반복적 죄수의 딜레마 게임은 게임이론의 가장 기본적인 이론으로써, 사회적 상호작용, 경제활동, 국제관계 등 다양한 현상들을 모델링 하기 위한 하나의 방법이다. 그 중에 N명이 참가하는 반복적 죄수 딜레마 게임의 전략은 유전 알고리즘(Genetic Algorithms, GAs)을 통해 진화적으로 만들어 낼 수 있으며, 이 경우에 그 결과를 일반적인 내쉬 균형 이 아닌, 모든 개체들이 유전알고리즘을 통해 협동으로 수렴하도록 유도할 수 있다는 사실은 상당히 시사하는 바가 크다. 기존에 주로 연구되어오던 죄수의 딜레마 게임은 협동으로의 수렴과정에서 일반적으로 순위기반선택(Rank-based selection)과 1점 교배기법(1point crossover)을 사용한다. 그러나 순위기반선택은 모든 개체에 순위을 매겨야 하기 때문에, 개체수가 커질수록 성능이 저하되며, 1점 교배기법은 개체 값이 분산되어있을 경우, 최적해(Optimal solution)을 찾기 힘들다는 단점이 있어, 개체수가 많은 경우에 적용하기에는 비효율적이다. 본 논문에서는 토너먼트 선택기법(Tournament selection)과 자기 적응형 교배기법(Self-adaptive crossover)을 적용한 새로운 기법을 제안한다. 또한 기존 기법과 비교 실험을 통해 제안기법이 기존기법에 비해 평균 수렴시간과 수렴 횟수에서 뛰어난 성능을 보이고 있음을 확인하였다.