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J-GLOBAL ID：200902264200770853   整理番号：09A0063919

機能分担CMA-ESの提案と評価

Proposal and Evaluation of Functionally Specialized CMA-ES

著者 (4件)： 秋本洋平 (東京工業大学大学院) ,  佐久間淳 (東京工業大学大学院) ,  小野功 (東京工業大学大学院) ,  小林重信 (東京工業大学大学院)
資料名： 人工知能学会論文誌(Web)  (TJSAI (Web))
巻： 24  号： 1  ページ： 58-68 (J-STAGE)  発行年： 2009年 
JST資料番号： U0128A  ISSN： 1346-8030  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 関数最適化問題に対する有力な進化計算アルゴリズムであるCMA-ES(Evolution Strategy with Covariance Matrix Adaptation)は探索過程でパラメータを更新し,正規分布を用いた突然変異によって効率・精度を高めながら解空間を探索する。具体的には,突然変異分布の共分散行列を大域的分散とそれ以外の情報(共分散)に分け,前者をSSA(Step Size Adaptation),後者をCMA(Covariance Matrix Adaptation)が適応することで高い探索効率を発揮する。本論文では,集団サイズが大きい場合に注意深くパラメータを設計しても非効率な探索を招く問題の解決を図り,進化パスの大きさと分散推定量を適切な割合で活用するHAS(Hybrid SSA)を提案した。また,CMAによる大域的分散の更新を防いでSSAとCMAの機能分担を実現するために,共分散を更新するたびに正規化を行うFS-CMA-ES(Functionally Specialized CMA-ES)を提案した。4つの単峰性関数を用いて局所的探索性能の評価を,多峰性関数を用いて大域的探索性能評価を行ったところ,最大で50%程度の探索効率を改善でき,特に集団サイズが大きい場合に改善効果が高くなった。

シソーラス用語： *進化的計算 ,  *探索問題 ,  共分散 ,  パラメタリゼーション ,  ハイブリッド系 ,  *近傍探索法 ,  関数 ,  個体群
準シソーラス用語： 共変行列 ,  *局所探索 ,  多峰性関数 ,  適応化

分類 (2件)： 人工知能  (JE08000Z) ,  その他のオペレーションズリサーチの手法  (KA03070E)

引用文献 (16件)：

• [Auger 05a] Auger, A. and Hansen, N.: Performance Evaluation of an Advanced Local Search Evolutionary Algorithm, in Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2005, pp. 1777--1784 (2005)
• [Auger 05b] Auger, A. and Hansen, N.: A Restart CMA Evolution Strategy With Increasing Population Size, in Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2005, pp. 1768--1776 (2005)
• [Bäck 91] Bäck, T., Hoffmeister, F., and Schwefel, H. P.: A Survey of Evolution Strategies, in Proceedings of the Sixth International Conference on Genetic Algorithms, pp. 2--9, San Diego (1991), Morgan Kaufmann Publishers
• [Bäck 93] Bäck, T. and Schwefel, H.: An Overview of Evolutionary Algorithms for Parameter Optimization}, Evolutionary Computation, Vol. 1, No. 1, pp. 1--23 (1993)
• [Hansen 96] Hansen, N. and Ostermeier, A.: Adapting arbitrary normal mutation distributions in evolution strategies: The covariance matrix adaptation, in Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 1996, pp. 312--317 (1996)

タイトルに関連する用語 (3件)： 機能分担 ,  提案 ,  評価