Optimizacija z roji delcev - Seminarska naloga pri predmetu Izbrana poglavja iz optimizacije

Podobni dokumenti
Univerza v Mariboru Fakulteta za naravoslovje in matematiko Oddelek za matematiko in računalništvo Enopredmetna matematika IZPIT IZ VERJETNOSTI IN STA

Vaje: Matrike 1. Ugani rezultat, nato pa dokaži z indukcijo: (a) (b) [ ] n 1 1 ; n N 0 1 n ; n N Pokaži, da je množica x 0 y 0 x

Matematika 2

Podatkovni model ER

Teorija kodiranja in kriptografija 2013/ AES

glava.dvi

C:/Users/Matevž Èrepnjak/Dropbox/FKKT/testi in izpiti/ /IZPITI/FKKT-februar-14.dvi

1 Diskretni naklju ni vektorji 1 1 Diskretni naklju ni vektorji 1. Dopolni tabelo tako, da bosta X in Y neodvisni. X Y x x x x x

Uvodno predavanje

Ime in priimek: Vpisna št: FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Verjetnost Pisni izpit 5. februar 2018 Navodila Pazljivo preberite

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Katja Ciglar Analiza občutljivosti v Excel-u Seminarska naloga pri predmetu Optimizacija v fina

'Kombinatoricna optimizacija / Lokalna optimizacija'

Datum in kraj

C:/Users/Matevž Èrepnjak/Dropbox/FKKT/TESTI-IZPITI-REZULTATI/ /Izpiti/FKKT-avgust-17.dvi

Univerza v Novi Gorici Fakulteta za aplikativno naravoslovje Fizika (I. stopnja) Mehanika 2014/2015 VAJE Gravitacija - ohranitveni zakoni

OSNOVE UMETNE INTELIGENCE

Brownova kovariancna razdalja

5 SIMPLICIALNI KOMPLEKSI Definicija 5.1 Vektorji r 0,..., r k v R n so afino neodvisni, če so vektorji r 1 r 0, r 2 r 0,..., r k r 0 linearno neodvisn

Slide 1

6.1 Uvod 6 Igra Chomp Marko Repše, Chomp je nepristranska igra dveh igralcev s popolno informacijo na dvo (ali vec) dimenzionalnem prostoru

MATLAB programiranje MATLAB... programski jezik in programersko okolje Zakaj Matlab? tipičen proceduralni jezik enostaven za uporabo hitro učenje prir

Univerza v Mariboru

Poslovilno predavanje

Lehmerjev algoritem za racunanje najvecjega skupnega delitelja

FGG14

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Leon Bošnjak VPLIV PODOBNOSTI NA USPEŠNOST KLASIFIKACIJE EVOLUCIJSKIH OD

Osnove matematicne analize 2018/19

Mere kompleksnih mrež (angl. Network Statistics) - Seminarska naloga pri predmetu Izbrana poglavja iz diskretne matematike

Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Smetanova ulica Maribor, Slovenija Leon Merc SESTAVLJANJE URNIKA S POMOČJO ROJNE INT

Poročilo za 1. del seminarske naloge- igrica Kača Opis igrice Kača (Snake) je klasična igrica, pogosto prednaložena na malce starejših mobilnih telefo

NAJRAJE SE DRUŽIM S SVIČNIKOM, SAJ LAHKO VADIM ČRTE IN KRIVULJE, PA VELIKE TISKANE ČRKE IN ŠTEVILKE DO 20. Preizkusite znanje vaših otrok in natisnite

Verjetnost in vzorčenje: teoretske porazdelitve standardne napake ocenjevanje parametrov as. dr. Nino RODE prof. dr. Blaž MESEC

2. LINEARNA ALGEBRA

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko Nejc Ramovš Problem izomorfnega podgrafa DIPLOMSKO DELO NA UNIVERZITETNEM ŠTUDIJU Mento

3. Metode, ki temeljijo na minimalnem ostanku Denimo, da smo z Arnoldijevim algoritmom zgenerirali ON bazo podprostora Krilova K k (A, r 0 ) in velja

C:/Users/Matevž Èrepnjak/Dropbox/FKKT/TESTI-IZPITI-REZULTATI/ /Izpiti/FKKT-junij-17.dvi

Ime in priimek: Vpisna št: FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Statistika Pisni izpit 6. julij 2018 Navodila Pazljivo preberite be

Microsoft Word - M docx

FGG13

Evolucijska optimizacija geometrije profila letalskega krila

Vektorji - naloge za test Naloga 1 Ali so točke A(1, 2, 3), B(0, 3, 7), C(3, 5, 11) b) A(0, 3, 5), B(1, 2, 2), C(3, 0, 4) kolinearne? Naloga 2 Ali toč

7. VAJA A. ENAČBA ZBIRALNE LEČE

predstavitev fakultete za matematiko 2017 A

Matematika II (UN) 2. kolokvij (7. junij 2013) RE ITVE Naloga 1 (25 to k) ƒasovna funkcija f je denirana za t [0, 2] in podana s spodnjim grafom. f t

Microsoft PowerPoint _12_15-11_predavanje(1_00)-IR-pdf

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko David Možina Argumentirano strojno učenje z uporabo logistične regresije MAGISTRSKO DEL

3.indd

Poglavje 3 Reševanje nelinearnih enačb Na iskanje rešitve enačbe oblike f(x) = 0 (3.1) zelo pogosto naletimo pri reševanju tehničnih problemov. Pri te

KAJ JE VZDRŽLJIVOST

GeomInterp.dvi

PREDMETNI KURIKULUM ZA RAZVOJ METEMATIČNIH KOMPETENC

UNIVERZA NA PRIMORSKEM FAKULTETA ZA MATEMATIKO, NARAVOSLOVJE IN INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE Magistrsko delo Preslikava obrisov struktur raka materničneg

C:/Users/Matevz/Dropbox/FKKT/TESTI-IZPITI-REZULTATI/ /Izpiti/FKKT-januar-februar-15.dvi

INDUSTRIJA 4.0: PRILOŽNOSTI DIGITALNE PREOBRAZBE PROCESA RAZVOJA BARV IN PREMAZOV TOMAŽ KERN, BENJAMIN URH, MARJAN SENEGAČNIK, EVA KRHAČ

H-Razcvet

Učinkovita izvedba algoritma Goldberg-Tarjan Teja Peklaj 26. februar Definicije Definicija 1 Naj bo (G, u, s, t) omrežje, f : E(G) R, za katero v

Microsoft Word - UP_Lekcija04_2014.docx

ANALITIČNA GEOMETRIJA V RAVNINI

00main.dvi

Kotne in krožne funkcije Kotne funkcije v pravokotnem trikotniku β a c γ b α sin = a c cos = b c tan = a b cot = b a Sinus kota je razmerje kotu naspr

Univerza v Mariboru Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Samoprilagajanje krmilnih parametrov pri algoritmu diferencialne evoluci

Diapozitiv 1

Reliability estimation of individual predictions

PRIPRAVA NA 1. Š. N.: KVADRATNA FUNKCIJA IN KVADRATNA ENAČBA 1. Izračunaj presečišča parabole y=5 x x 8 s koordinatnima osema. R: 2 0, 8, 4,0,,0

Prekinitveni način delovanja PLK Glavni program (OB1; MAIN) se izvaja ciklično Prekinitev začasno ustavi izvajanje glavnega programa in zažene izvajan

PowerPoint Presentation

Microsoft PowerPoint - p_TK_inzeniring_1_dan_v5_shortTS.ppt [Compatibility Mode]

Ime in priimek

Gradbeništvo kot Industrija 4.0

C:/AndrejT/vestnik/76_1/Rotovnik/main.dvi

FGG02

EKVITABILNE PARTICIJE IN TOEPLITZOVE MATRIKE Aleksandar Jurišić Politehnika Nova Gorica in IMFM Vipavska 13, p.p. 301, Nova Gorica Slovenija Štefko Mi

1 Naloge iz Matematične fizike II /14 1. Enakomerno segreto kocko vržemo v hladnejšo vodo stalne temperature. Kako se spreminja s časom temperat

GHOSTBUSTERS navodila za učitelje O PROJEKTU S tem projektom se učenci sami naučijo izdelati igro. Ustvariti morajo več ikon (duhcov ali kaj drugega)

INFORMACIJSKO KOMUNIKACIJSKE TEHNOLOGIJE ŠTUDIJ INFORMACIJSKO KOMUNIKACIJSKIH TEHNOLOGIJ

Univerza v Ljubljani FAKULTETA ZA RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Tržaška c. 25, 1000 Ljubljana Realizacija n-bitnega polnega seštevalnika z uporabo kvan

Segmentacija slik z uporabo najvecjega pretoka

rm.dvi

21. PEDAGOŠKA FAKULTETA Kardeljeva ploščad 16, 1000 Ljubljana, Več informacij na: Kontakt: Referat Pedagoške fakultete

CpE & ME 519

Slide 1

Vrste

ŠTEVCI PROMETA IN NJIHOVA UPORABA ZA NAMENE STATISTIK ČRT GRAHONJA

Domače vaje iz LINEARNE ALGEBRE Marjeta Kramar Fijavž Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani 2007/08 Kazalo 1 Vektorji 2 2 Analit

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Blaž Poje Zaporedni in vzporedni genetski algoritmi za reševanje problema trgovskega po

RAM stroj Nataša Naglič 4. junij RAM RAM - random access machine Bralno pisalni, eno akumulatorski računalnik. Sestavljajo ga bralni in pisalni

Delavnica Načrtovanje digitalnih vezij

Microsoft Word - CNC obdelava kazalo vsebine.doc

Kazalo 1 DVOMESTNE RELACIJE Operacije z dvomestnimi relacijami Predstavitev relacij

ELEKTRONIKA ŠTUDIJ ELEKTRONIKE

Microsoft PowerPoint - IPPU-V2.ppt

Arial 26 pt, bold

Folie 1

8_ICPx

GRUPE07junij.dvi

UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA NEŽKA RUGELJ SHOROV ALGORITEM DIPLOMSKO DELO LJUBLJANA, 2017

APS1

Matematika Diferencialne enačbe prvega reda (1) Reši diferencialne enačbe z ločljivimi spremenljivkami: (a) y = 2xy, (b) y tg x = y, (c) y = 2x(1 + y

Mrežni modeli polimernih verig Boštjan Jenčič 22. maj 2013 Eden preprostejših opisov polimerne verige je mrežni model, kjer lahko posamezni segmenti p

Transkripcija:

Univerza v Ljubljani Fakulteta za matematiko in fiziko Seminarska naloga pri predmetu Izbrana poglavja iz optimizacije 2. junij 2011

Koncept PSO Motivacija: vedenje organizmov v naravi Ideja: koordinirano vedenje brez nadrejenega vodenja Roj N delcev se giblje v prostoru iskanja (globalnega optimuma) Delec i je predstavljen z vektorjem položaja x i Vsak delec ima hitrost in smer gibanja, ki ju prilagaja v smeri globalnega optimuma Na gibanje delca i vplivata: najboljši z njegove strani odkrit položaj p i najboljši s strani celotnega (ali dela) roja odkrit položaj p g

Motivacijski video http://www.youtube.com/watch?v=xggtfoc97dc Roj delcev, predstavljenih z rdečimi križci, se giblje po obarvani plošči in išče čimbolj svetlo lokacijo (svetlost narašča od črne k rumeni barvi) Delci pomnijo že obiskane lokacije in tudi tiste, ki so jih obiskali z njimi komunicirajoči delci; skladno s tem se odločajo o gibanju Po slabi minuti se delci osredotočijo na ozko rumeno območje, po dveh minutah pa se prav vsi skoncentrirajo na isti točki, kar pomeni, da je PSO uspešno privedla do optimalnega rezultata.

Motivacijski video Po dobri minuti se delci večinsko približujejo rumenemu območju, po dveh minutah pa se prav vsi skoncentrirajo na isti točki, kar pomeni, da je PSO uspešno privedla do optimalnega rezultata. Nadaljnji primeri PSO videov: http://www.youtube.com/watch?v=8vp57fdihii http://www.youtube.com/watch?v=rv7bbrtq2ue

Roj delcev s pripadajočimi položaji in vektorji hitrosti

Metodi gbest in lbest Okolica delca i je množica drugih delcev, ki s svojimi odločitvami predstavljajo družbeni vpliv na vedenje delca i Dve različni metodi: gbest: okolica delca i je celoten roj delcev lbest: okolica delca i je množica z njim neposredno povezanih delcev Skladno z izbrano okolico se pojavi trenutni vodja, ki usmerja iskanje optimuma

Roj delcev s pripadajočimi okolicami

Ponazoritev delca Trenutni položaj v prostoru iskanja (x i ) Najboljši z njegove strani odkrit položaj (p i ) Trenutna smer in hitrost premika (v i )

1.: posodobitev vektorja hitrosti v i (t 1) v i (t) v i (t) = v i (t 1) + ρ 1 C 1 (p i x i (t 1)) + ρ 2 C 2 (p g x i (t 1)) ρ 1, ρ 2 sl. spr. z vrednostmi na [0, 1] C 1 kognitivni učni faktor C 2 družbeni učni faktor v i(t) [ V max, V max] v i (t) = w v i (t 1) + ρ 1 C 1 (p i x i (t 1)) + ρ 2 C 2 (p g x i (t 1)) w inercijska utež globalno raziskovanje vs. lokalno osredotočanje

Premik delca in posodobitev vektorja hitrosti

2.: posodobitev položaja x i (t) = x i (t 1) + v i (t)

3.: posodobitev znanja o najboljših položajih (Potencialna) posodobitev individualne rešitve: če je f (x i ) < f (p i ), posodobimo p i na vrednost p i = x i (Potencialna) posodobitev globalne rešitve: če je f (x i ) < f (p g ), posodobimo p g na vrednost p g = x i

Psevdokoda PSO algoritma Slučajna inicializacija položajev celotnega roja delcev. Ponavljaj (do izpolnitve ustavitvenega kriterija): Izračunaj f (x i ). Za (vse delce i): Posodobi vektor hitrosti: v i (t) = v i (t 1)+ρ 1 C 1 (p i x i (t 1))+ρ 2 C 2 (p g x i (t 1)). Premakni se na nov položaj: x i (t) = x i (t 1) + v i (t). Če je f (x i ) < f (p i ), posodobi: p i = x i. Če je f (x i ) < f (p g ), posodobi: p g = x i. Posodobi (x i, v i ). Končaj zanko. Končaj zanko.

Kalibracija parametrov Parameter Pomen Tipične vrednosti N Velikost populacije [20, 60] k Velikost okolice [2, N(N 1) 2 ] w Inercijska utež [0.4, 0.9] C 1, C 2 Pospešitveni konstanti 2 Kvaliteta rezultatov (N ) Časovna zahtevnost (N ) Hitrost konvergence (k ) Konvergenca k resnični rešitvi (k ) Globalno raziskovalnje (w, C 1, C 2 ) Lokalno osredotočanje (w, C 1, C 2 )

Močne in šibke oscilacije v roju delcev

Prilagoditve zveznega modela Preslikava položajev delcev v diskretne rešitve: binarno kodiranje permutiranje Modeli vektorjev hitrosti: realne vrednosti premikov slučajni premiki podan nabor možnih premikov Primera: binarna preslikava položajev in slučajni vektorji hitrosti geometrijska optimizacija z roji delcev (GPSO)

Binarna preslikava položajev in slučajni vektorji hitrosti Položaj delca predstavimo z n dimenzionalnim binarnim vektorjem Generirano hitrost v i = (v i1,..., v in ) komponentno preslikamo na interval [0, 1] s funkcijo 1 S(v id ) = 1 + e v. id Za vsako komponento generiramo še eno število na intervalu [0, 1] Če je to število manjše od S(v id ), postavimo vrednost komponente x id v vektorju položaja x i na 1, sicer pa na 0 (p id x id ), (p gd x id ) = v id = S(v id ) S(v id ) = P(število < S(v id )) = P(x id = 1)

Geometrijska optimizacija z roji delcev Položaj delca predstavimo z n dimenzionalnim binarnim vektorjem Namesto vektorja hitrosti vsakemu delcu priredimo tritočkovni maskirni operator (3PMBCX) 3PMBCX na podlagi verjetnostnih uteži w 1, w 2 in w 3 za vsak delec določi, iz katerega od staršev x i, p g ali p i bo preslikana posamezna izmed n tih komponent novega vektorja položaja

Geometrijsko križanje v GPSO algoritmu