Evolução diferencial com mutação ordenada em problemas de otimização monobjetivo com restrições de caixa

Dênis E. C. Vargas, Rafael de Paula Garcia, Afonso C. C. Lemonge

Resumo


A Evolução Diferencial (ED) está entre os algoritmos evolucionistas mais eficientes para lidar com problemas de otimização. Sua proposição original utiliza o esquema clássico DE/Rand para selecionar aleatoriamente soluções candidatas da população para o processo de mutação, sem considerar qualquer ordenação entre elas. Recententemente foi proposto o esquema DE/Order para problemas multi-objetivo, uma estratégia de ordenação entre as soluções selecionadas para a mutação. O algoritmo com o esquema DE/Order apresentou melhores resultados em problemas de otimização multi-objetivo quando comparado ao DE/Rand. Esse trabalho avalia a estratégia de mutação DE/Order em problemas de otimização monobjetivo com restrições de caixa. A performance desta estratégia foi comparada com duas outras já consolidadas na literatura, DE/Rand e DE/Best, ao serem aplicadas a problemas monobjetivos benchmark da competição do IEEE Congress on Evolutionary Computation - CEC 2021. Os resultados mostraram que o esquema DE/Best apresenta o pior desempenho, sugerindo convergência prematura para ótimos locais. Além disso, este trabalho mostra através de testes não paramétricos que as estratégias DE/Order e DE/Rand não demonstraram diferenças estatísticas. Concluiu-se que o DE/Order se mostra competitivo neste conjunto de problemas, apresentando-se como uma estratégia que se beneficia dos conceitos das outras duas abordagens, randomização e elitismo, porém sem ser prejudicado pela estagnação em ótimos locais.  


Palavras-chave


Evolução diferencial; mutação ordenada; otimização monobjetivo.

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Referências


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DOI: https://doi.org/10.5540/03.2021.008.01.0411

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