A Fast Clustering Based Evolutionary Algorithm for Super-Large-Scale Sparse Multi-Objective Optimization

维数之咒 聚类分析 计算机科学 进化算法 算法 数学优化 分布估计算法 数学 人工智能
作者
Ye Tian,Yuandong Feng,Xingyi Zhang,Changyin Sun
出处
期刊:IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:10 (4): 1048-1063 被引量:36
标识
DOI:10.1109/jas.2022.105437
摘要

During the last three decades, evolutionary algorithms (EAs) have shown superiority in solving complex optimization problems, especially those with multiple objectives and non-differentiable landscapes. However, due to the stochastic search strategies, the performance of most EAs deteriorates drastically when handling a large number of decision variables. To tackle the curse of dimensionality, this work proposes an efficient EA for solving super-large-scale multi-objective optimization problems with sparse optimal solutions. The proposed algorithm estimates the sparse distribution of optimal solutions by optimizing a binary vector for each solution, and provides a fast clustering method to highly reduce the dimensionality of the search space. More importantly, all the operations related to the decision variables only contain several matrix calculations, which can be directly accelerated by GPUs. While existing EAs are capable of handling fewer than 10 000 real variables, the proposed algorithm is verified to be effective in handling 1 000 000 real variables. Furthermore, since the proposed algorithm handles the large number of variables via accelerated matrix calculations, its runtime can be reduced to less than 10% of the runtime of existing EAs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一路生花完成签到,获得积分10
刚刚
阿木完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
dudu完成签到,获得积分10
1秒前
yuqin发布了新的文献求助10
1秒前
niNe3YUE应助H26采纳,获得10
2秒前
2秒前
yeye完成签到,获得积分10
2秒前
666JACS完成签到,获得积分20
3秒前
pan发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
蕲艾比比谁完成签到,获得积分10
3秒前
Ava应助上杉绘梨衣采纳,获得10
4秒前
laity完成签到,获得积分10
4秒前
缥缈蓉发布了新的文献求助10
4秒前
小马甲应助Larson采纳,获得10
4秒前
吸尘器完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
简单哒完成签到,获得积分10
6秒前
HOAN应助晨光采纳,获得30
6秒前
斯文败类应助伯赏元彤采纳,获得10
6秒前
0318发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助Aiden采纳,获得10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
典雅的钥匙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
尘曦完成签到,获得积分10
7秒前
Ste完成签到,获得积分10
8秒前
陈秋禹完成签到,获得积分10
8秒前
向北游发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
冰瓜完成签到,获得积分10
8秒前
dreamode完成签到,获得积分10
9秒前
Jasper应助yx采纳,获得10
9秒前
ly发布了新的文献求助10
9秒前
Polar_bear完成签到,获得积分10
10秒前
慕青应助勤奋的绪采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Superabsorbent Polymers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5707949
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5186552
关于积分的说明 15252222
捐赠科研通 4861091
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2609200
邀请新用户注册赠送积分活动 1559900
关于科研通互助平台的介绍 1517670