(Meta) buluşsal yöntemlerin anlamı


10
  1. Optimizasyon için Wikipedia'dan :

    Bilgisayar biliminde, meta-sezgisel bir kaliteyi belirli bir kalite ölçüsüne göre aday bir çözümü geliştirmeye çalışarak bir problemi optimize eden bir hesaplama yöntemi belirler . Meta-sezgiler, optimize edilen problem hakkında az ya da hiç varsayımda bulunmaz ve çok geniş aday çözüm alanlarını arayabilir. Ancak, meta-sezgisel tarama şimdiye kadar en uygun çözümün bulunacağını garanti etmez. Birçok meta-sezgisel yöntem bir tür stokastik optimizasyon uygular.

    Meta-sezgiye benzer bir anlama sahip diğer terimler şunlardır: türev içermeyen, doğrudan arama, kara kutu veya aslında sadece sezgisel optimizer. Konuyla ilgili çeşitli kitaplar ve anketler yayımlanmıştır.

    • Bir optimizasyon yönteminin meta-sezgisel olup olmadığını nasıl anlarım acaba? Örneğin,

      (1) Doğrusal programlama için simpleks yöntem meta-sezgisel mi?

      (2) Gradyan iniş, Lagrange çarpan yöntemi, ceza yöntemleri, İç nokta yöntemleri (bariyer yöntemleri), meta-sezgisel gibi doğrusal olmayan programlama yöntemlerinin çoğunluğu var mı?

      (3) Nelder – Mead yöntemi veya yokuş aşağı simpleks yöntemi gibi eğimsiz tüm yöntemler meta-sezgisel mi?

    • Meta-sezgisel olmayan bazı optimizasyon yöntemleri nelerdir?

  2. Daha genel olarak (optimizasyonun ötesine geçerek) problem çözme teknikleri için Wikipedia'dan :

    Sezgisel , problem çözme, öğrenme ve keşif için deneyime dayalı teknikleri ifade eder . Kapsamlı bir araştırmanın pratik olmadığı durumlarda, tatmin edici bir çözüm bulma sürecini hızlandırmak için sezgisel yöntemler kullanılır. Bu yöntemin örnekleri arasında bir kural, eğitimli bir tahmin, sezgisel bir yargı veya sağduyu kullanılır.

    Daha kesin bir ifadeyle, sezgisel tarama, insanlar ve makinelerde problem çözmeyi kontrol etmek için, her ne kadar gevşek uygulanabilir olsa da, kolayca erişilebilir olan stratejilerdir.

    "Sezgisel" in anlamını nasıl anlayacağımı merak ediyorum.

    • "problem çözme, öğrenme ve keşif" tekniğinin sezgisel olup olmadığını nasıl anlarım?

    • Buluşsal olmayan bazı "problem çözme, öğrenme ve keşif" teknikleri nelerdir?

Teşekkürler ve saygılar!

Yanıtlar:


7

Sezgisel, pratikte birçok durumda çalışan bir şeydir, ancak neden iyi çalışması gerektiğine dair ayrıntılı bir argüman yoktur.

Meta-sezgiler bir algoritma değil, belirli algoritmaların içinde kullanılabilecek genel bir sezgisel şema veya fikirdir.

Örneğin, doğrusal programlama için simpleks algoritması, yerleşik bir yakınsama teorisine sahip olduğu için sezgisel veya meta-sezgisel değildir. Sqame, sıralı kuadtatik programlama veya iç nokta yöntemleri için geçerlidir. (İç nokta yöntemleri genel bir şemadır, ancak sezgisel değildir ve dolayısıyla onunla ilişkili oldukça güçlü bir teori olduğu için bir meta-sezgisel değildir.)

Bir işlevi en aza indirgemek için Nelder-Mead = yokuş aşağı simpleks algoritması sezgisel taramadır (aslında daha yüksek boyutlarda oldukça basit problemlerde başarısız olabilir) ve tabu araması meta-sezgiseldir (tabu araması kullanan birçok farklı algoritma yazılabildiğinden, ancak aksi takdirde oldukça farklı kalitededir.


Teşekkürler! (1) Öyleyse, bir yöntemin meta-sezgisel olup olmadığını söylemek, gerçek optimizatöre ne zaman yaklaştığına ilişkin bir teori olup olmadığını görmek mi? Bir yöntemin henüz böyle bir teorisi yoksa, o zaman etheuristik mi? Bir gün bunun için bir teori varsa, meta-sezgiden meta-sezgisel olmayana mı dönüşecek? (2) "Meta-sezgiye benzer bir anlama sahip diğer terimler şunlardır: türev içermeyen, doğrudan arama, kara kutu veya aslında sadece sezgisel optimizer." Meta-sezginin yalnızca işlev değerlerini kullanıp kullanmadığını ve türev içermediğini merak ediyorum. Başka bir soruma verdiğiniz yanıtta "arama" yöntemi var mı?
Tim

@Tim: meta-sezgisel araçlar: (i) yakınsama teorisi yok ve (ii) devam etmek için kesin bir tarif değil, genel ilkeler. - türevsiz (= doğrudan arama = kara kutu; farklı tarihsel köklerden farklı isimler) sezgisel olabilir veya olmayabilir; sadece kullanıcının sağlaması gereken girdiyi anlatır.
Arnold Neumaier

Teşekkürler! Meta-sezginin yalnızca işlev değerlerini kullanıp kullanmadığını ve türev içermediğini merak ediyorum.
Tim

@Tim: Muhtemelen evet; Degradeleri kullanan metaheuristik denilen hiçbir şey bilmiyorum.
Arnold Neumaier

7

@ArnoldNeumaier zaten çok iyi bir açıklama yaptı, ancak 2 sent eklemek istedim çünkü simpleks ve Nelder-Mead üzerinde yinelenmez.

Sezgisel ve meta-sezgisel arasındaki farkı tanımlamak için bir süre önce duyduğum en iyi alıntılardan biri: Sezgisel, oldukça iyi bir kuraldır. Meta-sezgisel, oldukça iyi kurallar bulmak için oldukça iyi bir kuraldır.

Sadece belirli problemler için iyi bir buluşsal yöntem bulmanın bir yolu olarak görmelisiniz; temel olarak kendinize aşağıdaki sorulardan birini sorarsanız, bir meta-sezgisel hakkında konuşuyorsunuz:

  • Bu sorundaki performansı artırmak için bu buluşsal yöntemlerin parametrelerini nasıl değiştirmeliyim?
  • Bu buluşsal yöntem, buluşsal yöntemden daha mı iyi?

Problem çözme, öğrenme ve keşif için kullanabileceğiniz bir dizi meta-sezgisel tarama vardır :

Çoğu meta-sezgiselliğin, titizlikle açıklanması zor, ancak iyi yakınsama özelliklerine sahip doğal fenomenlerden biraz ilham aldığını düşünüyorum.

İşte iyi bir bağlantı bazı başka metasezgisel teknikleri hakkında daha okumak istiyorsanız


Teşekkürler! "Buluşsal yöntem oldukça iyi bir kural. Metaheuristik oldukça iyi kurallar bulmak için oldukça iyi bir kural." Örneğin, Simüle tavlama, parçacık sürüsü, karınca kolonisi ve tabu arama sezgisel mi yoksa meta-sezgisel mi? Eğer ikisi arasındaysa, diğeri için emsalleri nelerdir?
Tim

Bu alıntıdan anlamanız gereken şey, hem sezgisel tarama hem de meta-sezgisel bilimin kesin veya ispatlanmış olmaması, dolayısıyla "oldukça iyi bir kural" olmasıdır. Bir meta-sezgisel bir sezgisel taramadan daha üst seviyededir ve bir problemi doğru bir şekilde çözecek bir dizi parametre bulabilmeniz için birbirini takip eden birkaç tekrarlama ile. Bu parametre kümesinin başından beri ne olduğunu biliyor olsaydınız, sorunu çözmek için bir sezgisel tarama yazmanız gerekir. Ancak bilmediğinizden, sezgisel yönteminiz için bu parametreleri bulmak için bir algoritma kullanmanız gerekir: bir meta-sezgisel. Umarım bu açıklığa kavuşur.
Charles Menguy

Ve burada verdiğim algoritmaların hepsi meta-sezgisel ve verdiğim bağlantı hakkında daha fazla ayrıntı bulabilirsiniz. Muadiller için ne demek istediğinizden tam olarak emin değilim.
Charles Menguy

Karşı taraflara göre, örneğin, algoritmaların hepsi meta-sezgiselse, çalıştıkları sezgisel taramaların kendileri artı ayarlanabilir parametreleri için belirli değerler olması gerekir mi?
Tim

Örneğin benzetilmiş tavlamayı ele alalım. Sonunda yaptığı şey, bir Markov zinciri üzerinde yapılan bir araştırmadır. Buluşsal yöntemin "kuralı", Markov zincirindeki bir devletin çözüm olduğunu varsaymak olacaktır. Meta-sezginin yaptığı, çözümü açıklayan optimal durumu bulmak için Markov zincirinde yakınsama arayacağıdır. Genel olarak, ayrımı yapmak için çok uğraşmamanız gerektiğini düşünüyorum: Kolayca hesaplanabilecek "nispeten" basit bir çözüm olduğunda sezgisel tarama kullanın ve çözüm alanı çok büyük olduğunda ve daha akıllı olmanız gerektiğinde meta-sezgisel kullanın Sorunu çözmek.
Charles Menguy
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.