Об эффективности эволюционных алгоритмов многокритериального проектирования искусственных нейронных сетей

Автор: Коромыслова А.А., Семенкина М.Е.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 1 т.16, 2015 года.

Бесплатный доступ

Искусственные нейронные сети могут быть широко использованы в различных областях: экономике, медицине, космической отрасли и т. п. Однако при использовании нейронных сетей для решения конкретной задачи возникает проблема выбора эффективной структуры нейронной сети. Решение этих проблем является важным этапом применения нейросетевых технологий для практических задач, так как от этих этапов напрямую зависит качество (адекватность) полученной нейросетевой модели. Однако это требует больших затрат временных и материальных ресурсов, что приводит к необходимости автоматизировать процесс. Для этого предлагается использовать многокритериальные эволюционные алгоритмы, такие как SPEA, SPEA2 и NSGAII, так как они могут решать сразу две проблемы: во-первых, генерировать небольшие нейронные сети, тем самым экономя вычислительные ресурсы, а во-вторых, решать поставленные задачи достаточно качественно. Модифицированные эволюционные алгоритмы, которые производят отбор наиболее информативных признаков, не улучшают работу алгоритмов, использующих все входы на задачах малой размерности, но значительно повышают точность при росте размерности. Модифицированные алгоритмы одновременно с автоматическим проектированием структуры искусственных нейронных сетей определяют наиболее информативные признаки, причем включают в качестве входов только слабо коррелированные друг с другом переменные исходной задачи.

Еще

Искусственные нейронные сети, эволюционные алгоритмы, многокритериальная оптимизация, наиболее информативные признаки, классификация

Короткий адрес: https://sciup.org/148177414

IDR: 148177414

Список литературы Об эффективности эволюционных алгоритмов многокритериального проектирования искусственных нейронных сетей

  • Goldberg D. E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning. 1989, Reading, MA: Addison-Wesley, 403 p
  • Kruglov V., Borisov V. . Teoriya i praktika. Moscow, Goryachaya liniya -Telekom Publ., 2002, 382 p. (In Russ.)
  • Girosi F., Jones M., Poggio T. Regularization theory and neural network architecture. Neural Computation. 1995, vol. 7, p. 219-270
  • Seshadri A. NSGA -II: A multi-objective optimization algorithm. 2006, 524 p
  • Wiley, J. & Sons. Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithms. 2001, p. 497
  • Holland J. H. Adaptation in natural and artificial systems. MI: University of Michigan Press, 1975
  • Test problems unconditional one-criterion optimization. Available at: http://dces.essex.ac.uk/staff/qzhang/moeacompetition09.htm
  • Luke S. Essentials of Metaheuristics. A Set of Undergraduate Lecture Notes. Zeroth Edition. 2009, Online Version 0.5
  • Zhang Q., Zhou A., Zhao S., Suganthan P. N., Liu W., Tiwari S. Multiobjective optimization Test Instances for the CEC 2009 Special Session and Competition. Proceedings of IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC'2009). 2009, p. 30
  • Koromyslova A. A., Semenkina M. E. . Materialy konferentsii “Teorija i praktika sistemnogo analiza” . Part 2, p. 74-83 (In Russ.)
  • Haykin S. Neural Networks and Learning Machines (3rd Edition). 2009, 906 p
  • Brester Ch. Yu., Semenkin E. S. Development of adaptive genetic algorithms for neural network models multicriteria design. Vestnik SibSAU. 2013, No. 4(50), p. 99-103
  • Frank A., Asuncion A. UCI Machine Learning Repository. 2010. Irvine, CA: University of California, School of Information and Computer Science. Available at: http://archive.ics.uci.edu/ml
  • Yu J. J. Q., Lam A. Y. S., Li V. O. K.: Evolutionary Artificial Neural Network Based on Chemical Reaction Optimization. In: IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC'2011), 2011, pр. 2083-2090
  • Sergienko R., Semenkin E., Bukhtoyarov V. Michigan and Pittsburgh Methods Combining for Fuzzy Classifier Generating with Coevolutionary Algorithm for Strategy Adaptation. Proceedings of IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC'2011). 2011, p. 113-120
Еще
Статья научная