Optimization problems involving mixed variables, i.e., variables of numerical and categorical nature, can be challenging to solve, especially in the presence of complex constraints. Moreover, when the objective function is the result of a simulation or experiment, it may be expensive to evaluate. In this paper, we propose a novel surrogate-based global optimization algorithm, called PWAS, based on constructing a piecewise affine surrogate of the objective function over feasible samples. We introduce two types of exploration functions to efficiently search the feasible domain via mixed integer linear programming (MILP) solvers. We also provide a preference-based version of the algorithm, called PWASp, which can be used when only pairwise comparisons between samples can be acquired while the objective function remains unquantified. PWAS and PWASp are tested on mixed-variable benchmark problems with and without constraints. The results show that, within a small number of acquisitions, PWAS and PWASp can often achieve better or comparable results than other existing methods.


翻译:涉及混合变量的最佳化问题,即数字性和绝对性变量,可能难以解决,特别是在存在复杂制约因素的情况下。此外,如果目标功能是模拟或实验的结果,那么评估费用可能很高。在本文件中,我们建议采用新的代用全球优化算法,即PWAS, 其基础是构建一个以小孔为主的、以毛片为主的替代目标功能,而不是可行的样本。我们引入了两种勘探功能,以便通过混合整数线性编程(MILP)解算器(MILP)有效搜索可行的域。我们还提供了一种基于优惠的算法版本,即PWASp,当只能取得样品之间的对对称比较,而目标功能仍未量化时,就可以使用这一算法。PWAS和PWASp在有限制和没有限制的情况下,根据可混合的基准问题进行测试。结果显示,在少量的收购中,PWAS和PWASPWAS通常比其他现有方法取得更好或可比的结果。

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