In this paper we study anisotropic consensus-based optimization (CBO), a multi-agent metaheuristic derivative-free optimization method capable of globally minimizing nonconvex and nonsmooth functions in high dimensions. CBO is based on stochastic swarm intelligence, and inspired by consensus dynamics and opinion formation. Compared to other metaheuristic algorithms like particle swarm optimization, CBO is of a simpler nature and therefore more amenable to theoretical analysis. By adapting a recently established proof technique, we show that anisotropic CBO converges globally with a dimension-independent rate for a rich class of objective functions under minimal assumptions on the initialization of the method. Moreover, the proof technique reveals that CBO performs a convexification of the optimization problem as the number of agents goes to infinity, thus providing an insight into the internal CBO mechanisms responsible for the success of the method. To motivate anisotropic CBO from a practical perspective, we further test the method on a complicated high-dimensional benchmark problem, which is well understood in the machine learning literature.


翻译:在本文中,我们研究的是基于共识的厌食性优化(CBO),这是一种多试剂的超生性衍生物优化(CBO)方法,能够在全球范围内在高维方面最大限度地减少非电解和不移动功能。CBO基于随机的群温智能,并受共识动态和观点形成的影响。与粒子群温优化等其他光学算法相比,CBO的性质比较简单,因此更便于进行理论分析。通过对最近建立的证据技术进行调整,我们发现,在对方法初始化的最低限度假设下,厌食性CBO将全球集合在一起,对一系列丰富的客观功能采用依赖维度的速率。此外,证据技术显示,CBO在代理人数量变得无限时,对优化问题进行了精确化,从而提供了对CBO成功该方法负责的内部机制的深入了解。从实际角度激励厌食性CBO,我们进一步测试关于复杂高维基准问题的方法,在机器学习文献中对此十分了解。

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