While the theoretical analysis of evolutionary algorithms (EAs) has made significant progress for pseudo-Boolean optimization problems in the last 25 years, only sporadic theoretical results exist on how EAs solve permutation-based problems. To overcome the lack of permutation-based benchmark problems, we propose a general way to transfer the classic pseudo-Boolean benchmarks into benchmarks defined on sets of permutations. We then conduct a rigorous runtime analysis of the permutation-based $(1+1)$ EA proposed by Scharnow, Tinnefeld, and Wegener (2004) on the analogues of the LeadingOnes and Jump benchmarks. The latter shows that, different from bit-strings, it is not only the Hamming distance that determines how difficult it is to mutate a permutation $\sigma$ into another one $\tau$, but also the precise cycle structure of $\sigma \tau^{-1}$. For this reason, we also regard the more symmetric scramble mutation operator. We observe that it not only leads to simpler proofs, but also reduces the runtime on jump functions with odd jump size by a factor of $\Theta(n)$. Finally, we show that a heavy-tailed version of the scramble operator, as in the bit-string case, leads to a speed-up of order $m^{\Theta(m)}$ on jump functions with jump size $m$. A short empirical analysis confirms these findings, but also reveals that small implementation details like the rate of void mutations can make an important difference.


翻译:虽然对演化算法(EAs)的理论分析在过去25年中在假Boolean优化问题上取得了重大进展,但对于EAs如何解决基于变异性的问题,只有零星的理论结果存在。为了克服缺乏基于变异的基准问题,我们提出了一个将经典假Boolean基准转换成一套变异基准的一般方法。我们随后对Scharnow、Tinnefeld和Wegener(2004年)提议的基于变异性计算$(1+1)的EA进行了严格的运行时间分析。我们发现,在“领导一”和跳跃基准的类比喻中,“领导一”和“跳跃”的比喻中,对于EAts解决基于变异性问题的方法,只有零星的理论结果。为了克服缺乏调异性基准,我们提出了一种一般的方法,将典型的假数值转换成另一套“美元”的基准。我们发现,对于调异性变异性调的变异性变变异性变异性变异性变异性比较小。我们发现,它不仅导致更简单的证据,而且还会降低跳动的大小。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
170+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
Arxiv
32+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
Arxiv
32+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员