Desenvolvimento de um Algoritmo de Decomposição Híbrido Bioinspirado Baseado em Baleias e Estratégias de Evolução Diferencial para Otimização Multiobjetivo

Autores

  • André O. Martins CEFET - MG
  • Marcela C. C. Peito CEFET - MG
  • Dênis E. C. Vargas CEFET - MG
  • Elizabeth F. Wanner CEFET - MG

DOI:

https://doi.org/10.14295/vetor.v33i1.15567

Palavras-chave:

Otimização multiobjetivo, MOEA/D, IWOA

Resumo

Um Problema de Otimização Multiobjetivo (POM) requer a otimização de várias funções objetivo simultaneamente, geralmente conflitantes entre si. Um dos algoritmos mais eficientes para resolver POMs é o MOEA/D (Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition), que decompõe um POM em subproblemas de otimização monobjetivo, isto é, com uma única função objetivo a ser minimizada, e os resolve usando informações de subproblemas vizinhos. Variantes do MOEA/D com outros operadores evolutivos surgiram ao longo dos anos, melhorando sua eficiência em diversos POMs. Recentemente foi proposto o IWOA (Improved Whale Optimization Algorithm), um algoritmo de otimização bioinspirado no método de caça das baleias hibridizado com Evolução Diferencial que apresentou ótimos resultados em problemas de otimização monobjetivo. Esse trabalho propõe o algoritmo MOEA/D-IWOA, que extende o IWOA para resolver POMs associando características dos seus operadores evolutivos ao MOEA/D. Experimentos computacionais para analisar o desempenho do MOEA/D-IWOA em POMs benchmark foram realizados e os resultados comparados aos obtidos pelos algoritmos bem conhecidos da literatura, a saber, MOEA/D, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), Third Evolution Step of Generalized Differential Evolution (GDE3), Improving the Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA2) e Indicator-Based Evolutionary Algorithm (IBEA) nos indicadores Hypervolume e Inverted Generational Distance Plus (IGD+). O MOEA/D-IWOA se mostrou competitivo, com bom perfil de desempenho, além de apresentar os melhores resultados em alguns POMs.

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Referências

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Publicado

2023-06-28

Como Citar

Martins, A. O., Peito, M. C. C., Vargas, D. E. C., & Wanner, E. F. (2023). Desenvolvimento de um Algoritmo de Decomposição Híbrido Bioinspirado Baseado em Baleias e Estratégias de Evolução Diferencial para Otimização Multiobjetivo. VETOR - Revista De Ciências Exatas E Engenharias, 33(1), 13–24. https://doi.org/10.14295/vetor.v33i1.15567

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