王健教授团队在稀疏大规模多目标优化方向取得重要进展
发布人:高旭  发布时间:2022-10-08   浏览次数:11

近日,我院王健教授科研团队在稀疏大规模多目标优化方向取得重要进展,相关成果S-ECSO和ST-CCPSO分别发表在进化计算领域T0顶级期刊《IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION》、《Swarm and Evolutionary Computation》上。论文第一作者为我校硕士生王翔宇,我校王健教授和欧洲科学院院士金耀初教授为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、中国石油大学研究生创新基金等项目资助。




 由于进化计算对函数性质要求不高、可解决多目标问题等特性,近年来成为优化领域的重要研究方向,特别是在多目标领域取得了许多成果。但对于稀疏问题,现存的算法难以很好地解决,这主要是因为其未能考虑稀疏问题的特性,即在最优解中的变量具有较多的零元素。然而,稀疏问题存在于许多优化问题中,例如轻量化神经网络的构造,特征选择等机器学习问题和Portfolio优化等金融领域的问题。这就使得基于稀疏大规模多目标问题的研究变得急迫与重要。

研究团队所提出的两个优化算法可以很好地解决上述问题。在S-ECSO,作者通过构造具有稀疏功能的强凸函数对解进行优化。另外,针对大规模优化问题的特点,提出了三方竞争机制,以更好地平衡探索与开发之间的关系,并且给出了该机制的收敛性证明。另一方面,ST-CCPSO提出了稀疏截断算子,将 “累积梯度”作为稀疏置零的基准。同时,ST-CCPSO改进了竞争粒子群算法,使其同时具有粒子群算法与竞争粒子群算法的优势,即高效地寻找全局最优解。




  审稿专家认为,团队提出两个新颖的稀疏大规模多目标优化算法,给出了理论性证明,并通过数值实验验证了算法在平衡稀疏性、收敛性、多样性之间的优越性能,相关算法均应用在构造轻量化的神经网络上。

IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION》和《Swarm and Evolutionary Computation》是国际进化计算领域的顶级期刊,在该领域均排名前三。

近年来,王健教授团队致力于机器学习领域的研究工作,在神经网络、模糊系统、进化领域中取得了重要的进展,在《IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems》、《IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION》、《Swarm and Evolutionary Computation》、《IEEE Transactions on Cybernetics》等国际权威期刊发表了系列研究成果,丰富和发展了机器学习领域的理论研究,并将成果应用于智能油气田开发等实际生产领域中。

 

论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9531955 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2210650222000530