EAOA: An Enhanced Archimedes Optimization Algorithm for Feature Selection in Classification
- 1. Al Azhar University
- 2. Dibrugarh University
- 3. University of Azad Jammu and Kashmir
- 4. Khulna University
Description
Feature selection plays a crucial role in order to mitigate the high dimensional feature space in different classification problems. The computational cost is reduced, and the accuracy of the classification is improved by reducing the dimension of feature space. Hence, in the classification task, finding the optimal subset of features is of utmost importance. Metaheuristic techniques have proved their efficacy in solving many real-world optimization issues. One of the recently introduced physics-inspired optimization methods is Archimedes Optimization Algorithm (AOA). This paper proposes an Enhanced Archimedes Optimization Algorithm (EAOA) by adding a new parameter that depends on the step length of each individual while revising the individual location. The EAOA algorithm is proposed to improve the AOA exploration and exploitation balance and enhance the classification performance for the feature selection issue in real-world data sets. Experiments were performed on twenty-three standard benchmark functions and sixteen real-world data sets to investigate the performance of the proposed EAOA algorithm. The experimental results based on the standard benchmark functions show that the EAOA algorithm provides very competitive results compared to the basic AOA algorithm and five well-known optimization algorithms in terms of improved exploitation, exploration, local optima avoidance and convergence rate. In addition, the results based on sixteen real-world data sets ascertain that reduced feature subset yields higher classification performance when compared with the other feature selection methods.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يلعب اختيار الميزة دورًا حاسمًا من أجل التخفيف من مساحة الميزة عالية الأبعاد في مشاكل التصنيف المختلفة. يتم تقليل التكلفة الحسابية، وتحسين دقة التصنيف عن طريق تقليل بُعد مساحة الميزة. وبالتالي، في مهمة التصنيف، يعد العثور على المجموعة الفرعية المثلى من الميزات أمرًا بالغ الأهمية. أثبتت التقنيات الماورائية فعاليتها في حل العديد من مشكلات التحسين في العالم الحقيقي. إحدى طرق التحسين المستوحاة من الفيزياء التي تم تقديمها مؤخرًا هي خوارزمية تحسين أرخميدس (AOA). تقترح هذه الورقة خوارزمية تحسين أرخميدس المحسنة (EAOA) من خلال إضافة معلمة جديدة تعتمد على طول خطوة كل فرد أثناء مراجعة الموقع الفردي. تُقترح خوارزمية EAOA لتحسين توازن استكشاف واستغلال AOA وتعزيز أداء التصنيف لمسألة اختيار الميزة في مجموعات البيانات في العالم الحقيقي. تم إجراء التجارب على ثلاثة وعشرين وظيفة مرجعية قياسية وست عشرة مجموعة بيانات في العالم الحقيقي للتحقيق في أداء خوارزمية EAOA المقترحة. تُظهر النتائج التجريبية المستندة إلى وظائف المقارنات المعيارية أن خوارزمية EAOA توفر نتائج تنافسية للغاية مقارنة بخوارزمية AOA الأساسية وخمس خوارزميات تحسين معروفة من حيث تحسين الاستغلال والاستكشاف وتجنب التحسين المحلي ومعدل التقارب. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد النتائج المستندة إلى ست عشرة مجموعة بيانات في العالم الحقيقي أن المجموعة الفرعية المخفضة للميزات تنتج أداء تصنيف أعلى عند مقارنتها بطرق اختيار الميزات الأخرى.Translated Description (French)
La sélection des caractéristiques joue un rôle crucial afin d'atténuer l'espace des caractéristiques de haute dimension dans différents problèmes de classification. Le coût de calcul est réduit et la précision de la classification est améliorée en réduisant la dimension de l'espace de caractéristiques. Par conséquent, dans la tâche de classification, il est de la plus haute importance de trouver le sous-ensemble optimal de caractéristiques. Les techniques métaheuristiques ont prouvé leur efficacité pour résoudre de nombreux problèmes d'optimisation dans le monde réel. L'une des méthodes d'optimisation inspirées de la physique récemment introduites est l'algorithme d'optimisation d'Archimède (AOA). Cet article propose un algorithme d'optimisation d'Archimède amélioré (EAOA) en ajoutant un nouveau paramètre qui dépend de la longueur des étapes de chaque individu tout en révisant l'emplacement individuel. L'algorithme EAOA est proposé pour améliorer l'équilibre d'exploration et d'exploitation AOA et améliorer les performances de classification pour le problème de sélection de caractéristiques dans les ensembles de données du monde réel. Des expériences ont été réalisées sur vingt-trois fonctions de référence standard et seize ensembles de données du monde réel pour étudier la performance de l'algorithme EAOA proposé. Les résultats expérimentaux basés sur les fonctions de référence standard montrent que l'algorithme EAOA fournit des résultats très compétitifs par rapport à l'algorithme AOA de base et à cinq algorithmes d'optimisation bien connus en termes d'amélioration de l'exploitation, de l'exploration, de l'évitement des optima locaux et du taux de convergence. En outre, les résultats basés sur seize ensembles de données du monde réel vérifient que le sous-ensemble de caractéristiques réduit donne des performances de classification plus élevées par rapport aux autres méthodes de sélection de caractéristiques.Translated Description (Spanish)
La selección de características juega un papel crucial para mitigar el espacio de características de alta dimensión en diferentes problemas de clasificación. El coste computacional se reduce y la precisión de la clasificación se mejora al reducir la dimensión del espacio de características. Por lo tanto, en la tarea de clasificación, encontrar el subconjunto óptimo de características es de suma importancia. Las técnicas metaheurísticas han demostrado su eficacia para resolver muchos problemas de optimización del mundo real. Uno de los métodos de optimización inspirados en la física introducidos recientemente es el algoritmo de optimización de Arquímedes (AOA). Este documento propone un algoritmo de optimización de Arquímedes mejorado (EAOA) mediante la adición de un nuevo parámetro que depende de la longitud del paso de cada individuo mientras se revisa la ubicación individual. El algoritmo EAOA se propone para mejorar el equilibrio de exploración y explotación de AOA y mejorar el rendimiento de clasificación para el problema de selección de características en conjuntos de datos del mundo real. Se realizaron experimentos en veintitrés funciones de referencia estándar y dieciséis conjuntos de datos del mundo real para investigar el rendimiento del algoritmo EAOA propuesto. Los resultados experimentales basados en las funciones de referencia estándar muestran que el algoritmo EAOA proporciona resultados muy competitivos en comparación con el algoritmo AOA básico y cinco algoritmos de optimización bien conocidos en términos de explotación mejorada, exploración, evitación de óptimos locales y tasa de convergencia. Además, los resultados basados en dieciséis conjuntos de datos del mundo real determinan que el subconjunto de características reducido produce un mayor rendimiento de clasificación en comparación con los otros métodos de selección de características.Files
09524620.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:08ff8c74b03a308e82e943f89f6c79a0
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- EAOA: خوارزمية تحسين أرخميدس المحسنة لاختيار الميزات في التصنيف
- Translated title (French)
- EAOA : un algorithme d'optimisation Archimedes amélioré pour la sélection des fonctionnalités dans la classification
- Translated title (Spanish)
- EAOA: Un algoritmo de optimización mejorado de Arquímedes para la selección de características en la clasificación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3198470495
- DOI
- 10.1109/access.2021.3108533
References
- https://openalex.org/W1881549354
- https://openalex.org/W1968523955
- https://openalex.org/W1990966828
- https://openalex.org/W2001979953
- https://openalex.org/W2006694777
- https://openalex.org/W2013885787
- https://openalex.org/W2061438946
- https://openalex.org/W2072955302
- https://openalex.org/W2098047978
- https://openalex.org/W2124258777
- https://openalex.org/W2152195021
- https://openalex.org/W2290883490
- https://openalex.org/W2603738528
- https://openalex.org/W2889803518
- https://openalex.org/W2924610876
- https://openalex.org/W2962182762
- https://openalex.org/W2977905330
- https://openalex.org/W3010181212
- https://openalex.org/W3090396243
- https://openalex.org/W3137925359
- https://openalex.org/W4252684946