An Enhanced Comprehensive Learning Particle Swarm Optimizer with the Elite-Based Dominance Scheme
Creators
- 1. Jilin University
 - 2. Ministry of Education of the People's Republic of China
 - 3. Jilin Agricultural University
 - 4. Duy Tan University
 - 5. Wenzhou University
 
Description
In recent years, swarm-based stochastic optimizers have achieved remarkable results in tackling real-life problems in engineering and data science. When it comes to the particle swarm optimization (PSO), the comprehensive learning PSO (CLPSO) is a well-established evolutionary algorithm that introduces a comprehensive learning strategy (CLS), which effectively boosts the efficacy of the PSO. However, when the single modal function is processed, the convergence speed of the algorithm is too slow to converge quickly to the optimum during optimization. In this paper, the elite-based dominance scheme of another well-established method, grey wolf optimizer (GWO), is introduced into the CLPSO, and the grey wolf local enhanced comprehensive learning PSO algorithm (GCLPSO) is proposed. Thanks to the exploitative trends of the GWO, the algorithm improves the local search capacity of the CLPSO. The new variant is compared with 15 representative and advanced algorithms on IEEE CEC2017 benchmarks. Experimental outcomes have shown that the improved algorithm outperforms other comparison competitors when coping with four different kinds of functions. Moreover, the algorithm is favorably utilized in feature selection and three constrained engineering construction problems. Simulations have shown that the GCLPSO is capable of effectively dealing with constrained problems and solves the problems encountered in actual production.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في السنوات الأخيرة، حقق المحسنون العشوائيون القائمون على الأسراب نتائج ملحوظة في معالجة مشاكل الحياة الواقعية في الهندسة وعلوم البيانات. عندما يتعلق الأمر بتحسين سرب الجسيمات (PSO)، فإن التعلم الشامل لـ PSO (CLPSO) هو خوارزمية تطورية راسخة تقدم استراتيجية تعلم شاملة (CLS)، والتي تعزز فعالية PSO بشكل فعال. ومع ذلك، عند معالجة وظيفة الشكل الواحد، تكون سرعة تقارب الخوارزمية بطيئة جدًا بحيث لا يمكن أن تتقارب بسرعة إلى المستوى الأمثل أثناء التحسين. في هذه الورقة، يتم إدخال مخطط الهيمنة القائم على النخبة لطريقة أخرى راسخة، محسن الذئب الرمادي (GWO)، في CLPSO، ويتم اقتراح خوارزمية التعلم الشامل المعزز المحلي للذئب الرمادي (GCLPSO). بفضل الاتجاهات الاستغلالية لـ GWO، تعمل الخوارزمية على تحسين قدرة البحث المحلية لـ CLPSO. تتم مقارنة المتغير الجديد بـ 15 خوارزمية تمثيلية ومتقدمة على معايير IEEE CEC2017. أظهرت النتائج التجريبية أن الخوارزمية المحسنة تتفوق على منافسي المقارنة الآخرين عند التعامل مع أربعة أنواع مختلفة من الوظائف. علاوة على ذلك، يتم استخدام الخوارزمية بشكل إيجابي في اختيار الميزات وثلاث مشاكل بناء هندسية مقيدة. أظهرت عمليات المحاكاة أن GCLPSO قادر على التعامل بفعالية مع المشكلات المقيدة وحل المشكلات التي تتم مواجهتها في الإنتاج الفعلي.Translated Description (French)
Ces dernières années, les optimiseurs stochastiques en essaim ont obtenu des résultats remarquables dans la résolution de problèmes réels en ingénierie et en science des données. En ce qui concerne l'optimisation de l'essaim de particules (PSO), le PSO d'apprentissage complet (CLPSO) est un algorithme évolutif bien établi qui introduit une stratégie d'apprentissage complète (CLS), qui augmente efficacement l'efficacité du PSO. Cependant, lorsque la fonction modale unique est traitée, la vitesse de convergence de l'algorithme est trop lente pour converger rapidement vers l'optimum lors de l'optimisation. Dans cet article, le schéma de domination basé sur l'élite d'une autre méthode bien établie, l'optimiseur du loup gris (GWO), est introduit dans le CLPSO, et l'algorithme PSO d'apprentissage global amélioré local du loup gris (GCLPSO) est proposé. Grâce aux tendances d'exploitation du GWO, l'algorithme améliore la capacité de recherche locale du CLPSO. La nouvelle variante est comparée à 15 algorithmes représentatifs et avancés sur des benchmarks IEEE CEC2017. Les résultats expérimentaux ont montré que l'algorithme amélioré surpasse les autres concurrents de comparaison lorsqu'il est confronté à quatre types de fonctions différents. De plus, l'algorithme est utilisé favorablement dans la sélection des caractéristiques et trois problèmes de construction d'ingénierie contraints. Des simulations ont montré que le GCLPSO est capable de traiter efficacement les problèmes contraints et de résoudre les problèmes rencontrés dans la production réelle.Translated Description (Spanish)
En los últimos años, los optimizadores estocásticos basados en enjambres han logrado resultados notables al abordar problemas de la vida real en ingeniería y ciencia de datos. Cuando se trata de la optimización de enjambre de partículas (PSO), la PSO de aprendizaje integral (CLPSO) es un algoritmo evolutivo bien establecido que introduce una estrategia de aprendizaje integral (CLS), que aumenta efectivamente la eficacia de la PSO. Sin embargo, cuando se procesa la función modal única, la velocidad de convergencia del algoritmo es demasiado lenta para converger rápidamente al óptimo durante la optimización. En este documento, se introduce en el CLPSO el esquema de dominancia basado en la élite de otro método bien establecido, el optimizador de lobo gris (GWO), y se propone el algoritmo PSO de aprendizaje integral mejorado local de lobo gris (GCLPSO). Gracias a las tendencias de explotación del GWO, el algoritmo mejora la capacidad de búsqueda local del CLPSO. La nueva variante se compara con 15 algoritmos representativos y avanzados en los puntos de referencia IEEE CEC2017. Los resultados experimentales han demostrado que el algoritmo mejorado supera a otros competidores de comparación al hacer frente a cuatro tipos diferentes de funciones. Además, el algoritmo se utiliza favorablemente en la selección de características y en tres problemas de construcción de ingeniería restringidos. Las simulaciones han demostrado que el GCLPSO es capaz de abordar eficazmente los problemas limitados y resolver los problemas encontrados en la producción real.Files
      
        4968063.pdf.pdf
        
      
    
    
      
        Files
         (4.5 kB)
        
      
    
    | Name | Size | Download all | 
|---|---|---|
| 
          
          md5:729d5fdb4f23570fb56d85300f7992db
           | 
        
        4.5 kB | Preview Download | 
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
 - محسن سرب جسيمات التعلم الشامل المعزز مع مخطط الهيمنة القائم على النخبة
 - Translated title (French)
 - Un optimiseur d'essaim de particules d'apprentissage complet amélioré avec le système de domination basé sur l'élite
 - Translated title (Spanish)
 - Un optimizador de enjambre de partículas de aprendizaje integral mejorado con el esquema de dominio basado en la élite
 
Identifiers
- Other
 - https://openalex.org/W3094515844
 - DOI
 - 10.1155/2020/4968063
 
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W1444952417
 - https://openalex.org/W1499299932
 - https://openalex.org/W1595159159
 - https://openalex.org/W1608274859
 - https://openalex.org/W1973412675
 - https://openalex.org/W1985334587
 - https://openalex.org/W1990966828
 - https://openalex.org/W1992656046
 - https://openalex.org/W1994410331
 - https://openalex.org/W1995972800
 - https://openalex.org/W2000538148
 - https://openalex.org/W2000621750
 - https://openalex.org/W2003890325
 - https://openalex.org/W2005383742
 - https://openalex.org/W2007351764
 - https://openalex.org/W2012459362
 - https://openalex.org/W2013238386
 - https://openalex.org/W2025500642
 - https://openalex.org/W2028356596
 - https://openalex.org/W2032952036
 - https://openalex.org/W2034988449
 - https://openalex.org/W2039577332
 - https://openalex.org/W2061438946
 - https://openalex.org/W2063474911
 - https://openalex.org/W2082743148
 - https://openalex.org/W2087594545
 - https://openalex.org/W2091638274
 - https://openalex.org/W2096166399
 - https://openalex.org/W2099239187
 - https://openalex.org/W2100794131
 - https://openalex.org/W2106625051
 - https://openalex.org/W2108028245
 - https://openalex.org/W2108179244
 - https://openalex.org/W2131613989
 - https://openalex.org/W2133141107
 - https://openalex.org/W2154943049
 - https://openalex.org/W2162363668
 - https://openalex.org/W2165466912
 - https://openalex.org/W2167580870
 - https://openalex.org/W2187537484
 - https://openalex.org/W2232317135
 - https://openalex.org/W2232748179
 - https://openalex.org/W2290883490
 - https://openalex.org/W2397068405
 - https://openalex.org/W2517600007
 - https://openalex.org/W2518812438
 - https://openalex.org/W2551920077
 - https://openalex.org/W2582636227
 - https://openalex.org/W2585392941
 - https://openalex.org/W2588401194
 - https://openalex.org/W2589233136
 - https://openalex.org/W2605092744
 - https://openalex.org/W2605396865
 - https://openalex.org/W2606234828
 - https://openalex.org/W2613771876
 - https://openalex.org/W2615743202
 - https://openalex.org/W2622634640
 - https://openalex.org/W2748574539
 - https://openalex.org/W2751846886
 - https://openalex.org/W2761388352
 - https://openalex.org/W2765835127
 - https://openalex.org/W2776226778
 - https://openalex.org/W2789578803
 - https://openalex.org/W2795621792
 - https://openalex.org/W2885191712
 - https://openalex.org/W2885770227
 - https://openalex.org/W2887063112
 - https://openalex.org/W2887171350
 - https://openalex.org/W2890581334
 - https://openalex.org/W2898240053
 - https://openalex.org/W2899459625
 - https://openalex.org/W2901864827
 - https://openalex.org/W2902016849
 - https://openalex.org/W2906097200
 - https://openalex.org/W2914128779
 - https://openalex.org/W2914242080
 - https://openalex.org/W2915062141
 - https://openalex.org/W2919979744
 - https://openalex.org/W2926960342
 - https://openalex.org/W2929255206
 - https://openalex.org/W2935290604
 - https://openalex.org/W2936227260
 - https://openalex.org/W2947525988
 - https://openalex.org/W2947678382
 - https://openalex.org/W2960871125
 - https://openalex.org/W2962004477
 - https://openalex.org/W2963103847
 - https://openalex.org/W2963946985
 - https://openalex.org/W2974798220
 - https://openalex.org/W2975524970
 - https://openalex.org/W2979370854
 - https://openalex.org/W2979672095
 - https://openalex.org/W2979955841
 - https://openalex.org/W2988423815
 - https://openalex.org/W2989363164
 - https://openalex.org/W2990991805
 - https://openalex.org/W2991324256
 - https://openalex.org/W3006560451
 - https://openalex.org/W3014974411
 - https://openalex.org/W3015353830
 - https://openalex.org/W3025826476
 - https://openalex.org/W3033003249
 - https://openalex.org/W3033531174
 - https://openalex.org/W3040806238
 - https://openalex.org/W3042147498
 - https://openalex.org/W3046492425
 - https://openalex.org/W3084522097
 - https://openalex.org/W3085801332
 - https://openalex.org/W3100195331
 - https://openalex.org/W414544266
 - https://openalex.org/W4292083457
 - https://openalex.org/W883434633