Sveuilite u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i raunarstva SEMINAR

Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva SEMINAR: Optimizacija rojem čestica Autor: Marko Pletikosa Mentor: doc. dr. sc. Domagoj Jakobović

Sadržaj Umjetna inteligencija (AI) i evolucijski algoritmi (EA) Inteligencija roja Optimizacija rojem čestica Socijalna analogija Rezultati Zaključak

Umjetna inteligencija i evolucijski algoritmi AI: Razmišljati / ponašati se ljudski Razmišljati / ponašati se racionalno Povećanje performansi kroz iteracije Stohastičke metode Ne jamče pronalazak rješenja EA:

Inteligencija roja (1) Dumb parts, properly connected into a swarm, yield smart results Kevin Kelly, New rules for the Economy

Inteligencija roja (2) Decentralizirani sustav Jednostavne komponente Razmjena znanja Timski rad Fleksibilnost i samoorganizacija

Inteligencija roja (3) The whole is greater than the sum of its parts!

Optimizacija rojem čestica (1) Svojstva: Manji broj jedinki – od 20 do 50 Komunikacija Razmjena iskustva Topologija susjedstva

Optimizacija rojem čestica (2) Ponašanje čestice ovisi o: Vlastitom položaju i brzini (x[] i v[]) Vlastitom najboljem položaju (pbest[] x[]) Najboljem položaju susjeda (lbest[] - x[]) Najboljoj čestici ukupno (gbest[]- x[])

Optimizacija rojem čestica (3) Pretočeno u formule: v[] = v[] + chi (U[0, c 1] * (pbest[] - x[]) + U[0, c 2] * (lbest[] - x[])) x[] = x[] + v[]

Socijalna analogija Primjeri: Ptice Pčele Znanost Internet

Rezultati (1) Roj od 40 čestica u 100 iteracija za funkciju u 5 dimenzija: Pronađe vrijednost minimum oko 0. 002 uz prosječnu vrijednost jedinki od 0. 017

Rezultati (2)

Rezultati (3) Za jednostavne funkcije više varijabli, poput: f(x)= π(xi -ai), u 100 iteracija i 40 jedinki: Najmanje pronađene vrijednosti funkcije su reda veličine 1 e-6, Prosjek vrijednosti čestica iznosi 1 e-3 Potrebno je oko 55 iteracija da pogreska najbolje cestice padne ispod 1 e-3

Zaključak Novo područje Predmet aktivnog istraživanja Modeliranje i simuliranje socijalnog ponašanja Uspjesi u rješavanju problema

Hvala na pažnji! Pitanja?