การเพิ่มประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์ในฟังก์ชั่นที่มีเสียงดัง


10

ปล่อยให้เป็นฟังก์ชั่นที่ค่อนข้างดี (เช่นต่อเนื่องสร้างความแตกต่างไม่ได้มีค่าสูงสุดในท้องถิ่นมากเกินไปอาจเป็นเว้า ฯลฯ ) ฉันต้องการหาค่าสูงสุดของf : ค่าx R dที่ทำให้f ( x ):RdRxRd(x)มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

หากฉันมีขั้นตอนการประเมินแม่นยำเกี่ยวกับอินพุตที่ฉันเลือกฉันสามารถใช้เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์แบบมาตรฐาน: การปีนเขา, การไล่ระดับสี (เช่น, การไล่ระดับสีขึ้น), ฯลฯ อย่างไรก็ตามในแอปพลิเคชันของฉัน วิธีประเมินf ( x )อย่างแน่นอน ฉันมีวิธีประเมินค่าของf ( x ) แทน(x)(x) )

โดยเฉพาะอย่างยิ่งใดก็ตามและใด ๆεฉันมีพยากรณ์ว่าออกจะประมาณการของF ( x )และมีข้อผิดพลาดคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณε เวลาทำงานของภาวนา oracle นี้เป็นสัดส่วน1 / ε 2 (มันถูกนำมาใช้โดยการจำลองชนิด; ความแม่นยำของการจำลองเพิ่มขึ้นด้วยสแควร์รูทของจำนวนการทดลองและฉันสามารถเลือกจำนวนการทดลองที่จะเรียกใช้ดังนั้นฉันสามารถเลือกความแม่นยำที่ต้องการ) ดังนั้นนี่จึงทำให้ฉัน วิธีที่จะได้รับการประมาณการความแม่นยำใด ๆ ที่ฉันต้องการ แต่ยิ่งแม่นยำฉันต้องการประมาณการเป็นอีกต่อไปมันจะพาฉันxε(x)ε1/ε2

จาก oracle ที่มีเสียงดังนี้สำหรับมีเทคนิคใดในการคำนวณค่าสูงสุดของfอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดหรือไม่? (หรือแม่นยำยิ่งขึ้นโดยการหาค่าสูงสุดโดยประมาณ) มีตัวแปรของการปีนเขา, การไล่ระดับสี ฯลฯ ซึ่งทำงานภายในรุ่นนี้หรือไม่?

แน่นอนฉันอาจจะแก้ไขค่าที่น้อยมากของและใช้เนินเขาปีนเขาหรือเชื้อสายลาดกับ Oracle นี้ทำให้เดียวกันεตลอด อย่างไรก็ตามสิ่งนี้อาจไม่มีประสิทธิภาพโดยไม่จำเป็น: เราอาจไม่ต้องการการประมาณที่แม่นยำใกล้กับจุดเริ่มต้นในขณะที่ความแม่นยำใกล้ถึงจุดสิ้นสุดเมื่อคุณมีค่าศูนย์ในโซลูชันมีความสำคัญมากขึ้น ดังนั้นมีวิธีใดที่จะใช้ประโยชน์จากความสามารถของฉันในการควบคุมความถูกต้องของการประมาณแบบไดนามิกเพื่อให้กระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพมีประสิทธิภาพมากขึ้น เคยศึกษาปัญหาแบบนี้มาก่อนหรือไม่?εε


2
ดูเหมือนว่าปัญหาการปรับให้เหมาะสมอัตรามากเพื่อรับประกันสาขาการศึกษาของตัวเอง แล้วการอบแบบจำลอง คุณสามารถปรับความคิดจากที่นั่นความน่าจะเป็นในการเปลี่ยนแปลงและตารางอุณหภูมิได้หรือไม่ มีการเชื่อมต่อที่นั่น - ในขณะที่คุณดำเนินการลดอุณหภูมิและในกรณีของคุณคุณต้องการจะลดลง ε
randomsurfer_123

cybersynchronicity พบว่ากรณีนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้ในโปรแกรม GA เห็นด้วยกับอาร์เอสดังกล่าวข้างต้นที่จำลองการอบอ่อนที่ความแม่นยำของการประเมินฟังก์ชั่นประมาณตรงกับการลดลงของอุณหภูมิควรทำงาน อีกแนวคิดหนึ่งคือทำตัวอย่าง # จำนวนคงที่ในแต่ละจุดและใช้ค่าเฉลี่ยเป็นค่าประมาณ ทฤษฎีขั้นสูงเพิ่มเติมอาจบอกคุณว่าคุณไม่สามารถหาอะไรได้เลยและไม่มีทางลัดในการประเมินที่ปรับปรุงการเพิ่มประสิทธิภาพ
vzn

คำตอบ:


4

ใครสามารถแทนที่ฟังก์ชั่นที่แน่นอนโดยฟังก์ชั่นที่มีเสียงดังf ( x + Δ x , p + Δ p )โดยที่pเป็นพารามิเตอร์ประดิษฐ์ที่ใช้เพื่ออธิบายการพึ่งพาเสียงดังกล่าวที่Δ xและΔ pมี สัญญาณรบกวน(x,พี)(x+Δx,พี+Δพี)พีΔxΔพี

  • เทคนิคบางอย่างที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพแบบสุ่มและการปรับให้เหมาะสมอาจมีผลบังคับใช้
  • เพราะใกล้สูงสุดที่Δxเป็นอันตรายน้อยกว่าΔพีx0ΔxΔพี
  • บางครั้งจะสามารถประมาณการได้อย่างถูกต้องขณะที่การประเมิน( ~ x , ~ P ) บ่อยครั้งสิ่งนี้เป็นความจริงในทางทฤษฎีเท่านั้นเพราะมันไม่ได้ถูกนำไปใช้และบางส่วนก็ต้องการการดูแลเป็นพิเศษx(x~,พี~)(x~,พี~)
  • "smallness" ที่ต้องการของ (และΔ x ) คือการตัดสินใจ "ผู้ใช้ปลายทาง" หนึ่งสามารถนำเสนอการวิเคราะห์พฤติกรรมที่จะควบคุมมัน แต่สัดส่วนรันไทม์เพื่อ1 / ε 2ช้าเกินไปสำหรับการจัดการความถูกต้องโดยอัตโนมัติอย่างเต็มที่ΔพีΔx1/ε2
  • เสียงที่ได้รับเทียบกับการแลกเปลี่ยนแบบรันไทม์คือสิ่งที่ทำให้ปัญหานี้แตกต่างจากปัญหาที่ศึกษามาดีกว่า ปัญหาที่เกิดขึ้นคือเสียงไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้เป็นเรื่องธรรมดามากกว่าและศึกษาได้ดีกว่า

ขอบคุณสำหรับความคิด. ฉันกำลังดิ้นรนเล็กน้อยที่จะเข้าใจว่าการเปลี่ยนนี้จะหมายถึงอะไรและช่วยได้อย่างไร นี่เทียบเท่ากับการแทนที่ด้วยf ( x + Δ x , Δ p )หรือไม่ ผมไม่แน่ใจว่าวิธีการที่จะทำให้ความรู้สึกของP : ถ้าผมเข้าใจข้อเสนอของคุณอย่างถูกต้องก็จะได้รับการแก้ไขและมันจะไม่เป็นสิ่งที่ฉันสามารถเลือก (โดยไม่ต้องสูญเสียของทั่วไปเราอาจจะเป็นชุดเดียวกับP = 0และ ดูดซับการพึ่งพาใด ๆ ลงในนิยามของf (x,พี)* * * *(x+Δx,Δพี)พีพี=0* * * *) การเพิ่มประสิทธิภาพแบบสุ่มและการเพิ่มประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพนั้นฟังดูคล้ายกับสิ่งที่ฉันกำลังมองหามากหรือน้อยดังนั้นมันจึงมีประโยชน์มาก ขอบคุณ.
DW

@DW ใช่คุณสามารถตั้งค่า 0 แล้วรุ่นที่มีเสียงดังของF ( x , 0 )คือF ( x + Δ x , Δ P ) ตามที่กล่าวไว้Δ xและΔ pมีสัญญาณรบกวน แม่นยำกว่าพวกเขาไม่เพียง แต่บรรจุเสียงเท่านั้น แต่เป็นเสียงรบกวน พี=0(x,0)(x+Δx,Δพี)ΔxΔพี
Thomas Klimpel
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.