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Enregistrement W4378878907 · doi:10.1007/s00245-023-09983-3

On the Global Convergence of Particle Swarm Optimization Methods

2023· article· en· W4378878907 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueApplied Mathematics & Optimization · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueDiffusion and Search Dynamics
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesDivision of Mathematical SciencesLeibniz-GemeinschaftLeibniz-RechenzentrumNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaTechnische Universität MünchenPacific Institute for the Mathematical SciencesUniversity of Calgary
Mots-clésParticle swarm optimizationMathematical optimizationConvergence (economics)MathematicsApplied mathematicsMulti-swarm optimizationComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract In this paper we provide a rigorous convergence analysis for the renowned particle swarm optimization method by using tools from stochastic calculus and the analysis of partial differential equations. Based on a continuous-time formulation of the particle dynamics as a system of stochastic differential equations, we establish convergence to a global minimizer of a possibly nonconvex and nonsmooth objective function in two steps. First, we prove consensus formation of an associated mean-field dynamics by analyzing the time-evolution of the variance of the particle distribution, which acts as Lyapunov function of the dynamics. We then show that this consensus is close to a global minimizer by employing the asymptotic Laplace principle and a tractability condition on the energy landscape of the objective function. These results allow for the usage of memory mechanisms, and hold for a rich class of objectives provided certain conditions of well-preparation of the hyperparameters and the initial datum. In a second step, at least for the case without memory effects, we provide a quantitative result about the mean-field approximation of particle swarm optimization, which specifies the convergence of the interacting particle system to the associated mean-field limit. Combining these two results allows for global convergence guarantees of the numerical particle swarm optimization method with provable polynomial complexity. To demonstrate the applicability of the method we propose an efficient and parallelizable implementation, which is tested in particular on a competitive and well-understood high-dimensional benchmark problem in machine learning.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,385
Score d'incertitude au seuil0,340

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,321
Écart entre enseignants0,301 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle