• Title/Summary/Keyword: 베이지안 진화연산

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A Bayesian Evolutionary Algorithm with Multiple Markov Chains (다중 마르코프 체인의 베이지안 진화 알고리즘)

  • 이시은;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04b
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    • pp.322-324
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    • 2002
  • 진화 연산의 확률적 모델인 베이지안 진화 알고리즘의 수렴 특성에 대한 이전 연구를 통해 개체군 크기가 1인 경우에 대해 베이지안 진화 알고리즘을 단일 테인 MCMC로 변환하여 수렴 특성을 보였다. 본 논문에서는 개체군 크기가 1로 제한되지 않는 경우 베이지안 진화알고리즘을 다중 체 인의 개체군으로 생각하여 수렴 특성을 살펴본다.

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Convergence Properties of Bayesian Evolutionary Algorithms with Population Size Greater Than 1 (개체군 크기 2 이상인 베이지안 진화 알고리즘의 수렴 특성)

  • 이시은;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.15-17
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    • 2000
  • 진화 연산의 확률적 모델인 베이지안 진화 알고리즘이 개체군의 크기를 1로 제한하고 고정된 차원의 탐색 공간을 갖는 경우, 목표 확률분포에 수렴함이 이전 연구[2]를 통해 증명되었다. 본 논문에서는 개체군의 크기가 2 이상인 경우의 베이지안 진화 알고리즘을 개체군 자체를 하나의 상태로 보는 단일 체인의 베이지안 입자 필터(particle filter)로 변환하여, 입자 필터의 수렴 특성을 이용하여 목표 확률분포에 수렴함을 증명한다.

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Sequential Bayesian Evolutionary Computations for Time Series Prediction (순차적 베이지안 진화 연산을 이용한 시계열 예측)

  • 조동연;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.311-313
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    • 2000
  • 본 논문에서는 시간이 흐름에 따라 관측되는 시계열 데이터에 대한 예측을 위한 순차적 베이지안 진화 연산기법을 제안한다. 이 방법에서는 이전 세대의 모델을 바탕으로 예측을 수행하고 새로운 데이터가 주어지면 현재의 예측 모델을 평가하여 더 좋은 모델을 생성하도록 한다. 제안된 방법을 시계열 데이터에 적용한 결과 기조의 방법보다 데이터에 적합한 모델을 학습하고 성공적인 예측을 수행함을 확인하였다.

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Bayesian Evolutionary Computation by Variational Mixtures of Factor Analyzers for Continuous Function Optimization (연속 변수 함수 최적화를 위한 Variational 혼합 인자 분석 베이지안 진화 연산)

  • Cho Dong-Yeon;Zhang Byoung-Tak
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.697-699
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    • 2005
  • 연속 변수 함수 최적화를 위한 진화 연산에서는 전통적으로 확률 분포를 도입하여 새로운 세대를 생성하는 기법을 사용하고 있다. 최근 들어 이러한 확률 분포를 개체군으로부터 추정하여 보다 효율적으로 최적화를 해결하려는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 variational 베이지안 혼합 인자 분석 기법(Bayesian mixtures of factor analyzers)을 사용한 개체군의 분포 추정을 통해 연속 변수 함수의 최적화 문제를 해결하는 방법을 제안한다. 이 기법은 혼합 분포의 개수 추정을 자동화하여 개체군의 다양성을 유지할 수 있기 때문에 지역 최적점으로 일찍 수렴하는 현상을 방지할 수 있으며, 세부 개체군 내의 분포 추정을 통해 탐색을 효율적으로 수행할 수 있다. 잘 알려진 평가 함수들에 대하여 다른 분포 추정 진화 연산과 비교하여 제안하는 방법의 우수성을 검증하였다.

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A Bayesian Sampling Algorithm for Evolving Random Hypergraph Models Representing Higher-Order Correlations (고차상관관계를 표현하는 랜덤 하이퍼그래프 모델 진화를 위한 베이지안 샘플링 알고리즘)

  • Lee, Si-Eun;Lee, In-Hee;Zhang, Byoung-Tak
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.36 no.3
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    • pp.208-216
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    • 2009
  • A number of estimation of distribution algorithms have been proposed that do not use explicitly crossover and mutation of traditional genetic algorithms, but estimate the distribution of population for more efficient search. But because it is not easy to discover higher-order correlations of variables, lower-order correlations are estimated most cases under various constraints. In this paper, we propose a new estimation of distribution algorithm that represents higher-order correlations of the data and finds global optimum more efficiently. The proposed algorithm represents the higher-order correlations among variables by building random hypergraph model composed of hyperedges consisting of variables which are expected to be correlated, and generates the next population by Bayesian sampling algorithm Experimental results show that the proposed algorithm can find global optimum and outperforms the simple genetic algorithm and BOA(Bayesian Optimization Algorithm) on decomposable functions with deceptive building blocks.

Construction of Robust Bayesian Network Ensemble using a Speciated Evolutionary Algorithm (종 분화 진화 알고리즘을 이용한 안정된 베이지안 네트워크 앙상블 구축)

  • Yoo Ji-Oh;Kim Kyung-Joong;Cho Sung-Bae
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.12
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    • pp.1569-1580
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    • 2004
  • One commonly used approach to deal with uncertainty is Bayesian network which represents joint probability distributions of domain. There are some attempts to team the structure of Bayesian networks automatically and recently many researchers design structures of Bayesian network using evolutionary algorithm. However, most of them use the only one fittest solution in the last generation. Because it is difficult to combine all the important factors into a single evaluation function, the best solution is often biased and less adaptive. In this paper, we present a method of generating diverse Bayesian network structures through fitness sharing and combining them by Bayesian method for adaptive inference. In order to evaluate performance, we conduct experiments on learning Bayesian networks with artificially generated data from ASIA and ALARM networks. According to the experiments with diverse conditions, the proposed method provides with better robustness and adaptation for handling uncertainty.

Evolutionary Learning of Hypernetwork Classifiers Based on Sequential Bayesian Sampling for High-dimensional Data (고차 데이터 분류를 위한 순차적 베이지안 샘플링을 기반으로 한 하이퍼네트워크 모델의 진화적 학습 기법)

  • Ha, Jung-Woo;Kim, Soo-Jin;Zhang, Byoung-Tak
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06b
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    • pp.336-338
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고차 데이터 분류를 위해 순차적 베이지만 샘플링 기반의 진화연산 기법을 이용한 하이퍼네트워크 모델의 학습 알고리즘을 제시한다. 제시하는 방법에서는 모델의 조건부 확률의 사후(posterior) 분포를 최대화하도록 학습이 진행된다. 이를 위해 사전(prior) 분포를 문제와 관련된 사전지식(prior knowledge) 및 모델 복잡도(model complexity)로 정의하고, 측정된 모델의 분류성능을 우도(likelihood)로 사 용하며, 측정된 사전분포와 우도를 이용하여 모델의 적합도(fitness)를 정의한다. 이를 통해 하이퍼네트워크 모델은 고차원 데이터를 효율적으로 학습 가능할 뿐이 아니라 모델의 학습시간 및 분류성능이 개선될 수 있다. 또한 학습 시에 파라미터로 주어지던 하이퍼에지의 구성 및 모델의 크기가 학습과정 중에 적응적으로 결정될 수 있다. 제안하는 학습방법의 검증을 위해 본 논문에서는 약 25,000개의 유전자 발현정보 데이터셋에 대한 분류문제에 모델을 적용한다. 실험 결과를 통해 제시하는 방법이 기존 하이퍼네트워크 학습 방법 뿐 아니라 다른 모델들에 비해 우수한 분류 성능을 보여주는 것을 확인할 수 있다. 또한 다양한 실험을 통해 사전분포로 사용된 사전지식이 모델 학습에 끼치는 영향을 분석한다.

Fuzzy Cluster Analysis of Gene Expression Profiles Using Evolutionary Computation and Adaptive ${\alpha}$-cut based Evaluation (진화연산과 적응적 ${\alpha}$-cut 기반 평가를 이용한 유전자 발현 데이타의 퍼지 클러스터 분석)

  • Park Han-Saem;Cho Sung-Bae
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.33 no.8
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    • pp.681-691
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    • 2006
  • Clustering is one of widely used methods for grouping thousands of genes by their similarities of expression levels, so that it helps to analyze gene expression profiles. This method has been used for identifying the functions of genes. Fuzzy clustering method, which is one category of clustering, assigns one sample to multiple groups according to their degrees of membership. This method is more appropriate for analyzing gene expression profiles because single gene might involve multiple genetic functions. Clustering methods, however, have the problems that they are sensitive to initialization and can be trapped into local optima. To solve these problems, this paper proposes an evolutionary fuzzy clustering method, where adaptive a-cut based evaluation is used for the fitness evaluation to apply different criteria considering the characteristics of datasets to overcome the limitation of Bayesian validation method that applies the same criterion to all datasets. We have conducted experiments with SRBCT and yeast cell-cycle datasets and analyzed the results to confirm the usefulness of the proposed method.