近年来,演化计算作为计算智能领域的经典优化技术,已经广泛应用于求解组合优化、工程优化等理论和工程类的优化问题,形成了一种基于演化的智能优化方法。针对高维空间的多目标优化问题,近年来基于分解的多目标演化算法(MOEAs)利用了分而治之的思想有效降低了求解多目标或高维多目标优化问题的难度。根据分解的形式不同,基于分解的MOEAs又进一步细分为基于聚合的MOEAs和基于参考点的MOEAs。尽管基于分解的MOEAs是目前求解高维多目标优化问题最有前景的技术之一,然而它在方法和应用层面均存在着缺陷和不足。本书第一部分围绕该类方法,着眼于“如何在目标空间中平衡收敛性和多样性”“如何在决策空间中平衡探索与开发”以及“如何进行有效的降维”等科学问题,展开了系统性的研究,旨在进一步完善其理论框架并推广其在具体问题上的应用。另外,针对多目标柔性作业车间调度这一类典型的NP难工程优化问题,本书基于演化优化的求解思路,分别研究了面向单目标优化的融合问题知识的混合和声搜索方法(HHS)、面向高维空间单目标优化的混合和声搜索和大邻域搜索的集成搜索方法(HHS/LNS),以及面向多目标优化的基于目标重要性分解的模因演化方法,并在多个基线数据集上取得了优异的效果。 本书可作为演化计算、智能优化、大数据及人工智能等相关专业研究参考和研究生教学用书。
以大规模深度学习模型超参调优为代表的评估代价昂贵的多目标优化问题被称为昂贵的多目标优化问题(Expensive MOPs)。昂贵的多目标优化问题广泛存在于现实世界中的不同应用领域。其优化目标通常为黑盒函数,且求得其真实目标函数值的评估代价高昂;而现实世界的有限资源和成本只允许求解器进行有限次函数评估,用于搜索该类问题的帕累托前沿。多目标贝叶斯优化方法能有效地求解该类问题,其利用高斯过程代理模型近似原优化问题以降低函数评估成本,并使用能平衡利用和探索之间关系的获取函数推荐候选解。本书关注大模型超参调优这类昂贵的多目标优化问题,针对其经典的求解方法(贝叶斯优化方法)开展理论方法探索。针对低维和高维决策空间中的并行化函数评估问题、获取函数优化效率问题以及维度灾难和边界问题,本书对多目标贝叶斯优化方法进行四方面的研究,旨在有效地求解低维和高维昂贵的多目标优化问题。 本书可作为当前大模型超参调优理论研究与应用实践的指导书,也可作为演化学习、智能优化、大数据及人工智能等相关专业的教材和参考书。