###### tags: `計算智慧與規劃` # 計算智慧與規劃 WEEK 17 - 多準則決策 ## muti-object Metaheuristic Optimization 傳統MDCM會花很多時間去找 目標:盡量找到運行速度快、消耗能量小的最好組合(取折衷) ### pros - 運行速度快、消耗能量小 ### cons ### 作法 1. 純量化:向量變純量 - 加權 (乘上內定比重) ![](https://i.imgur.com/NfCBy1n.png =300x) 2. 支配 dominate:維持向量但是用支配的方法決定(特定一個看誰比較大) ![](https://i.imgur.com/jSmEYQE.png =500x) -> B 支配 A,錄取 B ### 討論 - 要錄取誰? ![](https://i.imgur.com/dpraskQ.png =500x) - 想想其他觀點 - 看總分 - 看 distribution - 畫成 3 度空間,計算座標間的距離 - 內積算夾角距離 (cos distance 餘弦距離) - non dominated 問題 - 兩個解都留下來 - 其他作法 - lexicographi order 絕對次序:選擇一科計算絕對排名,只要這一科贏過別人其他就不要看了 - constrained programming 限制規劃:**一個**科目當主要目標,其他科目當限制式 (篩選)例如:把數學當作限制式(訂80分),如果數學<80分,那這位同學就不會被錄取。 - compromise programming 妥協規劃:訂一個理想的組合(點),不一定是(100, 100, 100),計算各點與理想點的距離 ![](https://i.imgur.com/6Nsm84Z.png =500x) - 其他作法 - non-dominated sorting 非支配排序:如果有一解沒有被支配,代表它很強,排第一名 - diversity sorting 多樣性排行(差異性排序):經過基本競爭後 (支配),代表目前的解都不錯,選一個和前幾名的同質性質差最遠的解 -> 增加廣度 ### MOOP model ![](https://i.imgur.com/tlLH1Oz.png =400x) - p 支配綠色區域,所以綠色區域中的點不可能出現 - 值要越小越好 - 每一個科目都要比較強,所以比Px還要大且Py還要大(綠色框框的地方),裡面的人都會被支配(淘汰) ![](https://i.imgur.com/6dPHuKZ.png =400x) - Convergence 收斂 - **non-dominated sorting得出的結果** - 右邊比較好 - 右邊的線較靠近正確答案 ![](https://i.imgur.com/hvgmoY7.png) > 淺色線是用窮舉找到的正確答案弧線 - diversity 差異性 - **diversity sorting得出的結果** - 右邊比較好 - 找到一樣多解的情況,右邊分布不比較均勻 - 任 2 個點的距離盡量等距、愈遠愈好 ![](https://i.imgur.com/AT5Gpxk.png) ## 傳統方法 - 只能找到一部分解 - 花時間 ### weighted sum programming 傳統加權方法 找切線上的切點 做一次找出一個切點,做好幾次 缺點:有些區域 (凹陷) 一定找不到、花時間 用傳統的方法要用很多遍 ### compromise programming L1:X相差取絕對+Y相差取絕對 ![](https://i.imgur.com/c8zVQQR.png) - 只會找到一小段: compromise set ## muti-object Metaheuristic Optimization 簡稱MOMO - MOMO = Multi-Objective+Metaheuristics Prtimization+Matheuristics(Mathematical prog.+Mathematics) ![](https://i.imgur.com/LJtgTQY.png =400x) ### 撥洋蔥 ![](https://i.imgur.com/V3ktbIU.png =300x) - 非支配排序 - 右上沒有解代表它沒有被支配 > 找最小值 > 這個點支配其他點越多,代表這個點越好 - 問題:用支配的方式會變成封面都會集中在中間,缺少了多樣性(diversity) - Pareto strength (SPEA2) ### Density estimation - 擁擠距離 - 任 2 點 (長 + 寬)/2 - 愈短代表愈擁擠:代表多樣性越小 - PSO棋盤法(?)? ![](https://i.imgur.com/Htntpqj.png =300x) - 如果格子裡面的點越多越容易被淘汰 - 亂數淘汰 - 每個地方留下代表性的點 - fitness sharing () ### GA多目標演算法(NSGA-II Nondomainated Sorting GA) 1. ![](https://i.imgur.com/29Hq0Ou.png =400x) - 有套件 - 多個目標F1, F2, F3... 但是要選取其中的F1, F2, F3 2. 數學加權法 MOEA/D - 每條染色體都有一組權重,代表一個斜率、切線,每個子代都往它的法向量找 ## Performance Evaluation 評量方法 - 量化結果來決策誰好誰壞 ### C (A, B) - B 有多少比例的解被 A 支配 - 看收斂 ![](https://i.imgur.com/szLECBf.png =400x) ex: 第一列的GA其中有0.7的部分被支配 ### Hyper-Volume - 看收斂、差異性 ![](https://i.imgur.com/Fun6mqG.png =300x) - 灰色面積越大越好,這樣封面的點會最小(左下角) - 若沒有找到右下 3 個解,灰色面積會變小 ---- 空間回歸 決定變數 找權重 加減誤差 誤差越小越好 特徵適當嗎? 用周圍的PM2.5預測埔里的PM2.5 線性回歸 結果不一定好,但不是專題重點 !!老師說結果不好也沒關係?! 他說重要的是要試著解決個問題 wow 台股收盤價耶 突然覺得我們想的題目其他組也想到去做了XD 太好了嗚嗚 40分鐘?????? .........................QAQ 1. 問題背景(動機) 2. 參數式甚麼、權重的條件式、從哪個論文上看到 3. 實驗 - 比較性質 - 改變參數會有甚麼變化 4. 結果 5. 結論 (包含延伸、意涵) 6. 留5分做Q&A、Demo 怎麼呈現?