MOSA를 이용한 다목적함수 최적화 및 성능평가 알고리즘 개발

Abstract

실생활에서 접하는 대부분의 최적화 문제는 2가지 이상의 상충되는 목적을 동시에 만족시키고자 하는 문제이다. 이 논문에서는 여러 개의 전역 최적점이 존재하는 경우, 모의 담금질 방법을 이용하면 균일한 확률로 모든 최적점들을 찾을 수 있다는 데에서 착안하여 엘리트주의를 도입한 다개체 기반의 모의 담금질 방법을 제안하였다. 여러 개의 알고리즘이 존재하는 경우 각각의 알고리즘의 성능 비교를 위해서는 최적화 문제의 목표를 반영한 평가지표가 필요하다. 다목적함수 최적화 문제의 경우 특히 해의 정확도와 다양성을 모두 만족시켜야 하기때문에 적절한 평가지표의 개발이 필수적이다. 앞에서 말했듯이, 다목적함수 최적화 문제는 해의 정확도와 다양성 두 가지를 모두 만족시켜야 하는데, 이 둘은 서로 상충되므로 하나의 평가지표로는 성능을 비교하기 힘들다. 정확도를 측정하기 위한 지표는 기존의 것으로 사용가능하나, 다양성을 측정하기 위해 현재 널리 사용되고 있는 평가지표는 목적함수가 3개 이상인 경우에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이 논문에서는 Delaunay 삼각형법을 이용하여 3개 이상의 목적함수를 가지는 문제에 대해서도 적용 가능한, 해의 다양성 평가를 위한 지표를 제안하고 여러 검사함수들을 이용한 모의 실험을 통해 정당성을 보였다. 또한 제안한 평가지표를 이용하여 다목적함수 최적화를 위해 모의 담금질 기법을 사용하여 제안한 알고리즘의 성능을 평가해보았다.