Práce se zabývá moderními hejnovými algoritmy v oblasti globální optimalizace.
Teoretická část práce popisuje řadu zajímavých biologicky inspirovaných hejnových algoritmů spolu s jejich principy a aplikacemi. V praktické části je popsán objektový návrh a vlastní implementace algoritmu Firefly v prostředí C++ včetně grafového zobrazení výsledků v prostředí MATLAB a speciální aplikace pro nastavení parametrů evoluce. Implementace je otestována na sadě funkcí benchmark CEC'14 a srovnána s výsledky algoritmu optimalizace rojem částic.
Anotace v angličtině
The thesis describes modern swarm algorithms for global optimization problems.
Theoretical part of the thesis describes number of interesting swarm algorithms inspired by nature together with their principles and applications.
Practical part of the thesis consists of an object-oriented design and implementation of the Firefly algorithm in C++ with graphical representation of achieved results in MATLAB and special application for the evolution configuration. In the evaluation section, the implementation is tested on the CEC'14 benchmark and compared to the Particle Swarm Optimization Algorithm.
Evolutionary Algorithms, Swarm Algorithms, Swarm Intelligence, Firefly Algorithm, Ant Colony Optimization, Bee Algorithms, Bat Algorithm, Cuckoo Algorithm, Flower Pollination Algorithm, Wolf Algorithms, Fruit Fly Optimization, Artificial Fish Swarm Algorithm, Termite Colony Optimization, Krill Herd Algorithm, SOMA, PSO, Levy Flights
Rozsah průvodní práce
91 s. (115 217 znaků).
Jazyk
CZ
Anotace
Práce se zabývá moderními hejnovými algoritmy v oblasti globální optimalizace.
Teoretická část práce popisuje řadu zajímavých biologicky inspirovaných hejnových algoritmů spolu s jejich principy a aplikacemi. V praktické části je popsán objektový návrh a vlastní implementace algoritmu Firefly v prostředí C++ včetně grafového zobrazení výsledků v prostředí MATLAB a speciální aplikace pro nastavení parametrů evoluce. Implementace je otestována na sadě funkcí benchmark CEC'14 a srovnána s výsledky algoritmu optimalizace rojem částic.
Anotace v angličtině
The thesis describes modern swarm algorithms for global optimization problems.
Theoretical part of the thesis describes number of interesting swarm algorithms inspired by nature together with their principles and applications.
Practical part of the thesis consists of an object-oriented design and implementation of the Firefly algorithm in C++ with graphical representation of achieved results in MATLAB and special application for the evolution configuration. In the evaluation section, the implementation is tested on the CEC'14 benchmark and compared to the Particle Swarm Optimization Algorithm.
Evolutionary Algorithms, Swarm Algorithms, Swarm Intelligence, Firefly Algorithm, Ant Colony Optimization, Bee Algorithms, Bat Algorithm, Cuckoo Algorithm, Flower Pollination Algorithm, Wolf Algorithms, Fruit Fly Optimization, Artificial Fish Swarm Algorithm, Termite Colony Optimization, Krill Herd Algorithm, SOMA, PSO, Levy Flights
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na dané téma, zaměřte se zejména na tzv. hejnové algoritmy.
Popište principy a varianty optimalizačního Firefly algoritmu.
Naprogramujte zvolenou verzi optimalizačního Firefly algoritmu v prostředí C/C++/C\symbol{35}.
Otestujte vytvořený algoritmus na sadě testovacích benchmark funkcí.
Proveďte srovnání s některým jiným hejnovým algoritmem (SOMA/PSO/Bee).
Zobrazte přehledně graficky a tabulkově výsledky testování.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na dané téma, zaměřte se zejména na tzv. hejnové algoritmy.
Popište principy a varianty optimalizačního Firefly algoritmu.
Naprogramujte zvolenou verzi optimalizačního Firefly algoritmu v prostředí C/C++/C\symbol{35}.
Otestujte vytvořený algoritmus na sadě testovacích benchmark funkcí.
Proveďte srovnání s některým jiným hejnovým algoritmem (SOMA/PSO/Bee).
Zobrazte přehledně graficky a tabulkově výsledky testování.
Seznam doporučené literatury
ZELINKA, Ivan. Umělá inteligence v problémech globální optimalizace. BEN, 2002,190 s. ISBN 80-7300-069-5.
ZELINKA, Ivan. Evoluční výpočetní techniky: principy a aplikace. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 534 s. ISBN 978-80-7300-218-3.
DE JONG, Kenneth A. Evolutionary computation: a unified approach. Cambridge: MIT Press, 2006, ix, 256 s. ISBN 02-620-4194-4.
MAŘÍK, V., ŠTĚPÁNKOVÁ, O., LAŽANSKÝ, J.: Umělá inteligence, Academia, 1993, ISBN 80-200-0496-3.
MAŘÍK, V., ŠTĚPÁNKOVÁ, O., LAŽANSKÝ, J.: Umělá inteligence 4., Academia, 2003, ISBN 80-200-1044-0.
ZELINKA, Ivan, Zuzana OPLATKOVÁ a Roman ŠENKEŘÍK. Aplikace umělé inteligence. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2010, 151 s. ISBN 978-80-7318-898-6.
KENNEDY, James, Russell C EBERHART a Yuhui SHI. Swarm intelligence. San Francisco: Morgan Kaufmann, c2001, xxvii, 512 s. ISBN 1-55860-595-9.
Handbook of Optimization: From Classical to Modern Approach. 2013. vyd. Editor Ivan Zelinka, Václav Snášel, Ajith Abraham. Berlin: Springer, 2013, xii, 1100 s. Intelligent systems reference library, 38. ISBN 978-3-642-30503-0.
Seznam doporučené literatury
ZELINKA, Ivan. Umělá inteligence v problémech globální optimalizace. BEN, 2002,190 s. ISBN 80-7300-069-5.
ZELINKA, Ivan. Evoluční výpočetní techniky: principy a aplikace. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 534 s. ISBN 978-80-7300-218-3.
DE JONG, Kenneth A. Evolutionary computation: a unified approach. Cambridge: MIT Press, 2006, ix, 256 s. ISBN 02-620-4194-4.
MAŘÍK, V., ŠTĚPÁNKOVÁ, O., LAŽANSKÝ, J.: Umělá inteligence, Academia, 1993, ISBN 80-200-0496-3.
MAŘÍK, V., ŠTĚPÁNKOVÁ, O., LAŽANSKÝ, J.: Umělá inteligence 4., Academia, 2003, ISBN 80-200-1044-0.
ZELINKA, Ivan, Zuzana OPLATKOVÁ a Roman ŠENKEŘÍK. Aplikace umělé inteligence. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2010, 151 s. ISBN 978-80-7318-898-6.
KENNEDY, James, Russell C EBERHART a Yuhui SHI. Swarm intelligence. San Francisco: Morgan Kaufmann, c2001, xxvii, 512 s. ISBN 1-55860-595-9.
Handbook of Optimization: From Classical to Modern Approach. 2013. vyd. Editor Ivan Zelinka, Václav Snášel, Ajith Abraham. Berlin: Springer, 2013, xii, 1100 s. Intelligent systems reference library, 38. ISBN 978-3-642-30503-0.
Přílohy volně vložené
CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomantka odprezentovala před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Prezentace jako celek působila velmi dobrým dojmem, studentka dokázala velmi dobře vystihnout klíčové body práce. Součástí prezentace nebyla praktická ukázka. Následně byla studentka seznámena s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) Dr. Vařacha: Dával váš vlastní algoritmus lepší výsledky?
2) doc. Nahodil: Co Vás vedlo k tomu, že jste očekávala, že každý z testovaných algortimů nevynikne v různých testovacích problémech?
3) doc. Nahodil: V jakých jednotkách máte uvedenu délku trvání výpočtu?
4) Dr. Navrátil: Jaké konkrétní statistické charakteristiky jste vyhodnocovala?
Studentka na položené dotazy reagovala pohotově a zodpověděla je v plném rozsahu.