多媒体分析,计算机视觉(CV)和人工智能(AI)算法的最新进步导致了几种有趣的工具,允许自动分析和检索用户利益的多媒体内容。但是,检索感兴趣的内容通常涉及语义特征的分析和提取,例如情感和兴趣级别。这种有意义的信息的提取是一项复杂的任务,通常,单个算法的性能非常低。增强单个算法性能的一种方法是使用融合方案结合多种算法的预测能力。这使各个算法可以相互补充,从而提高了性能。本文提出了有关媒体趣味性得分预测任务的几种融合方法。CLEFFusion 2022中引入了。所提出的方法既包括一个天真的融合方案,其中所有诱导剂均得到同等处理和基于功绩的融合方案,其中采用了多重重量优化方法为单个诱导者分配权重。我们总共使用了六种优化方法,包括粒子群优化(PSO),遗传算法(GA),Nelder Mead,信任区域约束(TRC)和有限的MEMORY BROYDEN FLECHER GOLDFARB SHANNO SHANNO算法(LBFGSA)以及截断的牛顿牛顿算法(TNA)。总体而言,通过PSO和TNA达到0.109的平均平均精度为10。任务是复杂的,通常得分很低。我们认为,提出的分析将为未来在领域的研究提供基准。
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本文着重于重要的环境挑战。也就是说,通过分析社交媒体作为直接反馈来源的潜力,水质。这项工作的主要目的是自动分析和检索与水质相关的社交媒体帖子,并特别注意描述水质不同方面的文章,例如水彩,气味,味觉和相关疾病。为此,我们提出了一个新颖的框架,其中包含不同的预处理,数据增强和分类技术。总共有三个不同的神经网络(NNS)架构,即来自变形金刚(BERT)的双向编码器表示,(ii)可靠优化的BERT预训练方法(XLM-ROBERTA)和(iii)自定义长期短期内存(LSTM)模型用于基于优异的融合方案。对于基于绩效的重量分配到模型,比较了几种优化和搜索技术,包括粒子群优化(PSO),遗传算法(GA),蛮力(BF),Nelder-Mead和Powell的优化方法。我们还提供了单个模型的评估,其中使用BERT模型获得了最高的F1评分为0.81。在基于绩效的融合中,BF以F1得分得分为0.852,可以获得总体更好的结果。我们还提供了与现有方法的比较,在该方法中,我们提出的解决方案得到了重大改进。我们认为对这个相对新主题的严格分析将为未来的研究提供基准。
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分类是数据挖掘和机器学习领域中研究最多的任务之一,并且已经提出了文献中的许多作品来解决分类问题,以解决多个知识领域,例如医学,生物学,安全性和遥感。由于没有单个分类器可以为各种应用程序取得最佳结果,因此,一个很好的选择是采用分类器融合策略。分类器融合方法成功的关键点是属于合奏的分类器之间多样性和准确性的结合。借助文献中可用的大量分类模型,一个挑战是选择最终分类系统的最合适的分类器,从而产生了分类器选择策略的需求。我们通过基于一个称为CIF-E(分类器,初始化,健身函数和进化算法)的四步协议的分类器选择和融合的框架来解决这一点。我们按照提出的CIF-E协议实施和评估24种各种集合方法,并能够找到最准确的方法。在文献中最佳方法和许多其他基线中,还进行了比较分析。该实验表明,基于单变量分布算法(UMDA)的拟议进化方法可以超越许多著名的UCI数据集中最新的文献方法。
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In recent years, social media has been widely explored as a potential source of communication and information in disasters and emergency situations. Several interesting works and case studies of disaster analytics exploring different aspects of natural disasters have been already conducted. Along with the great potential, disaster analytics comes with several challenges mainly due to the nature of social media content. In this paper, we explore one such challenge and propose a text classification framework to deal with Twitter noisy data. More specifically, we employed several transformers both individually and in combination, so as to differentiate between relevant and non-relevant Twitter posts, achieving the highest F1-score of 0.87.
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Machine Learning algorithms have been extensively researched throughout the last decade, leading to unprecedented advances in a broad range of applications, such as image classification and reconstruction, object recognition, and text categorization. Nonetheless, most Machine Learning algorithms are trained via derivative-based optimizers, such as the Stochastic Gradient Descent, leading to possible local optimum entrapments and inhibiting them from achieving proper performances. A bio-inspired alternative to traditional optimization techniques, denoted as meta-heuristic, has received significant attention due to its simplicity and ability to avoid local optimums imprisonment. In this work, we propose to use meta-heuristic techniques to fine-tune pre-trained weights, exploring additional regions of the search space, and improving their effectiveness. The experimental evaluation comprises two classification tasks (image and text) and is assessed under four literature datasets. Experimental results show nature-inspired algorithms' capacity in exploring the neighborhood of pre-trained weights, achieving superior results than their counterpart pre-trained architectures. Additionally, a thorough analysis of distinct architectures, such as Multi-Layer Perceptron and Recurrent Neural Networks, attempts to visualize and provide more precise insights into the most critical weights to be fine-tuned in the learning process.
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传统的统计技术或元启发式学很难解决大多数现实世界的优化问题。主要困难与存在相当数量的局部Optima有关,这可能导致优化过程的过早收敛性。为了解决这个问题,我们提出了一种新型的启发式方法,用于构建原始功能的平滑替代模型。替代功能更容易优化,但保持原始坚固的健身景观的基本属性:全球最佳的位置。为了创建这样的替代模型,我们考虑通过自我调整健身函数增强的线性遗传编程方法。所提出的称为GP-FST-PSO替代模型的算法在搜索全局最优值和原始基准函数的视觉近似(在二维情况下)的视觉近似都可以达到令人满意的结果。
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在神经结构的搜索算法设计(NAS)已经收到了很多关注,旨在提高性能和降低计算成本。尽管巨大的进步作出,很少有作者提出裁缝初始化技术NAS。然而,文献表明,一个好的初始一整套解决方案有助于找到最优解。因此,在这项研究中,我们提出了一个数据驱动的技术来初始化一个人口为基础的NAS算法。特别是,我们提出了一个两步法。首先,我们进行搜索空间的校准聚类分析,和第二,我们提取的重心,并利用它们来初始化NAS算法。我们的基准我们提出的针对使用三个人口为基础的算法,即遗传算法,进化算法,以及老化发展随机和拉丁方抽样方法初始化,上CIFAR-10。更具体地说,我们使用NAS-台-101利用NAS基准的可用性。结果表明,相比于随机和拉丁方抽样,所提出的初始化技术能够在各种搜索场景(不同的培训预算)达到显著的长期改善两个搜索基线,有时。此外,我们分析得到的溶液的分布,发现由数据驱动的初始化技术提供的人口使检索高健身和类似配置的局部最优(最大值)。
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信息科学的快速发展引起的“维度诅咒”在处理大数据集时可能会产生负面影响。在本文中,我们提出了Sparrow搜索算法(SSA)的一种变体,称为帐篷L \'evy飞行麻雀搜索算法(TFSSA),并使用它来选择包装模式中最佳的特征子集以进行分类。 SSA是最近提出的算法,尚未系统地应用于特征选择问题。通过CEC2020基准函数进行验证后,TFSSA用于选择最佳功能组合,以最大化分类精度并最大程度地减少所选功能的数量。将拟议的TFSSA与文献中的九种算法进行了比较。 9个评估指标用于正确评估和比较UCI存储库中21个数据集上这些算法的性能。此外,该方法应用于冠状病毒病(COVID-19)数据集,分别获得最佳的平均分类精度和特征选择的平均数量,为93.47%和2.1。实验结果证实了所提出的算法在提高分类准确性和减少与其他基于包装器的算法相比的选定特征数量方面的优势。
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Metaheuristics are popularly used in various fields, and they have attracted much attention in the scientific and industrial communities. In recent years, the number of new metaheuristic names has been continuously growing. Generally, the inventors attribute the novelties of these new algorithms to inspirations from either biology, human behaviors, physics, or other phenomena. In addition, these new algorithms, compared against basic versions of other metaheuristics using classical benchmark problems without shift/rotation, show competitive performances. In this study, we exhaustively tabulate more than 500 metaheuristics. To comparatively evaluate the performance of the recent competitive variants and newly proposed metaheuristics, 11 newly proposed metaheuristics and 4 variants of established metaheuristics are comprehensively compared on the CEC2017 benchmark suite. In addition, whether these algorithms have a search bias to the center of the search space is investigated. The results show that the performance of the newly proposed EBCM (effective butterfly optimizer with covariance matrix adaptation) algorithm performs comparably to the 4 well performing variants of the established metaheuristics and possesses similar properties and behaviors, such as convergence, diversity, exploration and exploitation trade-offs, in many aspects. The performance of all 15 of the algorithms is likely to deteriorate due to certain transformations, while the 4 state-of-the-art metaheuristics are less affected by transformations such as the shifting of the global optimal point away from the center of the search space. It should be noted that, except EBCM, the other 10 new algorithms proposed mostly during 2019-2020 are inferior to the well performing 2017 variants of differential evolution and evolution strategy in terms of convergence speed and global search ability on CEC 2017 functions.
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肺炎是儿童死亡率的主要原因之一,尤其是在全球收入的地区。尽管可以通过不太复杂的仪器和药物进行检测和治疗,但肺炎检测仍然是发展中国家的主要关注点。基于计算机辅助的诊断(CAD)系统可在此类国家 /地区使用,因为其运营成本低于专业医疗专家。在本文中,我们使用深度学习的概念和一种元神父算法提出了一个从胸部X射线检测的CAD系统,以检测胸部X射线。我们首先从预先训练的RESNET50中提取深度功能,该功能在目标肺炎数据集上进行了微调。然后,我们提出了一种基于粒子群优化(PSO)的特征选择技术,该技术使用基于内存的适应参数进行了修改,并通过将利他行为纳入代理人而丰富。我们将功能选择方法命名为自适应和利他的PSO(AAPSO)。提出的方法成功地消除了从RESNET50模型获得的非信息性特征,从而提高了整体框架的肺炎检测能力。对公开可用的肺炎数据集进行了广泛的实验和彻底分析,确定了所提出的方法比用于肺炎检测的其他几个框架的优越性。除了肺炎检测外,AAPSO还可以在某些标准的UCI数据集,用于癌症预测的基因表达数据集和COVID-19预测数据集上进行评估。总体结果令人满意,从而确认AAPSO在处理各种现实生活问题方面的实用性。可以在https://github.com/rishavpramanik/aapso上找到此工作的支持源代码
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该软件随着先进技术和方法论的发明而迅速变化。响应不断变化的业务需求而快速,成功升级软件的能力比以往任何时候都重要。对于软件产品的长期管理,测量软件可维护性至关重要。通过提供软件可维护性的准确预测,将软计算技术用于软件可维护性预测,在软件维护过程中表现出了巨大的希望。为了更好地了解软计算技术在软件可维护性预测中的作用,我们旨在为软件可维护性预测提供对软计算技术的系统文献综述。首先,我们提供了软件可维护性的详细概述。之后,我们探讨了软件可维护性的基本原理以及采用软计算方法来预测软件可维护性的原因。后来,我们检查了软件可维护预测过程中采用的软计算方法。此外,我们讨论了与使用软计算技术预测软件可维护性相关的困难和潜在解决方案。最后,我们以一些有希望的未来方向来结束审查,以推动这一有前途的领域的进一步研究创新和发展。
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野火是一种高度普遍的多毒环境现象。这种现象的影响包括人类损失,环境破坏和高昂的经济成本。为了减轻这些效果,已经开发了几个计算机模拟系统,以根据一组输入参数预测火灾行为,也称为场景(风速和方向;温度;等)。但是,由于未知的变量值的不确定性,模拟的结果通常具有高度的误差,因为它们尚不清楚,或者由于其测量可能是不精确,错误或无法实时执行的。先前的工作提出了多种结果的组合,以减少这种不确定性。最先进的方法基于并行优化策略,该策略使用健身函数来指导所有可能场景之间的搜索。尽管这些方法显示了预测质量的改善,但它们具有与用于选择场景的算法有关的一些局限性。为了克服这些局限性,在这项工作中,我们建议应用新颖性搜索范式,该范围取代了目标函数的量度,以衡量所找到的解决方案的新颖性,这使搜索可以与彼此不同的行为不断生成解决方案。这种方法避免了本地Optima,并且可能能够找到有用的解决方案,而其他算法很难或无法找到。与现有方法一样,该提案也可以适用于其他传播模型(洪水,雪崩或滑坡)。
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我们通过靶向位置突出的精英(PSO-TPME)大大提高了粒子群优化(PSO)的收敛速度和全局勘探能力。这三个关键创新介绍了认知和社会模型中的粒子分类,精英和突变。PSO-TPME针对五个流行的PSO变体进行了基准测试,用于多维函数,这些函数在优化领域中广泛采用,特别是收敛的准确性,收敛速度和发现全局最小值的能力。统计误差通过许多重复评估。该模拟表明,提出的PSO变体在收敛速率和精度按数量级优于其他变体。
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在时间序列预测的各种软计算方法中,模糊认知地图(FCM)已经显示出显着的结果作为模拟和分析复杂系统动态的工具。 FCM具有与经常性神经网络的相似之处,可以被分类为神经模糊方法。换句话说,FCMS是模糊逻辑,神经网络和专家系统方面的混合,它作为模拟和研究复杂系统的动态行为的强大工具。最有趣的特征是知识解释性,动态特征和学习能力。本调查纸的目标主要是在文献中提出的最相关和最近的基于FCCM的时间序列预测模型概述。此外,本文认为介绍FCM模型和学习方法的基础。此外,该调查提供了一些旨在提高FCM的能力的一些想法,以便在处理非稳定性数据和可扩展性问题等现实实验中涵盖一些挑战。此外,具有快速学习算法的FCMS是该领域的主要问题之一。
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4月20日至22日,在马德里(西班牙)举行的EVO* 2022会议上提交了末期摘要。这些论文介绍了正在进行的研究和初步结果,这些结果研究了对不同问题的不同方法(主要是进化计算)的应用,其中大多数是现实世界中的方法。
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神经体系结构搜索(NAS)最近在深度学习社区中变得越来越流行,主要是因为它可以提供一个机会,使感兴趣的用户没有丰富的专业知识,从而从深度神经网络(DNNS)的成功中受益。但是,NAS仍然很费力且耗时,因为在NAS的搜索过程中需要进行大量的性能估计,并且训练DNNS在计算上是密集的。为了解决NAS的主要局限性,提高NAS的效率对于NAS的设计至关重要。本文以简要介绍了NAS的一般框架。然后,系统地讨论了根据代理指标评估网络候选者的方法。接下来是对替代辅助NAS的描述,该NAS分为三个不同类别,即NAS的贝叶斯优化,NAS的替代辅助进化算法和NAS的MOP。最后,讨论了剩余的挑战和开放研究问题,并在这个新兴领域提出了有希望的研究主题。
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HyperParameter Optimization(HPO)是一种确保机器学习(ML)算法最佳性能的必要步骤。已经开发了几种方法来执行HPO;其中大部分都集中在优化一个性能措施(通常是基于错误的措施),并且在这种单一目标HPO问题上的文献是巨大的。然而,最近似乎似乎侧重于同时优化多个冲突目标的算法。本文提出了对2014年至2020年的文献的系统调查,在多目标HPO算法上发布,区分了基于成逐的算法,Metamodel的算法以及使用两者混合的方法。我们还讨论了用于比较多目标HPO程序和今后的研究方向的质量指标。
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计算响应表面模型的精确$ g $ - 最佳设计是一个困难的计算,在过去的两年中,通过算法开发获得了增量改进。这些最佳设计尚未在应用中被广泛考虑,部分原因是计算它们的困难和成本。文献中介绍了三种用于构建精确$ g $ - 最佳设计的主要算法:坐标交换(cexch),遗传算法(GA)和相对较新的$ g $ -optimar ($ g(i_ \ lambda)$ - cexch),部分是为了解决庞大的计算成本。粒子群优化(PSO)已在许多应用中实现了广泛的使用,但是迄今为止,尽管其广泛的成功,但在最佳设计问题中的应用相对较少。在本文中,我们开发了PSO的扩展,以使其适应最佳设计问题。然后,我们采用PSO来生成最佳设计,以覆盖$ k = 1、2、3、4、5 $设计因子,这是工业实验中常见的实验尺寸。我们将这些结果与过去二十年文献中发表的所有$ g $最佳设计进行了比较。由GA以$ k = 1、2、3 $因素生成的$ G $ - 最佳设计已经保持了14年的挑战。我们证明了PSO在这些情况下发现了改进的$ G $ - 最佳设计,并且它以与最先进的算法$ g(I_ \ lambda)$ -CEXCH相当的计算成本来实现。此外,我们表明PSO能够以$ k = 4,5 $的因素产生相等或更好的$ g $最佳设计。这些结果表明,PSO优于现有方法,可有效地生成高度$ G $最佳的设计。
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在动态地形和环境中,最佳的运动和有效遍历外星漫游器是行星科学和地球物理系统领域的重要问题陈述。为行星流浪者的悬架机理设计最高级有效的架构是迈向健壮的流浪者的关键步骤。本文重点介绍了摇杆转型机制,这是一种与外国地形相关的标准悬架方法。在审查了可用的先前文献并利用各种优化和全局最小化算法之后,本文提供了一项有关流浪者悬架机制的机械设计优化的新研究。本文对模拟退火,遗传算法,群智能技术,盆地希望和差异进化进行了广泛的测试,同时彻底评估了每个相关的超级参数,以找到效用驱动的解决方案。我们还评估了上述任务的双重退火和子公司算法,同时保持了道德研究的无偏测试角度。计算效率和整体适应性被认为是评估相关算法的关键磁性参数,还重点是可变输入种子,以找到最合适的效用驱动策略。在经验上获得了模拟退火,成为表现最佳的启发式策略,其适合度为760,其优于其他算法,并在各种输入种子和个体性能指标上提供了一致的性能。
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在许多科学领域中发现一个有意义的,尺寸同质的,象征性的表达是一个基本挑战。我们提出了一个新颖的开源计算框架,称为科学家机器方程探测器(Scimed),该框架将科学纪律智慧与科学家在循环的方法中融合在一起,并将其与最先进的符号回归(SR)方法相结合。Scimed将基于遗传算法的包装器选择方法与自动机器学习和两个SR方法结合在一起。我们对具有和没有非线性空气动力学阻力的球体沉降的四个配置进行了测试。我们表明,疲惫不堪的人足够坚固,可以从嘈杂的数据中发现正确的物理有意义的符号表达式。我们的结果表明,与最先进的SR软件包相比,这些任务的性能更好。
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