Discussão do artigo "Otimização com Jogo do Caos — Chaos Game Optimization (CGO)"

 

Novo artigo Otimização com Jogo do Caos — Chaos Game Optimization (CGO) foi publicado:

Apresentamos o novo algoritmo meta-heurístico Chaos Game Optimization (CGO), que demonstra capacidade única de manter alta eficiência em tarefas de grande dimensionalidade. Ao contrário da maioria dos algoritmos de otimização, o CGO não apenas não perde desempenho, como também às vezes melhora sua performance quando a complexidade do problema aumenta, o que constitui sua principal característica.

Imagine um grupo de exploradores, cada um tentando encontrar um extremo em um labirinto multidimensional. No início do percurso, esses exploradores são espalhados aleatoriamente pelo labirinto e estabelecem seu primeiro ponto de referência dentro de limites bem definidos do espaço. Essa é sua posição inicial. Cada explorador não age sozinho, ele observa seus companheiros e, a cada instante, escolhe aleatoriamente um grupo de aliados, calcula o centro de suas posições, como se estivesse encontrando um ponto de equilíbrio entre eles.

Esse é o conhecimento coletivo, uma sabedoria construída a partir da média da experiência do grupo. E então começa a verdadeira magia do caos. O explorador pode escolher um entre quatro caminhos para dar o próximo passo. Cada caminho é uma fórmula particular de movimento, na qual se entrelaçam três pontos principais: a posição atual do explorador, o melhor ponto encontrado por todo o grupo e o centro do subgrupo escolhido. Esses pontos se combinam e a intensidade da influência de cada um sobre o deslocamento é determinada pelo coeficiente α, o condutor do caos.

Por si só, o coeficiente α assume diferentes formas, e cada explorador, seguindo as regras, pode se afastar de sua posição atual em direção ao ponto médio entre o melhor resultado e o centro do grupo; partir da melhor posição encontrada, explorando o espaço ao redor dela; se deslocar a partir do centro do grupo; ou realizar um salto totalmente aleatório para o desconhecido.

Ao final de cada etapa, os resultados são comparados. Se algum explorador encontrar um ponto melhor que o recorde anterior, ele se tornará o novo farol para toda a equipe em sua busca.

É justamente aí que reside a verdadeira beleza do algoritmo, em sua capacidade de transformar o caos em ordem, a aleatoriedade em movimento direcionado, a incerteza em progresso. Cada passo, cada deslocamento, está subordinado à busca de soluções entre o conhecido e o inexplorado, entre a estabilidade e o risco, entre a ordem e o caos.

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Autor: Andrey Dik