Discussão do artigo "Algoritmo de Otimização de Força Central (Central Force Optimization, CFO)"

 

Novo artigo Algoritmo de Otimização de Força Central (Central Force Optimization, CFO) foi publicado:

Este artigo apresenta o algoritmo de otimização de força central (CFO), inspirado nas leis da gravitação. É explorado como os princípios da atração física podem resolver problemas de otimização, onde soluções mais pesadas atraem seus análogos menos bem-sucedidos.

A força de atração é calculada segundo regras semelhantes à lei da gravitação universal de Newton. Ela depende da diferença de peso entre os probes (diferença na qualidade das soluções) e da distância entre eles. Um probe com alto valor de função de fitness exerce forte atração sobre probes próximos com valores mais baixos, mas tem pouca influência sobre probes distantes. Sob a ação dessas forças, cada probe adquire aceleração e começa a se mover. Os probes pequenos e leves se dirigem em direção aos mais pesados, como se esferas rolassem pelas encostas das colinas rumo aos picos. A cada passo do algoritmo, os probes recalculam as forças de atração e ajustam seus movimentos. Caso um probe tente sair dos limites definidos da área de busca, entra em ação o mecanismo de reflexão: imagine uma parede na borda do território, contra a qual o probe rebate e retorna à área permitida.

Com o passar do tempo, os probes começam a se agrupar em torno das regiões mais altas do terreno. A maioria deles se concentra nas áreas mais promissoras e, a cada iteração, localiza com maior precisão as posições dos picos. No cenário ideal, se o algoritmo tiver tempo suficiente para evoluir, todas as probes devem se reunir em torno do máximo global o ponto mais alto de todo o relevo.

A característica distintiva do CFO é que, em sua essência, ele é um algoritmo determinístico. Se for executado duas vezes com a mesma distribuição inicial de probes, o resultado será exatamente o mesmo. Essa propriedade o diferencia de muitos outros algoritmos meta-heurísticos que dependem de elementos aleatórios. 

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Autor: Andrey Dik