The GLOBAL Optimization Algorithm (eBook)
IX, 111 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-030-02375-1 (ISBN)
This book explores the updated version of the GLOBAL algorithm which contains improvements for a local search algorithm and new Java implementations. Efficiency comparisons to earlier versions and on the increased speed achieved by the parallelization, are detailed. Examples are provided for students as well as researchers and practitioners in optimization, operations research, and mathematics to compose their own scripts with ease. A GLOBAL manual is presented in the appendix to assist new users with modules and test functions.
GLOBAL is a successful stochastic multistart global optimization algorithm that has passed several computational tests, and is efficient and reliable for small to medium dimensional global optimization problems. The algorithm uses clustering to ensure efficiency and is modular in regard to the two local search methods it starts with, but though it can easily apply other local techniques. The strength of this algorithm lays lies in its reliability and adaptive algorithm parameters. The GLOBAL algorithm is free to download in the earlier Fortran, C, and MATLAB implementations.
Acknowledgments 5
Contents 6
1 Introduction 9
1.1 Introduction 9
1.2 Problem Domain 10
1.3 The GLOBAL Algorithm 10
2 Local Search 14
2.1 Introduction 14
2.2 Local Search Algorithms 15
2.2.1 Derivative-Free Local Search 15
2.2.2 The Basic UNIRANDI Method 16
2.2.3 The New UNIRANDI Algorithm 16
2.2.4 Reference Algorithms 21
2.3 Computational Investigations 22
2.3.1 Experimental Settings 22
2.3.2 Comparison of the Two UNIRANDI Versions 23
2.3.3 Comparison with Other Algorithms 25
2.3.4 Error Analysis 26
2.3.5 Performance Profiles 29
2.4 Conclusions 32
3 The GLOBALJ Framework 33
3.1 Introduction 33
3.2 Switching from MATLAB to JAVA 34
3.3 Modularization 34
3.4 Algorithmic Improvements 37
3.5 Results 43
3.6 Conclusions 45
4 Parallelization 46
4.1 Introduction 46
4.2 Parallel Techniques 47
4.2.1 Principles of Parallel Computation 47
4.3 Design of PGLOBAL Based on GLOBAL 49
4.4 Implementation of the PGlobal Algorithm 53
4.4.1 SerializedGlobal 53
4.4.2 SerializedClusterizer 56
4.5 Parallelized Local Search 61
4.6 Losses Caused by Parallelization 61
4.7 Algorithm Parameters 61
4.8 Results 62
4.8.1 Environment 62
4.8.2 SerializedGlobal Parallelization Test 63
4.8.3 SerializedGlobalSingleLinkageClusterizer Parallelization Test 66
4.8.4 Comparison of Global and PGlobal Implementations 67
4.9 Conclusions 71
5 Example 73
5.1 Environment 73
5.2 Objective Function 73
5.3 Optimizer Setup 75
5.4 Run the Optimizer 76
5.5 Constraints 77
5.6 Custom Module Implementation 81
Appendix A User's Guide 84
A.1 Global Module 84
A.1.1 Parameters 84
A.2 SerializedGlobal Module 85
A.2.1 Parameters 85
A.3 GlobalSingleLinkageClusterizer Module 86
A.3.1 Parameters 86
A.4 SerializedGlobalSingleLinkageClusterizer Module 87
A.4.1 Parameters 87
A.5 UNIRANDI Module 87
A.5.1 Parameters 87
A.6 NUnirandi Module 88
A.6.1 Parameters 88
A.7 UnirandiCLS Module 88
A.7.1 Parameters 89
A.8 NUnirandiCLS Module 89
A.8.1 Parameters 89
A.9 Rosenbrock Module 90
A.9.1 Parameters 90
A.10 LineSearchImpl Module 90
Appendix B Test Functions 91
Appendix C DiscreteClimber Code 102
References 108
| Erscheint lt. Verlag | 10.12.2018 |
|---|---|
| Reihe/Serie | SpringerBriefs in Optimization | SpringerBriefs in Optimization |
| Zusatzinfo | IX, 111 p. 21 illus., 10 illus. in color. |
| Verlagsort | Cham |
| Sprache | englisch |
| Themenwelt | Mathematik / Informatik ► Mathematik |
| Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Planung / Organisation | |
| Schlagworte | Derivative-free local search • Error Analysis • GLOBAL Algorithm • Global Optimization • Java • Java Implementation • local search algorithm • MATLAB • Nonlinear Optimization • Optimizer • Parallelization • the random walk type local search technique • UNIRANDI algorithm • UNIRANDI method |
| ISBN-10 | 3-030-02375-3 / 3030023753 |
| ISBN-13 | 978-3-030-02375-1 / 9783030023751 |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
| Haben Sie eine Frage zum Produkt? |
DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasserzeichen und ist damit für Sie personalisiert. Bei einer missbräuchlichen Weitergabe des eBooks an Dritte ist eine Rückverfolgung an die Quelle möglich.
Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seitenlayout eignet sich die PDF besonders für Fachbücher mit Spalten, Tabellen und Abbildungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten angezeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smartphone, eReader) nur eingeschränkt geeignet.
Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.
Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.
aus dem Bereich