島モデルに基づく差分進化のマルチコアCPUによる実装

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC15-5

グループ名: 【C】平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2013/09/04

タイトル(英語): Implementation of Island-based Differential Evolution Using Multi-core CPUs

著者名: 田川 聖治(近畿大学),中島 健一(近畿大学)

著者名(英語): Kiyoharu Tagawa(Kinki University),Kenichi Nakajima(Kinki University)

キーワード: 進化的アルゴリズム|差分進化|並行プログラム|マルチコアCPU|evolutionary algorithm|differential evolution|concurrent program|multi-core CPU

要約(日本語): 島モデルに基づく新たな差分進化のアルゴリズムと、そのマルチコアＣＰＵを対象とした並行プログラムの実装方法を提案する。島モデルに基づく差分進化では、集団を複数のサブ集団（島）に分け、島ごと独立に差分進化を実行する。ここで、島の間で個体を移動させる従来の島モデルの移住とは異なり、島モデルに基づく差分進化では、個体を移動させずに島の間で有用な情報を交換するパンミクシー（任意交配）と呼ぶ新たな手法を採用する。島モデルに基づく差分進化の並行プログラムの実装では、複数のスレッド間で排他制御や同期制御を行わず、それらを非同期で高速に実行させる技法を提案する。また、離散世代モデルに基づく各島の更新において、ラウンド・トリップと呼ぶ効率的な実装方法を提案する。最後に、数値実験の結果から、マルチコアＣＰＵを対象とした従来の並行型差分進化と比較し、島モデルに基づく差分進化は実行速度と解の精度で勝ることを示す。

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