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SMGO-$\Delta$:黑盒约束全局优化中谨慎与收益的权衡

最优化与控制 2022-02-24 v1

摘要

在所有科学与工程领域的众多应用中,存在这样一类优化问题:其目标函数与约束均无闭式表达或过于复杂而无法解析处理,只能通过实验评估。为解决此类问题,我们设计了一种针对黑盒目标与约束问题的全局优化技术。在代价与约束函数满足 Lipschitz 连续性的假设下,采用集员框架构建优化问题的代理模型,用于开采与探索例程。所得算法命名为带黑盒约束的集员全局优化(SMGO-Δ\Delta),具有一个可调风险参数,用户可直观地调整该参数以权衡安全性、开采与探索。我们推导了算法的理论性质,并在若干基准测试中将优化性能与文献中的代表性技术进行比较。最后,在一个涉及带扰动与对象不确定性的伺服机构模型预测控制调优、并满足实际驱动的任务级约束的案例研究中,将其与约束贝叶斯优化进行测试与比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.11445,
  title  = {SMGO-$\Delta$: Balancing Caution and Reward in Global Optimization with Black-Box Constraints},
  author = {Lorenzo Sabug and Fredy Ruiz and Lorenzo Fagiano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11445},
  year   = {2022}
}