Sistemas de Informação
Inteligentes
Prof. Nadilma Nunes
Otimização por Enxame de Partículas
• Otimização por Enxame de Partículas (PSO - Particle Swarm
Optimization): é uma técnica de inteligência computacional
baseada em populações que implementa uma metáfora do
comportamento social da interação entre indivíduos (partículas) de
um grupo (enxame).
• PSO se tornou uma técnica bastante utilizada para solucionar
problemas de otimização envolvendo funções não-lineares em
espaços de busca contínuos.
– O que significa isso???
•
Essa técnica foi inspirada no ambiente naturalmente criado por
grupos de pássaros, e o comportamento social dos bandos. A idéia
básica do PSO é simular a busca realizada por pássaros com o
intuito de encontrar algo que pertence a uma dada área especíﬁca.
– Utilizar a inteligência coletiva dentro do grupo.
2
PSO
• Partículas
– Entidades capazes de realizar simples movimentos;
– Deslocamento em n dimensões;
– Processo coletivo independente.
• Nesse algoritmo, cada partícula representa uma solução em um
espaço de busca de n dimensões. Todas as partículas fazem uso de
um mecanismo especíﬁco de comunicação, tornando-as capazes
de achar uma solução comum ao grupo.
• Enxame de partículas
– Coletividade entre agentes pertencentes a um mesmo
grupo (Colaboração);
– Movimentação em busca de um objetivo comum.
PSO
• Nas implementações mais comuns do PSO, as partículas se
movem em um espaço de busca orientadas pela atração
em relação à melhor solução achada por elas,
individualmente, e pela atração em relação à melhor
solução achada pela partícula pertencente ao grupo ou
vizinhança que obteve maior sucesso no histórico de busca.
• É denominada vizinhança a parte do enxame com que uma
determinada partícula está apta a comunicar-se, ou seja, o
grupo que servirá de guia para a mesma.
• O enxame se desloca dentro do espaço de busca através da
atualização dos valores relativos à velocidade e à posição
de suas partículas
PSO
• Atualização de velocidade




vid t  1  vid t   c1 1 pid t   xid t   c2 2 p gd t   xid t 
Componente cognitivo
• Atualização de posição
xid t  1  xid t   vid t  1
5
Componente social
PSO
• Pseudo-código do PSO
6