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정보과학회 논문지 B : 소프트웨어 및 응용

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한글제목(Korean Title) 평균변화율 및 유일성을 통한 진화 프로그래밍에서 레비 돌연변이 연산 분석
영문제목(English Title) Analysis of the Levy Mutation Operations in the Evolutionary Programming using Mean Square Displacement and Distinctness
저자(Author) 이창용  
원문수록처(Citation) VOL 28 NO. 11 PP. 0833 ~ 0841 (2001. 11)
한글내용
(Korean Abstract)
본 논문에서는 진화 프로그래밍에서 레비 확률분포(Levy probability distribution)를 사용한 돌연변이 연산의 유용성을 레비 돌연변이 연산 후의 변수의 평균변화율(mean square displacement) 및 유일성(distinctness) 등을 통하여 분석하였다. 레비 확률분포는 무한의 분산(infinite second moment)을 가지는 확률분포로 쪽거리(fractal)와 연계되어 최근 연구가 활발히 진행되고 있는 확률분포이다. 레비 확률분포를 사용한 레비 돌연변이 연산은 변화가 작은 자손(offspring)뿐만 아니라 기존의 정규분포를 사용한 돌연변이 연산에 비하여 상대적으로 변화가 큰 자손을 생성할 수 있다. 이러한 사실에 기초하여 레비 돌연변이 연산은 보다 넓은 탐색 공간을 효율적으로 조사할 수 있음을 평균 변화율 및 유일성 등의 조사를 통하여 수학적으로 증명하였다. 이를 통하여 진화 프로그래밍에서 레비 확률분포에 기초한 돌연변이 연산이 정규분포를 사용한 돌연변이 연산보다 다변량 함수의 최적화의 경우 일반적으로 효율적인 연산임을 알 수 있었다. 
영문내용
(English Abstract)
In this work, we analyze the Levy mutation operations based on the Levy probability distribution in the evolutionary programming via the mean square displacement and the distinctness. The Levy probability distribution is characterized by an infinite second moment and has been widely studied in conjunction with the fractals. The Levy mutation operators not only generate small varied offspring, but are more likely to generate large varied offspring than the conventional mutation operators. Based on this fact, we prove mathematically, via the mean square displacement and the distinctness, that the Levy mutation operations can explore and exploit a search space more effectively. As a result, one can get better performance with the Levy mutation than the conventional Gaussian mutation for the multi-valued functional optimization problems.
키워드(Keyword) 레비 확률 분포   돌연변이 연산   정규 분포  
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