بهینه‌سازی شبکه عصبی چندلایه MLP با الگوریتم‌های فراابتکاری

مخاطبان عزیز میتوانند برای ترکیب شبکه عصبی MLP با هر یک از الگوریتم های فراابتکاری با مدرس در ارتباط باشند.

بهینه‌سازی شبکه عصبی چندلایه (Multi-Layer Perceptron – MLP) با الگوریتم‌های فراابتکاری

شبکه عصبی چندلایه (MLP) یکی از پرکاربردترین مدل‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) و یادگیری عمیق (Deep Learning) است که برای مسائل مختلف مانند  طبقه‌بندی (Calcification)، رگرسیون (Regression)، و پیش‌بینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارایی این شبکه به شدت وابسته به تنظیم مناسب وزن‌ها، بایاس‌ها و ساختار آن است. استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری (Metaheuristic Algorithms) می‌تواند این فرآیند را خودکار کرده و به یافتن بهترین تنظیمات برای MLP کمک کند.


بهینه‌سازی با الگوریتم‌های فراابتکاری

1. پارامترهای بهینه‌سازی‌شده:

  • وزن‌ها (Weights): تنظیم مناسب وزن‌های اتصالات بین نورون‌ها.
  • بایاس‌ها (Biases): مقدار آفست در نورون‌ها برای بهبود یادگیری.

2. تعریف تابع هزینه (Objective Function):

تابع هزینه معمولاً بر اساس یکی از موارد زیر تعریف می‌شود:

  • خطای میانگین مربعات (Mean Squared Error – MSE): برای مسائل رگرسیون.
  • آنتروپی متقاطع (Cross-Entropy): برای مسائل طبقه‌بندی.
  • دقت (Accuracy): برای ارزیابی عملکرد کلی شبکه.

3. مراحل ترکیب:

  1. تعریف فضای جستجو (Search Space): وزن‌ها و بایاس‌ها در بازه‌ای مشخص تعریف می‌شوند.
  2. اعمال الگوریتم فراابتکاری: الگوریتم‌های بهینه‌سازی برای جستجوی مقادیر بهینه اجرا می‌شوند.
  3. ارزیابی مدل: کیفیت شبکه بر اساس تابع هزینه ارزیابی می‌شود.
  4. انتخاب بهترین تنظیمات: بهترین ترکیب وزن‌ها و بایاس‌ها برای آموزش شبکه انتخاب می‌شود.

در ادامه لیستی از الگوریتم‌های فراابتکاری از ابتدا تا سال 2024 که برای بهینه سازی شبکه عصبی MLP میتوان استفاده کرد بیان شده است:

  1. الگوریتم ژنتیکGenetic Algorithm (GA) – 1975
  2. الگوریتم تبرید شبیه‌سازیSimulated Annealing (SA) – 1983
  3. جستجوی تابوTabu Search (TS) – 1986
  4. الگوریتم فرهنگی – Cultural Algorithm (CA) – 1991
  5. بهینه‌سازی کلونی مورچه‌هاAnt Colony Optimization (ACO) – 1992
  6. بهینه‌سازی ازدحام ذراتParticle Swarm Optimization (PSO) – 1995
  7. تکامل تفاضلیDifferential Evolution (DE) – 1997
  8. جستجوی هارمونیHarmony Search (HS) – 2001
  9. الگوریتم ازدحام ماهی – Fish Swarm (FS) – 2002
  10. الگوریتم زنبورهاBees Algorithms (BA) – 2005
  11. کلونی زنبور عسل مصنوعیArtificial Bee Colony (ABC) – 2005
  12. الگوریتم قورباغه – Shuffled Frog Leaping Algorithm (SFLA) – 2006
  13. الگوریتم رقابت استعماری –  Imperialist competitive algorithm ICA – 2007
  14. الگوریتم کرم شب‌تابFirefly Algorithm (FA) – 2008
  15. الگوریتم جغرافیای زیستی – Biogeography-based optimization (BBO) – 2009
  16. الگوریتم جست و جوی گرانشیGravitational search algorithm (GSA) – 2009
  17. جستجوی فاختهCuckoo Search (CS) – 2009
  18. الگوریتم خفاشBat Algorithm (BA) – 2010
  19. الگوریتم علف هرز –  Invasive weed optimization (IWO) – 2011
  20. الگوریتم بهینه‌سازی ایده پردازی – Brain storm optimization algorithm (BSO) – 2011
  21. الگوریتم بهینه سازی فاخته – Cuckoo Optimization Algorithm COA – 2011
  22. الگوریتم آموزش و یادگیری – Teaching–learning-based optimization (TLBO) – 2011
  23. الگوریتم سیاه چاله –Black Hole (BA) – 2013
  24. بهینه‌سازی گرگ خاکستریGrey Wolf Optimizer (GWO) – 2014
  25. الگوریتم گرده‌افشانی گلFlower Pollination Algorithm (FPA) – 2014
  26. الگوریتم جستجوی فراکتال تصادفی (Stochastic Fractal Search – SFS) – 2015
  27. الگوریتم شیر مورچهAnt Lion Optimizer (ALO) – 2015
  28. الگوریتم اژدهاDragonfly Algorithm (DA) – 2015
  29. الگوریتم پروانه شبنمMoth-Flame Optimization (MFO) – 2015
  30. الگوریتم بهینه‌سازی پروانه سلطنتی (Monarch Butterfly Optimization – MBO) – 2015

  31. الگوریتم کلاغ – Crow Search Algorithm (SCA) – 2016
  32. الگوریتم سینوس کسینوس – Sine cosine algorithm (SCA) – 2026
  33. الگوریتم حستوجوی پروانه – Moth search algorithm – 2016
  34. الگوریتم شعله پروانه – Moth Flame Optimization (MFO) – 2016
  35. الگوریتم جایاJaya Algorithm (JA) – 2016
  36. الگوریتم سنجاقکDragonfly algorithm (DA) – 2016
  37. الگوریتم بهینه‌سازی پروانه‌ها Glowworm Swarm Optimization (GSO) – 2016
  38. الگوریتم شیر خاورمیانهLion Optimization Algorithm (LOA) – 2016
  39. الگوریتم پشهMosquito Flying Optimization (MFO) – 2016
  40. الگوریتم بهینه‌ساز چند-نظمی – Multi-verse Optimizer (MVO) – 2016
  41. الگوریتم نهنگWhale Optimization Algorithm (WOA) – 2016
  42. الگوریتم سالپSlap Swarm Algorithm (SSA) – 2017
  43. الگوریتم بهینه‌ساز کفتار خالدار – Spotted hyena optimizer (SHO) – 2017
  44. الگوریتم بهینه‌سازی پروانه و زنبور –  Butterfly Optimization Algorithm with Bee (BOAB) – 2017
  45. الگوریتم ملخGrasshopper Optimization Algorithm (GOA) – 2017
  46. الگوریتم رشد درخت (Tree Growth Algorithm – TGA) – 2018
  47. الگوریتم شاهین هریسHarris Hawks Optimization (HHO) – 2019
  48. الگوریتم گوزن قرمزRed Deer Algorithm (RDA) – 2019
  49. الگوریتم بهینه‌سازی فقیر و غنی (Poor and Rich Optimization – PRO) – 2019
  50. الگوریتم مسیریاب (Pathfinder Algorithm – PFA) – 2019
  51. الگوریتم بهینه‌سازی اتم – Atom search optimization (BOA) – 2019
  52. الگوریتم بهینه‌سازی ارشمیدس (Archimedes Optimization Algorithm – AOA) – 2020
  53. الگوریتم کپک لجن – Slime Mould algorithm (MOA) – 2020
  54. الگوریتم اسب وحشی – Wild Horse Optimizer Algorithm (WHOA) – 2020
  55. الگوریتم سفره ماهیManta ray foraging optimization (MRFO) – 2020
  56. الگوریتم عقاب طلاییGolden Eagle Optimizer (GEO) – 2020
  57. الگوریتم کانگوروKangaroo Optimization (KO) – 2020
  58. الگوریتم بهینه‌سازی اکوسیستم مصنوعی Artificial Ecosystem-based Optimization (AEO)  – 2020
  59. الگوریتم عنکبوت اجتماعیSocial Spider Optimization (SSO) – 2020
  60. الگوریتم شکارچیان دریایی (Marine Predators Algorithm – MPA) – 2020
  61. الگوریتم فیل – Elephant Herding Optimization (EHO) – 2021
  62. الگوریتم عقاب – Bald Eagle Search Optimization (BES) – 2021
  63. الگوریتم بهینه‌سازی خروس‌هاRoosters Algorithm (RA) – 2021
  64. الگوریتم بهینه‌سازی کرکس‌های آفریقایی (African Vultures Optimization Algorithm – AVOA) – 2021
  65. بهینه‌سازی بازی آشوبChaos Game Optimization (CGO) – 2021
  66.  الگوریتم حسابی The Arithmetic Optimization Algorithm – AOA – 2021
  67. الگوریتم بهینه‌سازی گرادیان – Gradient Based Optimization (GBO) – 2021
  68. الگوریتم مارSnake Optimizer (SO) – 2022
  69. الگوریتم بهینه‌سازی خرگوش‌هاArtificial rabbits optimization (ARO) – 2022
  70. الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام گربه شنی (Sand Cat Swarm Optimization – SCSO) – 2022
  71. الگوریتم بهینه‌سازی سوسکCockroach Swarm Optimization (CSO) – 2022
  72. الگوریتم بهینه‌سازی زنبور عسل مصنوعی بهبود یافتهImproved Artificial Bee Colony Algorithm (IABC) – 2022
  73. الگوریتم علی بابا و چهل دزدAlibaba and the Forty Thieves (AFT) – 2022
  74. الگوریتم بهینه‌سازی سارها (Starling Murmuration Optimizer – SMO) – 2022
  75. الگوریتم بهینه‌سازی غزال کوهستان (Mountain Gazelle Optimizer – MGO) – 2022
  76. الگوریتم جستجوی بهینه‌سازی ابولا (Ebola Optimization Search – EOS) – 2022
  77. الگوریتم بهینه‌سازی درخت – Tree Optimization Algorithm (TOA) – 2022
  78. الگوریتم گورکن عسلHoney Badger Algorithm (HBA) – 2022
  79. الگوریتم جست و جوی خزنده Reptile Search Algorithm – RSA – 2022
  80. الگوریتم بهینه‌سازی دلفین‌هاDolphin Optimization Algorithm (DOA) – 2023
  81. الگوریتم نهنگ بهبود شده  – Improved Whale Optimization Algorithm (IWOA) – 2023
  82. الگوریتم بهینه‌سازی حافظه انسان – Human Memory Optimization Algorithm (HMOA) – 2023
  83. الگوریتم بهینه‌سازی تیرانوسور (Tyrannosaurus Optimization Algorithm – TOA) – 2023
  84. الگوریتم بهینه‌سازی شکار گوزن‌هاDeer Hunting Optimization Algorithm (DHOA) – 2024
  85. الگوریتم بهینه‌سازی اسب آبی (Hippopotamus Optimization Algorithm – HOA) – 2024
  86. بهینه‌سازی گروه جوجه‌هاChickens Swarm Optimization (CSO) – 2024
  87. الگوریتم بهینه‌سازی هجوم پرندگانBird Swarm Optimization Algorithm (BSOA) – 2024
  88.  الگوریتم کروکدیل Crocodile optimization algorithm COA – 2024
  89. الگوریتم نهنگ قاتلKiller Whale Algorithm (KWA) – 2024
  90. الگوریتم روباه قطبیArctic Fox Optimization (AFO) – 2025

نویسنده: حسن سعادتمند

  • بیش از 250 دوره آموزشی در MATLAB و پایتون.
  • بیش از 15 سال تجربه در زمینه مهندسی کنترل و بهینه‌سازی.

اطلاعات تماس:

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بهینه‌سازی شبکه عصبی چندلایه MLP با الگوریتم‌های فراابتکاری”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *