[메타 휴리스틱] '자연'에서 영감을 얻은 메타휴리스틱스

 

이번 글의 내용은 전남대학교 산업공학과 김여근 교수님의 메타휴리스틱 교재 정리 및 참조하였음을 먼저 밝힙니다.

(다른 참조한 논문과 자료들은 아래에 기재되어 있습니다.) 

 

 

이 포스트는 "메타 휴리스틱" 책의 내용을 참조 및 공부한 것을 바탕으로 제가 이해한 정보를 추가하여 쓰여졌습니다.  

 

 

혹시 제가 잘못 알고 있는 점이나 보완할 점 있다면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다. 

 

---

 

 

많은 메타휴리스틱은 자연현상을 모방하고 있습니다. 진화 알고리즘(진화전략, 진화프로그래밍, 유전알고리즘, 유전프로그래밍, 차분 진화)과 인공 면역시스템은 생물학에서, ACO, PSO, ABC는 군집 기능에서, SA는 고체물리학에서 영감을 얻었다고 합니다.

 

 

 

자연 현상을 모방하는 알고리즘의 주요 특징은 개체(해)가 하나가 아닌 집단을 이룬다는 것이고, 자연 현상은 필연(규칙)뿐 만이 아니라 우연(임의 또는 확률)에도 기인하고 있다는 것입니다. 집단에서 나타나는 창발성과 자기조직화의 현상이 복잡한 문제 해결에 적용됩니다. 

 

 

여기에서 창발성은 낮은 수준에 있는 개체들의 국부적인 상호작용에 의해 나타나는 전체적인 패턴을 의미하며, 자기조직화는 시스템 안에 있는 수많은 요소들이 상호관계를 통해서 끊임없이 재구성하며 환경에 적응해 나가는 것을 말합니다. 또한 자연에서는 필연과 우연이 혼재하면서 질서가 파괴되고, 이로부터 새로운 질서가 창조되는 과정을 반복한다는 것입니다. 자연에서 나타나는 이러한 현상을 메타휴리스틱스는 모방하고 있습니다.

 

 

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

---

 

[References]

 

[1] Y. Kim. (2017). 메타휴리스틱스, Metaheuristics

 

[2] Nanda, S. J., & Panda, G. (2014). A survey on nature inspired metaheuristic algorithms for partitional clustering. Swarm and Evolutionary Computation, 16, 1–18.