Το έργο με τίτλο Αλγόριθμοι κατανεμημένης βελτιστοποίησης: Μελέτη απόδοσης και εφαρμογή σε προβλήματα μηχανικής μάθησης από τον/τους δημιουργό/ούς Chariompolis Ioannis διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Ιωάννης Χαριομπόλης, "Αλγόριθμοι κατανεμημένης βελτιστοποίησης: Μελέτη απόδοσης και εφαρμογή σε προβλήματα μηχανικής μάθησης", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.102659
Οι αλγόριθμοι κατανεμημένης βελτιστοποίησης επιτρέπουν σε ένα σετ από πράκτορες να λύσουν συλλογικά ένα καθολικό πρόβλημα ελαχιστοποίησης, ορισμένο ως τον αριθμητικό μέσο της τοπικής συνάρτησης κάθε πράκτορα. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία εξετάζουμε κατανεμημένους αλγόριθμους βελτιστοποίησης στο πλαίσιο όπου οι πράκτορες επικοινωνούν μέσω ενός δικτύου, όπου κάθε πράκτορας μπορεί να επικοινωνήσει μόνο με τους άμεσους γείτονες του, και δεν μπορεί να μοιραστεί την αντικειμενική συνάρτηση (και κατ’ επέκταση τα δεδομένα εκπαίδευσης) άμεσα. Πιο συγκεκριμένα, ερευνούμε πως αυτοί οι αλγόριθμοι μπορούν να εφαρμοστούν στο κλασσικό πλαίσιο Μηχανικής Μάθησης της εκπαίδευσης ενός παραμετρικού μοντέλου ώστε να προβλέπει ετικέτες y από δεδομένα εισόδου x. Συνήθως, οι κατανεμημένοι αλγόριθμοι βελτιστοποίησης σε δίκτυα αποτελούνται από δύο βήματα: τη συγκέντρωση και υπολογισμό της μέσης τιμής των παραμέτρων των γειτόνων κάθε πράκτορα, και ένα βήμα καθόδου βαθμίδας προς το ελάχιστο της τοπικής συνάρτησης κάθε πράκτορα. Επιπλέον, θεωρούμε αλγορίθμους που χτίζουν πάνω σε αυτό το σχέδιο με την ενσωμάτωση όρων διόρθωσης, επιτάχυνσης μέσω ορμής, διπλής ανάβασης, και πολλαπλών γύρων επικοινωνίας για κάθε υπολογισμό βαθμίδας. Αξιολογούμε πειραματικά την απόδοση ορισμένων κατανεμημένων αλγορίθμων για συναρτήσεις διαφορετικών κλάσεων, συγκεκριμένα ομαλές, και ισχυρά κυρτές συναρτήσεις, καθώς και προβλήματα με περιορισμούς.