Opowiem o wynikach przedstawionych w mojej pracy doktorskiej, które
dotyczą optymalizacji procesów złożonych przy pomocy metaheurystyk. W
ramach badań skupiałem się na 2 procesach złożonych: sterowaniem
sygnalizacją świetlną dla ruchu drogowego w miastach oraz optymalizacją
radioterapii w leczeniu nowotworu. Jednym z efektów było zaproponowanie
uniwersalnej metody optymalizacji procesów złożonych poprzez połączenie
symulacji komputerowych, metaheurystyk i modeli surogatywnych bazujących
na uczeniu maszynowym. Zbadanych zostało kilka metaheurystyk oraz innych
algorytmów optymalizacyjnych i okazało się, że ogólnie metaheurystyki
populacyjne (algorytmy genetyczne, algorytmy memetyczne i CMA-ES) dają
najlepsze wyniki, ale niektóre inne algorytmy (np. spadek gradientowy)
są również dobre. Zbadanych zostało także kilka modeli surogatywnych
bazujących na sieciach neuronowych i LightGBM, a także zaproponowano
nową architekturę rzadkich grafowych sieci neuronowych, która okazała
się dawać dobre przybliżenie wyników symulacji ruchu drogowego. Dla
aproksymacji wyników symulacji ewolucji nowotworu pod wpływem
radioterapii LightGBM również okazał się dawać zadowalające wyniki, ale
jeszcze lepsze rezultaty uzyskano dla konwolucyjnych sieci neuronowych z
mechanizmem atencji. Dalszą poprawę uzyskano dzięki łączeniu kilku
modeli i zastosowaniu nowej funkcji straty (Margin Ranking Loss).