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Názov práce: Evoluční algoritmy a aktivní učení Autor: Jakub Repický Katedra: Katedra teoretické informatiky a matematické logiky Vedúci diplomovej práce: doc. RNDr. Ing. Martin Holeňa, CSc., Ústav informa- tiky, Akademie věd České republiky Abstrakt: Vyhodnotenie ciel'ovej funkcie v úlohách spojitej optimalizácie často do- minuje výpočtovej náročnosti algoritmu. Platí to najmä v prípade black-box fun- kcií, t. j. funkcií, ktorých analytický popis nie je známy a ktoré sú vyhodnocované empiricky. Témou urýchl'ovania black-box optimalizácie s pomocou náhradných modelov ciel'ovej funkcie sa zaoberá vel'a autorov a autoriek. Ciel'om tejto dip- lomovej práce je vyhodnotit' niekol'ko metód, ktoré prepájajú náhradné modely založené na Gaussovských procesoch (GP) s Evolučnou stratégiou adaptácie ko- variančnej matice (CMA-ES). Gaussovské procesy umožňujú aktívne učenie, pri ktorom sú body pre vyhodnotenie vyberané s ciel'om zlepšit' presnost' modelu. Tradičné náhradné modely založené na GP zah'rňajú Metamodelom asistovanú evolučnú stratégiu (MA-ES) a Optimalizačnú procedúru pomocou Gaussovských procesov (GPOP). Pre účely tejto práce boli oba prístupy znovu implementované a po prvý krát vyhodnotené na frameworku Black-Box...

Afin de réduire le coût de calcul pour des problèmes d'optimisation coûteuse, cette thèse a été consacrée à la Stratégie d'Evolution avec Adaptation de Matrice de Covariance assistée par modèle de Krigeage (KA-CMA-ES). Plusieurs algorithmes de KA-CMA-ES ont été développés et étudiés. Une application de ces algorithmes KA-CMA-ES développés est réalisée par l'identification des paramètres matériels avec un modèle constitutif d'endommagement élastoplastique. Les résultats expérimentaux démontrent que les algorithmes KA-CMA-ES développés sont plus efficaces que le CMA-ES standard. Ils justifient autant que le KA-CMA-ES couplé avec ARP-EI est le plus performant par rapport aux autres algorithmes étudiés dans ce travail. Les résultats obtenus par l'algorithme ARP-EI dans l'identification des paramètres matériels montrent que le modèle d'endommagement élastoplastique utilisé est suffisant pour décrire le comportement d'endommage plastique et ductile. Ils prouvent également que la KA-CMA-ES proposée améliore l'efficace de la CMA-ES. Par conséquent, le KA-CMA-ES est plus puissant et efficace que CMA-ES pour des problèmes d'optimisation coûteuse. / In order to reduce the cost of solving expensive optimization problems, this thesis devoted to Kriging-Assisted Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (KA-CMA-ES). Several algorithms of KA-CMA-ES were developed and a comprehensive investigation on KA-CMA-ES was performed. Then applications of the developed KA-CMA-ES algorithm were carried out in material parameter identification of an elastic-plastic damage constitutive model. The results of experimental studies demonstrated that the developed KA-CMA-ES algorithms generally are more efficient than the standard CMA-ES and that the KA-CMA-ES using ARP-EI has the best performance among all the investigated KA-CMA-ES algorithms in this work. The results of engineering applications of the algorithm ARP-EI in material parameter identification show that the presented elastic-plastic damage model is adequate to describe the plastic and ductile damage behavior and also prove that the proposed KA-CMA-ES algorithm apparently improve the efficiency of the standard CMA-ES. Therefore, the KA-CMA-ES is more powerful and efficient than CMA-ES for expensive optimization problems.