다목적 베이지안 최적화(MOBO)에서 수렴(파레토 프런티어에 가까워지기)과 다양성(해집합의 고른 분포)을 동시에 추구하던 기존 방식과 달리, 이 논문은 두 목표를 단계적으로 분리하는 '수렴 후 다양화(CTD)' 접근을 제안한다. 1단계에서는 파레토 프런티어의 한 지점으로 빠르게 수렴하는 데 집중하고, 2단계에서 비로소 해를 프런티어 전반에 고르게 퍼뜨린다. 널리 쓰이는 획득함수를 활용한 두 가지 CTD 구현을 실험한 결과, 총 446건의 쌍대비교 중 72.9%에서 기존 최신 기법보다 통계적으로 우수했고 21.1%는 동등, 6.1%만 열세였다. 특히 평가 예산이 매우 제한적이거나 고차원 문제일 때 CTD의 이점이 두드러졌다.
- •다목적 베이지안 최적화(MOBO)에서 수렴과 다양성을 단계적으로 분리하는 'CTD' 접근을 제안했다.
- •1단계는 파레토 프런티어 한 지점으로 빠르게 수렴, 2단계는 해를 프런티어 전반에 고르게 분산시킨다.
- •446건의 쌍대비교 중 72.9%에서 기존 최신 기법보다 통계적으로 우수한 성능을 보였다.
- •평가 예산이 매우 제한적이거나 고차원 문제일 때 이점이 특히 두드러졌다.
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Converge Then Diversify: Decoupling Convergence and Diversity in Multi-Objective Bayesian Optimisation
- 1.다목적 베이지안 최적화(MOBO), 수렴·다양성 동시 추구는 예산 빠듯할 때 비효율적
- 2.CTD(수렴 후 다양화) 제안: 1단계 파레토 전선 한 점으로 수렴, 2단계 전선 전체로 해 분산
- 3.널리 쓰이는 획득함수를 활용한 두 가지 간단한 CTD 구현 제시
- 4.446건 쌍대 비교 중 72.9%에서 기존 최신 기법보다 우수, 6.1%만 열세
왜 중요한가?
평가 예산이 매우 제한적이거나 고차원인 실무 최적화 문제에서, 수렴과 다양성 추구 순서를 분리하는 단순한 전략만으로 기존 최신 기법 대비 우위를 보였다는 점은 실제 최적화 파이프라인에 바로 적용 가능한 실용적 개선이다.
본문 미리보기
arXiv:2609.13396v1 Announce Type: new Abstract: Multi-objective Bayesian optimisation (MOBO) is a sample-efficient approach for optimising expensive black-box functions with multiple objectives. In MOBO, the goal is to adequately approximate the Pareto front; that is, to obtain a high-quality solution set with 1) good convergence (closeness to the Pareto front) and 2) good diversity (spread across the Pareto front). Existing MOBO methods typically aim to accomplish these two tasks simultaneousl
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