Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Performance Analysis of Source-Linked Harmony Search Algorithm for Big Data Optimization

Yıl 2022, Cilt: 15 Sayı: 2, 151 - 160, 15.12.2022
https://doi.org/10.54525/tbbmd.1090787

Öz

In this study, the performance of Source-Linked Harmony Search algorithm (slinkHSA) that is a new variant of the Harmony Search algorithm (HSA) powered with the usage of existing data for generating initial solutions was investigated over a big data optimization problem requiring minimization of measurement noise for electroencephalography (EEG) signals. The results obtained by the mentioned HSA variant were also compared to the results of other meta-heuristic techniques. Comparative studies showed that generating initial harmonies by guiding the existing EEG signals significantly contributes to the qualities of the solutions and increases the convergence speed of the algorithm.

Kaynakça

  • Kambatla, K., Kollias G.,Kumar V., Grama, A., Trends in Big Data Analytics. Journal of Parallel and Distributed Computing, 74(7):2561–2573, 2014.
  • Gudivada, V. N., Baeza-Yates, R., Raghavan, V. V., Big Data: Promises and Problems. Computer, 48(3):20–23, 2015.
  • Tsai, C. W., Lai, C. F., Chao, H. C. , Vasilakos, A. V., Big data Analytics: A Survey. Journal of Big Data, 2(1):21, 2015.
  • Özköse, H., Arı, E. S., Gencer, C., Yesterday, Today and Tomorrow of Big Data, Procedia-Social and Behavioral Sciences, 195, 1042-1050, 2015
  • Abbass, H. A., Calibrating Independent Component Analysis with Laplacian Reference for Real-Time EEG Artifact Removal. International Conference on Neural Information Processing, pages 68–75, 2014.
  • Goh, S. K., Abbass, H. A., Tan, K. C., Al-Mamun, A., Artifact Removal From EEG Using a Multi-Objective Independent Component Analysis Model. International Conference on Neural Information Processing, pages 570–577, 2014.
  • Goh, S. K., Tan, K. C., Al-Mamun, A., Abbass, H. A., Evolutionary Big Optimization (bigopt) of Signals. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), pp: 3332–3339. IEEE, 2015.
  • Zhang, Y., Zhou, M., Jiang, Z., Liu, J., A Multi-Agent Genetic Algorithm for Big Optimization Problems. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), pages 703–707. IEEE, 2015.
  • Zhang, Y., Liu, J., Zhou, M., Jiang, Z., A Multi-Objective Memetic Algorithm Based on Decomposition for Big Optimization Problems. Memetic Computing, 8(1):45–61, 2016.
  • Elsayed, S., Sarker, R., An Adaptive Configuration of Differential Evolution Algorithms for Big Data. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC). IEEE, pp: 695–702, 2015.
  • Elsayed, S., Sarker, R., Differential Evolution Framework for Big Data Optimization. Memetic Computing, 8(1):17–33, 2016.
  • El Majdouli, M. A., Bougrine, S., Rbouh, I., El Imrani, A. A., A Fireworks Algorithm for Single Objective Big Optimization of Signals. IEEE/ACS 13th International Conference of Computer Systems and Applications (AICCSA), pp: 1–7. IEEE, 2016.
  • Loukdache A., El Majdouli, M. A., Bougrine, S., El Imrani, A. A., A Clonal Selection Algorithm For the Electro Encephalography Signals Reconstruction.International Conference on Electrical and Information Technologies (ICEIT), pp: 1–6. IEEE, 2017.
  • Meselhi, M. A., Elsayed, S. M., Essam, D. L., Sarker, R. A. Fast Differential Evolution for Big Optimization. 2017 11th International Conference on Software, Knowledge, Information Management and Applications (SKIMA), pp: 1–6. IEEE, 2017.
  • Wang, H., Wang, W., Cui, L., Sun, H., Zhao, J., Wang, Y., Xue, Y., A Hybrid Multiobjective Firefly Algorithm for Big Data Optimization. Applied Soft Computing, 69:806–815, 2018.
  • Yi, J. H., Deb, S., Dong, J., Alavi, A. H., Wang, G. G., An Improved NSGA-III Algorithm with Adaptive Mutation Operator for Big Data Optimization Problems. Future Generation Computer Systems, 88:571–585, 2018.
  • Aslan, S., An Artificial Bee Colony-Guided Approach for Electro-Encephalography Signal Decomposition-Based Big Data Optimization. International Journal of Information Technology & Decision Making, 19(02), 561-600, 2020.
  • Jiang, X., Bian, G., Tian, Z., Removal of Artifacts from EEG Signals: A Review. Sensors, 19(5), 987, 2019
  • Geem, Z. W., Kim, J. H., Loganathan, G. V., A New Heuristic Optimization Algorithm: Harmony Search. Simulation, 76(2), 60-68, 2001.
  • Srinivas, M., Patnaik, L. M., Genetic Algorithms: A Survey. Computer, vol. 27, no. 6, pp. 17–26, Jun. 1994.
  • Price, K. V., Differential Evolution, Handbook of Optimization. Berlin, Germany: Springer, 2013, pp. 187–214.
  • Karaboga, D., Basturk, B, A Powerful and Efficient Algorithm for Numerical Function Optimization: Artificial Bee Colony (ABC) Algorithm. J. Global Optim., vol. 39, no. 3, pp. 459–471, Oct. 2007.
  • Shi, Y., Particle Swarm Optimization: Developments, Applications and Resources, Proc. Congr. Evol. Comput., vol. 1, May 2001, pp. 81–86.
  • Aslan, S, Demirci, S., Immune Plasma Algorithm: A Novel Meta-Heuristic for Optimization Problems. IEEE Access, vol. 8, pp. 220227-220245, 2020
  • İleri, S. C., Aslan, S., Demirci, S., A Novel Harmony Search Based Method for Noise Minimization on EEG Signals. 2021 6th International Conference on Computer Science and Engineering (UBMK), 2021, pp. 747-750

Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi

Yıl 2022, Cilt: 15 Sayı: 2, 151 - 160, 15.12.2022
https://doi.org/10.54525/tbbmd.1090787

Öz

Bu çalışmada, Harmoni Arama algoritmasının (Harmony Search algorithm, HSA) mevcut veriden faydalanarak başlangıç çözümlerini üretme yaklaşımı ile güçlendirilmiş varyantı olan Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama algoritmasının (Source-Linked HSA, slinkHSA) performansı elektroensefalografi (EEG) sinyallerinde gürültü minimizasyonu gerektiren büyük veri optimizasyonu üzerinden incelenmiştir. slinkHSA ile elde edilen sonuçlar diğer meta-sezgisel teknikler tarafından bulunan sonuçlar üzerinden kıyaslanmıştır. Karşılaştırmalar, başlangıç harmonilerini EEG sinyalleri kullanılarak üretmenin çözümlerinin kalitesini önemli ölçüde katkıda bulunduğunu ve algoritmanın yakınsama hızını artırdığını göstermiştir.

Kaynakça

  • Kambatla, K., Kollias G.,Kumar V., Grama, A., Trends in Big Data Analytics. Journal of Parallel and Distributed Computing, 74(7):2561–2573, 2014.
  • Gudivada, V. N., Baeza-Yates, R., Raghavan, V. V., Big Data: Promises and Problems. Computer, 48(3):20–23, 2015.
  • Tsai, C. W., Lai, C. F., Chao, H. C. , Vasilakos, A. V., Big data Analytics: A Survey. Journal of Big Data, 2(1):21, 2015.
  • Özköse, H., Arı, E. S., Gencer, C., Yesterday, Today and Tomorrow of Big Data, Procedia-Social and Behavioral Sciences, 195, 1042-1050, 2015
  • Abbass, H. A., Calibrating Independent Component Analysis with Laplacian Reference for Real-Time EEG Artifact Removal. International Conference on Neural Information Processing, pages 68–75, 2014.
  • Goh, S. K., Abbass, H. A., Tan, K. C., Al-Mamun, A., Artifact Removal From EEG Using a Multi-Objective Independent Component Analysis Model. International Conference on Neural Information Processing, pages 570–577, 2014.
  • Goh, S. K., Tan, K. C., Al-Mamun, A., Abbass, H. A., Evolutionary Big Optimization (bigopt) of Signals. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), pp: 3332–3339. IEEE, 2015.
  • Zhang, Y., Zhou, M., Jiang, Z., Liu, J., A Multi-Agent Genetic Algorithm for Big Optimization Problems. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC), pages 703–707. IEEE, 2015.
  • Zhang, Y., Liu, J., Zhou, M., Jiang, Z., A Multi-Objective Memetic Algorithm Based on Decomposition for Big Optimization Problems. Memetic Computing, 8(1):45–61, 2016.
  • Elsayed, S., Sarker, R., An Adaptive Configuration of Differential Evolution Algorithms for Big Data. IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC). IEEE, pp: 695–702, 2015.
  • Elsayed, S., Sarker, R., Differential Evolution Framework for Big Data Optimization. Memetic Computing, 8(1):17–33, 2016.
  • El Majdouli, M. A., Bougrine, S., Rbouh, I., El Imrani, A. A., A Fireworks Algorithm for Single Objective Big Optimization of Signals. IEEE/ACS 13th International Conference of Computer Systems and Applications (AICCSA), pp: 1–7. IEEE, 2016.
  • Loukdache A., El Majdouli, M. A., Bougrine, S., El Imrani, A. A., A Clonal Selection Algorithm For the Electro Encephalography Signals Reconstruction.International Conference on Electrical and Information Technologies (ICEIT), pp: 1–6. IEEE, 2017.
  • Meselhi, M. A., Elsayed, S. M., Essam, D. L., Sarker, R. A. Fast Differential Evolution for Big Optimization. 2017 11th International Conference on Software, Knowledge, Information Management and Applications (SKIMA), pp: 1–6. IEEE, 2017.
  • Wang, H., Wang, W., Cui, L., Sun, H., Zhao, J., Wang, Y., Xue, Y., A Hybrid Multiobjective Firefly Algorithm for Big Data Optimization. Applied Soft Computing, 69:806–815, 2018.
  • Yi, J. H., Deb, S., Dong, J., Alavi, A. H., Wang, G. G., An Improved NSGA-III Algorithm with Adaptive Mutation Operator for Big Data Optimization Problems. Future Generation Computer Systems, 88:571–585, 2018.
  • Aslan, S., An Artificial Bee Colony-Guided Approach for Electro-Encephalography Signal Decomposition-Based Big Data Optimization. International Journal of Information Technology & Decision Making, 19(02), 561-600, 2020.
  • Jiang, X., Bian, G., Tian, Z., Removal of Artifacts from EEG Signals: A Review. Sensors, 19(5), 987, 2019
  • Geem, Z. W., Kim, J. H., Loganathan, G. V., A New Heuristic Optimization Algorithm: Harmony Search. Simulation, 76(2), 60-68, 2001.
  • Srinivas, M., Patnaik, L. M., Genetic Algorithms: A Survey. Computer, vol. 27, no. 6, pp. 17–26, Jun. 1994.
  • Price, K. V., Differential Evolution, Handbook of Optimization. Berlin, Germany: Springer, 2013, pp. 187–214.
  • Karaboga, D., Basturk, B, A Powerful and Efficient Algorithm for Numerical Function Optimization: Artificial Bee Colony (ABC) Algorithm. J. Global Optim., vol. 39, no. 3, pp. 459–471, Oct. 2007.
  • Shi, Y., Particle Swarm Optimization: Developments, Applications and Resources, Proc. Congr. Evol. Comput., vol. 1, May 2001, pp. 81–86.
  • Aslan, S, Demirci, S., Immune Plasma Algorithm: A Novel Meta-Heuristic for Optimization Problems. IEEE Access, vol. 8, pp. 220227-220245, 2020
  • İleri, S. C., Aslan, S., Demirci, S., A Novel Harmony Search Based Method for Noise Minimization on EEG Signals. 2021 6th International Conference on Computer Science and Engineering (UBMK), 2021, pp. 747-750
Toplam 25 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler(Araştırma)
Yazarlar

Serhat Celil İleri 0000-0002-0259-0791

Selçuk Aslan 0000-0002-9145-239X

Sercan Demirci 0000-0001-6739-7653

Erken Görünüm Tarihi 3 Aralık 2022
Yayımlanma Tarihi 15 Aralık 2022
Yayımlandığı Sayı Yıl 2022 Cilt: 15 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA İleri, S. C., Aslan, S., & Demirci, S. (2022). Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri Ve Mühendisliği Dergisi, 15(2), 151-160. https://doi.org/10.54525/tbbmd.1090787
AMA İleri SC, Aslan S, Demirci S. Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi. TBV-BBMD. Aralık 2022;15(2):151-160. doi:10.54525/tbbmd.1090787
Chicago İleri, Serhat Celil, Selçuk Aslan, ve Sercan Demirci. “Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi”. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri Ve Mühendisliği Dergisi 15, sy. 2 (Aralık 2022): 151-60. https://doi.org/10.54525/tbbmd.1090787.
EndNote İleri SC, Aslan S, Demirci S (01 Aralık 2022) Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi 15 2 151–160.
IEEE S. C. İleri, S. Aslan, ve S. Demirci, “Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi”, TBV-BBMD, c. 15, sy. 2, ss. 151–160, 2022, doi: 10.54525/tbbmd.1090787.
ISNAD İleri, Serhat Celil vd. “Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi”. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi 15/2 (Aralık 2022), 151-160. https://doi.org/10.54525/tbbmd.1090787.
JAMA İleri SC, Aslan S, Demirci S. Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi. TBV-BBMD. 2022;15:151–160.
MLA İleri, Serhat Celil vd. “Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi”. Türkiye Bilişim Vakfı Bilgisayar Bilimleri Ve Mühendisliği Dergisi, c. 15, sy. 2, 2022, ss. 151-60, doi:10.54525/tbbmd.1090787.
Vancouver İleri SC, Aslan S, Demirci S. Büyük Veri Optimizasyonu için Kaynak-Bağlantılı Harmoni Arama Algoritmasının Performans Analizi. TBV-BBMD. 2022;15(2):151-60.

https://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0Makale Kabulü

 

Çevrimiçi makale yüklemesi yapmak için kullanıcı kayıt/girişini kullanınız.

Dergiye gönderilen makalelerin kabul süreci şu aşamalardan oluşmaktadır:

1.       Gönderilen her makale ilk aşamada en az iki hakeme gönderilmektedir.

2.       Hakem ataması, dergi editörleri tarafından yapılmaktadır. Derginin hakem havuzunda yaklaşık 200 hakem bulunmaktadır ve bu hakemler ilgi alanlarına göre sınıflandırılmıştır. Her hakeme ilgilendiği konuda makale gönderilmektedir. Hakem seçimi menfaat çatışmasına neden olmayacak biçimde yapılmaktadır.

3.       Hakemlere gönderilen makalelerde yazar adları kapatılmaktadır.

4.       Hakemlere bir makalenin nasıl değerlendirileceği açıklanmaktadır ve aşağıda görülen değerlendirme formunu doldurmaları istenmektedir.

5.       İki hakemin olumlu görüş bildirdiği makaleler editörler tarafından benzerlik incelemesinden geçirilir. Makalelerdeki benzerliğin %25’ten küçük olması beklenir.

6.       Tüm aşamaları geçmiş olan bir bildiri dil ve sunuş açısından editör tarafından incelenir ve gerekli düzeltme ve iyileştirmeler yapılır. Gerekirse yazarlara durum bildirilir.

 88x31.png   Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.