FUNDAMENTOS DE METAHEURÍSTICAS · SUBTÓPICO 02

Descobrir novas regiões ou melhorar o que já parece bom?

Exploração amplia a cobertura do espaço. Intensificação concentra esforço ao redor das melhores soluções conhecidas. Uma metaheurística precisa combinar as duas.

EXPLORARcobertura
INTENSIFICAR
precisão

01 · DUAS FORÇAS COMPLEMENTARES

Buscar longe e buscar fundo.

EXPLORAÇÃO · DIVERSIFICAÇÃO

Visitar o desconhecido

  • Movimentos maiores
  • Novas regiões do espaço
  • Maior variedade de soluções
  • Chance de escapar de ótimos locais
INTENSIFICAÇÃO

Refinar o promissor

  • Movimentos menores
  • Vizinhança de boas soluções
  • Busca por precisão
  • Convergência mais rápida

02 · QUANDO O EQUILÍBRIO FALHA

Os dois extremos prejudicam a busca.

EXPLORAÇÃO EXCESSIVA

Muito movimento, pouco aprendizado

A busca visita muitas regiões, mas não permanece tempo suficiente para refinar boas descobertas.

comportamento quase aleatório
INTENSIFICAÇÃO EXCESSIVA

Convergência prematura

As soluções ficam parecidas cedo demais e a busca pode aprisionar-se em um ótimo local.

diversidade → 0

03 · MECANISMOS DE CONTROLE

Cada família implementa o equilíbrio de um jeito.

MétodoExploraçãoIntensificação
Algoritmo Genético

Mutação e diversidade da população

Seleção e elitismo

PSO

Inércia e componentes aleatórios

Melhor pessoal e global

ACO

Evaporação e escolha probabilística

Depósito de feromônio

Recozimento Simulado

Temperatura alta aceita pioras

Temperatura baixa refina

04 · LABORATÓRIO INTERATIVO

Controle o comportamento de uma equipe de busca.

O parâmetro equilibra deslocamentos aleatórios e atração pela melhor descoberta.

EXPERIMENTO 08
ciclo0
melhor fitness—
dispersão—
regiões visitadas—

Paisagem com dois picos

Um pico local compete com o ótimo global. Os rastros mostram o deslocamento.

equilibrada

05 · ESTRATÉGIAS DINÂMICAS

O equilíbrio pode mudar durante a execução.

INÍCIOmais exploração

Pouca informação está disponível; vale conhecer regiões diferentes.

→
MEIOequilíbrio

Boas regiões aparecem, mas ainda há orçamento para alternativas.

→
FINALmais intensificação

O esforço se concentra em refinar as melhores descobertas.

06 · NO CÓDIGO

Um parâmetro mistura direção e aleatoriedade.

equilibrio.js
function mover(x, melhor, alpha) {
  const explorar = vetorAleatorio();
  const intensificar = melhor - x;

  return x
    + (1 - alpha) * explorar
    + alpha * intensificar;
}
α=0
Exploração

O movimento depende da perturbação aleatória.

α=.5
Mistura

As duas componentes influenciam a trajetória.

α=1
Intensificação

Todos seguem diretamente a melhor descoberta.

↻
Adaptação

Alpha pode variar conforme o estado da busca.

PRÓXIMO SUBTÓPICO

Critérios de parada.

Uma busca precisa reconhecer quando o orçamento terminou ou o progresso deixou de justificar novos ciclos.

Continuar estudo →