Modelling the Social Interactions in Grey Wolf Optimizer

Nov 2, 2021·
Rodrigo Lira
Rodrigo Lira
,
Mariana Macedo
,
Hugo Valadares Siqueira
,
Ronaldo Menezes
,
Carmelo J. A. Bastos-Filho
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Abstract
Swarm Intelligence has been successfully used for solving high-dimensional and multimodal optimization problems. However, the wide range of swarm-based techniques, operators, and parameters requires prior knowledge before applying them to real-world problems. Because of this, we have been study- ing the meso-level characteristics that emerge from the social interactions within the swarm to understand each swarm-based technique’s unique characteristics. In this paper, we model and study the interaction network of the Grey Wolf Optimizer (GWO) to capture its social behaviour. We used Portrait divergence to compare the similarity between network structures over exper- iments, simulations and iterations of the GWO. We also used Kullback divergence to compare the probability distributions of the network flows varying over experiments, simulations and iterations of the GWO. Furthermore, we discovered we could identify the GWO convergence using the interaction network approach. Comparing different simulations, we found that the wolves communicate using a stable network structure but not necessarily a stable network flow indicating variance in the number of highly influential wolves. We also point out patterns found in GWO that appears to be similar to other swarm-based algorithms (GPSO and FSS).
Type
Publication
2021 IEEE Latin American Conference on Computational Intelligence (LA-CCI)
publications
Rodrigo Lira
Authors
Professor

Professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE) com doutorado em Engenharia da Computação pela Universidade de Pernambuco (2025) na área de Inteligência de Enxames e Aprendizado de Máquina. Possui Mestrado (2014) e Bacharelado (2013) em Engenharia da Computação pela mesma instituição. Realiza pesquisa de pós-doutorado em Engenharia de Sistemas na UPE. É conselheiro do Conselho Superior (CONSUP) do IFPE, atual coordenador de curso do Tecnológo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas do Campus Paulista, possuitambém experiência coordenador da Divisão de Pesquisa e Extensão.

É membro da Sociedade Brasileira de Computação (SBC), IEEE e Complexity Systems Society. Desde 2023, participa de projetos de inovação tecnológica da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP). Já coordenou projetos de pesquisa e extensão no IFPE em parceria com instituições como FACEPE, SiDi, IPA, SOFTEX, NIC.BR e Prefeitura de Paulista.