پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته: مهندسی صنایع – صنایع

موضوع:

الگوریتم تکاملی جستجوگر، یک الگوریتم جدید برای مسائل بهینه سازی پیوسته

استاد راهنما:

دکتر نیکبخش جوادیان

استاد مشاور:

دکتر رضا توکلی مقدم

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده:

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

در سال های اخیر توسعه و بهره گیری از الگوریتم های تکاملی رشد چشم گیری داشته می باشد. ساختار اغلب الگوریتم ها بر مبنای یک پدیده در طبیعت بوده می باشد. هر یک از آنها دارای نقاط ضعف و قوتی بوده می باشد به طوری که هر از چند گاهی شاهد معرفی الگوریتمی جدید هستیم که برتری خود را نسبت به تعدادی از الگوریتم های قبلی نشان می دهد.

در این پایان نامه یک الگوریتم جدید برای حل مسائل بهینه سازی پیوسته معرفی می گردد. این الگوریتم مبتنی بر یک منطق ساده جستجو می باشد. در این الگوریتم هر جستجوگر معرف یک جواب می باشد. الگوریتم جستجوگر تکاملی در هر گام ناحیه جستجو و جستجوگرها را به چند قسمت تقسیم می کند و هر گروه جستجو را به ناحیه ای تخصیص می دهد. حرکت جستجوگرها در ناحیه ها بر اساس یک طریقه تکاملی ساده می باشد اما هیچ کدام از جستجوگرها اجازه ورود به ناحیه های دیگر را ندارند. در مرحله بعد تعدادی از ناحیه ها که بهترین مقدار تابع هدف را دارا هستند انتخاب و به چند ناحیه کوچکتر تقسیم می شوند و گروه های جستجوگر به آنها تخصیص داده می شوند. این مراحل تا برقراری شرط توقف ادامه پیدا خواهد نمود برای سنجش عملکرد این الگوریتم از مثال های موجود در مقالات پر رجوع ترین الگوریتم ها بهره گیری شده می باشد. نتایج بدست آمده نشان دهنده برتری الگوریتم جستجوگر تکاملی بر این الگوریتم ها می باشد.

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

در ریاضیات و علوم رایانه یک مسأله بهینه سازی، مسأله یافتن بهترین راه حل از میان همه راه حل های عملی می باشد. مسأله های بهینه سازی می تواند به دو دسته تقسیم گردد که متغیرها پیوسته یا گسسته باشند. روش های حل متفاوتی برای این گونه مسائل وجود دارند که به سه دسته روش های سنتی ریاضی، روش های ابتکاری و روش های فرا ابتکاری تقسیم می شوند. در اکثر مسائل بهینه سازی با افزایش ابعاد مساله زمان حل آن نیز به صورت نمایی افزایش پیدا می کند. به این گونه مسائل، مسائل بهینه سازی ترکیبیاتی گفته می گردد. به همین علت یکی از بهترین گزینه های برای حل مسائل بهینه سازی بهره گیری از الگوریتم های فرا ابتکاری می باشد. مهمترین علت بهره گیری از الگوریتم های فرا ابتکاری، بدست آوردن یک جواب مناسب در زمان مناسب می باشد. از همین رو می باشد که توسعه و میزان بهره گیری از الگوریتم های فرا ابتکاری به شدت رشد داشته می باشد.

2-1- تعریف مسأله

هدف از بهينه‌سازي يافتن بهترين جواب قابل قبول با در نظر داشتن محدوديت‌ها و نيازهاي مسأله می باشد. بهينه‌سازي يك فعاليت مهم و تعيين‌كننده در بسیاری ار زمینه های علمی، اقتصادی، صنعتی و غيره می باشد. بسياري از مسائل بهينه‌سازي در مهندسي، طبيعتاً پيچيده‌تر و مشكل‌تر از آن هستند كه با روش‌هاي مرسوم بهينه ‌سازي نظير روش های برنامه‌ريزي رياضي و نظاير آن قابل حل باشند. مانند راه ‌حل‌هاي موجود در برخورد با اين گونه مسائل، بهره گیری از الگوريتم‌هاي تکاملی می باشد. دلیل دیگر بهره گیری از الگوریتم های تکاملی، زمان بسیار زیاد و غیر ممکن روش های دقیق ریاضی برای حل مسائلی با پارامتر های زیاد و پیچیده می باشد. در سال‌هاي اخير يكي از مهمترين و اميدبخش‌ترين تحقيقات، «روش‌هاي ابتكاري برگرفته از طبيعت» بوده می باشد. اين روش‌ها شباهت‌هايي با سيستم‌هاي اجتماعي و يا طبيعي دارند. ساختار ‌آنها برگرفته شده از طریقه تکاملی موجود در آن سیستم می باشد كه در حل مسائل با ساختار پیچیده نتايج بسيار خوبی داشته می باشد. در اکثر این گونه الگوریتم ها عملیات جستجو با تولید یک جمعیت تصادفی در ناحیه جستجو شروع می گردد. سپس با بهره گیری هوش محاسباتی موجود در الگوریتم، جواب ها حرکت داده می شوند. این جابجایی به نحوی می باشد که بعد از گذشتن چند گام جمعیت به سمت نقطه بهینه همگرا می شوند. تفاوت اصلی الگوریتم های تکاملی در همین نحوه جابجایی جمعیت می باشد. در سال های اخیر توسعه و بهره گیری از الگوریتم های تکاملی رشد چشم گیری داشته می باشد. هر یک از آن ها دارای نقاط ضعف و قوتی بوده می باشد به طوری که هر از چند گاهی شاهد معرفی الگوریتمی جدید هستیم که برتری خود را نسبت به تعدادی از الگوریتم های قبلی نشان می دهد.

در این پايان­نامه، یک الگوریتم جدید برای حل مسائل بهینه سازی پیوسته معرفی شده می باشد. این الگوریتم مبتنی بر یک منطق ساده جستجو می باشد. برای ارزیابی عملکرد الگوریتم های فرا ابتکاری از مسائل ریاضی موجود در ادبیات بهره گیری می گردد. برای این الگویتم نیز از 11 مساله ریاضی برای مقایسه و ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی بهره گیری شده می باشد. در این مقایسات نتایج الگوریتم پیشنهادی با نتایج یازده الگوریتم فرا ابتکاری مقایسه شده می باشد. این الگوریتم ها جزء پر رجوع ترین الگوریتم های فرا ابتکاری در این زمینه هستند.

3-1- هدف پژوهش

هدف از این پایان نامه معرفی یک الگوریتم فراابتکاری کارا برای حل مسائل بهینه سازی پیوسته می باشد که بتواند نسبت به اغلب الگوریتم های فراابتکاری معروف دارای برتری باشد.

4-1- فرضیات پژوهش

در اين پایان نامه، فرضيات مسأله وجود ندارد و طراحی الگوریتم تکاملی جستجوگر فقط برای مسائل بهینه سازی پیوسته صورت مي گيرد.

5-1- اهمیت و ضرورت پژوهش

گستره بهره گیری از الگوریتم های فراابتکاری در علوم مختلف به خصوص مهندسی صنایع در طی سال های گذشته بسیار زیاد بوده می باشد. تعداد ارجاعات به مقالات اصلی این الگوریتم ها خود گواه این امر می باشد. در ادامه به تعدادی از این موارد تصریح می گردد.

– الگوریتم تجمعی ذرات (1995) – 19927 ارجاع.

– الگوریتم هارمونی (2001) – 866 ارجاع.

– الگوریتم زنبور عسل (2007) – 590 ارجاع.

– الگوریتم فرهنگ (1994) – 517 ارجاع.

– الگوریتم رقابت استعماری (2007) – 195 ارجاع.

– الگوریتم گرانشی (2009) – 188 ارجاع.

تعداد ارجاعات بسیار زیاد به مقالات الگوریتم های فراابتکاری نشان دهنده اهمیت فراوان این روش ها می باشد. روش حل یا پدیده علمی که وسعت بهره گیری از آنها به این شکل باشد بسیار اندک می باشد.

6-1- اختصار فصل های آتی

در فصل دوم به مرور ادبیات الگوریتم های فرا ابتکاری پرداخته خواهد گردید. الگوریتم هایی که در این فصل مرور می گردد شامل الگوریتم ژنتیک، الگوريتم آنيلينگ شبيه‌سازي، الگوریتم ایمنی مصنوعی، الگوریتم جستجوی ممنوعه، الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچه، الگوریتم اجتماع ذرات، تکامل تفاضلی، الگوریتم جستجوی هارمونی، جستجوی فاخته، الگوریتم دسته‌ی ماهی‌هاي مصنوعی، الگوریتم کرم شب تاب، الگوریتم خفاش، الگوریتم جستجوی گرانشی، الگوریتم کلونی زنبور عسل، الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم بهینه سازی فاخته می باشد.

در فصل سوم به زمینه های علمی پژوهش پرداخته می گردد. در این فصل روش های مختلف جستجو و بهینه سازی مورد بحث قرار می گیرد. مسائل بهینه سازی ترکیبیاتی و روش های حل آن توضیح داده می گردد.

در فصل چهارم ساختار الگوریتم جستجوگر تکاملی توضیح داده خواهد گردید و سپس با بهره گیری از چندین مساله ریاضی عملکرد آن با معروف ترین الگوریتم های فرا ابتکاری مورد مقایسه قرار خواهد گرفت.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

فصل پنجم مربوط به نتیجه گیری و پیشنهادات آتی پژوهش خواهد بود.

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 104

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان