انواع مسائل بهینه سازی و تقسیم بندی آنها

جهت انتخاب استراتژی مناسب برای حل مسائل بهینه سازی باید شناخت مناسبی از آن داشته باشیم. در این پست می خواهیم انواع مسائل بهینه سازی را از دیدگاه های مختلف تقیسم بندی کنیم. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

خواندن ادامه مطلب

برنامه‌ريزي ژنتيک چیست؟

شكل: جمعيت کوچک توابع چندجمله‌اي در برنامه‌ريزي ژنتيک

برنامه‌ريزي ژنتيک (Genetic Programming)، که به اختصار GP نامیده می شود، از الگوريتم‌هاي ژنتيک براي نوشتن برنامه‌هاي کامپيوتري استفاده مي‌کند. در اين حالت متغيرها، ساختار‌هاي برنامه‌ريزي هستند و خروجي نيز ميزان توانايي برنامه در رسيدن به اهدافش است. تغييرات کوچکي در عملگر‌هاي الگوريتم ژنتيک همانند جهش، بازتوليد و ارزيابي تابع هزينه براي استفاده از آن‌ها در GP، مورد نياز هستند. در حقيقت GP برنامه‌ي‌ کامپيوتري‌اي است که برنامه‌هاي کامپيوتري ديگر را مي‌نويسد. هر کروموزوم در جمعيت اوليه GP، از تعدادي تابع تصادفي و ترمينال‌ها تشکيل يافته است. مثالهايي از اين توابع تصادفي، عمليات جمع، تفريق، تقسيم، ضرب و توابع مثلثاتي هستند. ترمينال‌ها نيز شامل متغير‌ها و ثابت‌هاي برنامه هستند. شکل فوق جمعيت کوچک توابع چندجمله‌اي را نشان مي‌دهد.

خواندن ادامه مطلب

برگزاری كنفرانس و نمايشگاه بهينه سازي انرژي

حوزه(هاي) تحت پوشش: بهينه سازي مصرف انرژي
تاريخ برگزاري: 2 مرداد 1389 تا 3 مرداد 1389
برگزار کننده: موسسه همايش صنعت
محل برگزاري: تهران

خواندن ادامه مطلب

فهرست مطالب متن آموزشی الگوریتم رقابت استعماری

بر روی سایت "الگوریتم رقابت استعماری و بهینه سازی تکاملی" متن آموزشی جامعی قرار گرفته است که توضیحات مفصلی را در مورد این الگوریتم در اختیار می کذارد. این فایل در حقیقت بخشهایی نسبتاً کامل از یک پایان نامه در مورد الگوریتم رقابت استعماری می باشد. در ادامه فهرست مطالب این متن آموزشی آمده است. برای مشاهده هر بخش می توانید روی عنوان آن بخش کلیک کنید. لازم به ذکر است که فایل PDF جامعتر این متن آموزشی نیز بر روی سایت در این لینک (کلیک کنید) قرار گرفته است. توصیه می شود پس از مطالعه بخش مربوطه در وبسایت، در صورت تمایل متن فایل PDF را نیز مطالعه نمایید. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

خواندن ادامه مطلب

برخی از مستندات الگوریتم رقابت استعماری - بخش سوم: پایان نامه ها

در این پست برخی از پایان نامه هایی که در داخل ایران در مورد "الگوریتم رقابت استعماری" نگاشته شده اند را خدمتتان معرفی می کنیم. شما می توانید با مراجعه به دانشگاه محل اجرای پایان نامه و یا تماس با مولف آن، نسبت به مطالعه این متون اقدام نماید. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

خواندن ادامه مطلب

برخی از مستندات الگوریتم رقابت استعماری - بخش دوم: مقالات فارسی

بعضی از مقالات و مستندات مربوط به الگوریتم رقابت استعماری "به زبان فارسی" در این پست ارائه شده اند. مقالات دیگر مربوط به الگوریتم به تدریج برای استفاده در این پست در اختیار علاقه مندان محترم قرار خواهد گرفت. اگر مقاله ای را در اینترنت در مورد الگوریتم رقابت استعماری مشاهده کردید ولی امکان دانلود آن برای شما فراهم نبود، لطفاً از طریق بخش تماس با ما، این موضوع را به ما اطلاع دهید تا سریعاً مقاله تهیه شده و جهت استفاده در اختیار شما و دیگران قرار گیرد. جهت ارسال مشخصات مقاله مورد نظر خود می توانید از طریق فرم ثبت مقالات و مستندات الگوریتم رقابت استعماری (این لینک) نیز اقدام کنید. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

خواندن ادامه مطلب

برخی از مستندات الگوریتم رقابت استعماری - بخش اول: مقالات لاتین

بعضی از مقالات و مستندات مربوط به الگوریتم رقابت استعماری "به زبان انگلیسی" در این پست ارائه شده اند. مقالات دیگر مربوط به الگوریتم به تدریج برای استفاده در این پست در اختیار علاقه مندان محترم قرار خواهد گرفت.

خواندن ادامه مطلب

ویدئو: سخنرانی: استعمار نو و استعمار فرهنگی -

این ویدئو، جلسه یک کلاس درس در دانشگاه Yale آمریکا است. موضوع بحث "استعمار نو و استعمار فرهنگی" است. مثالهای واضح مطرح شده در این سخنرانی جالب، نحوه ظهور و عملکرد استعمار را نشان می دهد. مشاهده این ویدئو به همه علاقه مندان الگوریتم رقابت استعماری توصیه می شود. بررسی و مطالعه پدیده استعمار می تواند در جهت ایجاد تغییرات و ارائه نسخه های جدیدتر الگوریتم رقابت استعماری مفید باشد. در توضیحات مربوط به این ویدئو به زبان اصلی می بینیم.

خواندن ادامه مطلب

استراتژی حل مسائل بهینه سازی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

در بسیاری از موارد دوستان زیادی این سوال را مطرح کردند که چگونه باید الگوریتم رقابت استعماری را به مسئله بهینه سازی خود اعمال کنند. در حقیقت، برای حل یک مسئله بهینه سازی، باید تعریف دقیقی از خود مسئله و متغیرها و اهداف بهینه سازی به عمل آید. در این بخش می خواهیم استراتژی حل یک مسئله بهینه سازی را گام به گام بیان کنیم. توضیحات ارائه شده کاملاً عمومی خواهند بود و نه تنها برای استفاده از الگوریتم رقابت استعماری، بلکه برای حل مسائل بهینه سازی با استفاده از هر الگوریتمی مفید خواهند بود.

استراتژی حل مسائل بهینه سازی را گام به گام با بیان تعاریف زیر و پاسخ به سوالات رایج در این مورد ارائه می کنیم.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 6 -- مراجع

6 مراجع
در این بخش، مراجع مربوط به متن آموزشی که بر روی سایت قرار  دارد، لیست شده است.

[1] Pablo Pedregal, Introduction to Optimization, Springer-Verlag New York Inc., 2004.

[2] Stephen Boyd and Lieven Vandenberghe, Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 5 -- خلاصه، نتيجه‌گيري و پيشنهادات

5 خلاصه، نتيجه‌گيري و پيشنهادات
آنچه در اين نوشتار مورد بررسي قرار گرفت ارائه يک الگوريتم بهينه‌‌سازي جدبد بر مبناي مدلسازي رياضي فرايند اجتماعي‌ـ‌سياسي پديده استعمار بود. روش‌هاي مختلفي براي حل مسائل بهينه‌سازي معرفي شده اند. بعضي از اين روشها به صورت تکراري و بر مبناي گراديان، نقطه بهينه تابع هزينه را پيدا مي‌کنند. اين روش‌ها معمولاً سرعت بالايي دارند ولي در درعوض مشکل افتادن در دام بهينه محلي را با خود حمل مي‌کنند. در نقطه مقابل روش‌هايي وجود دارند که به جستجوي نقطه بهينه مطلق تابع مي‌پردازند. الگوريتم‌هاي ژنتيک و بهينه‌سازي گروه ذرات نمونه‌هايي از اين روش‌ها هستند. نکته قابل توجه در مورد اکثر روش‌هاي بهنيه‌سازي تکاملي مطرح شده، اين است که اين روش‌ها معمولاً برگرفته از تکامل زيستي و مدلسازي پديده‌هاي طبيعي هستند و معمولاً جنبه‌هايي از تکامل که مدل شناخته‌شده‌اي از آن وجود ندارد، در حاشيه تحقيقاتي قرار گرفته است. در حقيقت انگيزش اصلي نگارش اين پايان‌نامه پر کردن اين خلا و بررسي جوانب پاسخ منفي‌اي بود که به سوال زير داده مي‌شد:

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 4 - بخش 4-6 -- کنترل فازي اتومبيل با استفاده از الگوريتم رقابت امپرياليستي

 

4-6 کنترل فازي اتومبيل

در اين بخش، الگوريتم رقابت استعماري به عنوان يک استراتژي جديد بهينه سازي، به مسئله طراحي کنترل کننده فازي اعمال شده است. هدف طراحي کنترل کننده اي است که رفتار گذرا و ماندگار سيستم را تا حد زيادي بهبود دهد. با داشتن قوانين فازي، توابع عضويت متغيرهاي ورودي و خروجي سيستم فازي به صورت بهينه طراحي شده اند و روش طراحي به يک مدل از خودرو اعمال شده است. ورودي هاي سيستم فازي سرعت وسيله و شيب جاده هستند. کنترل کننده فازي سرعت وسيله را با تنظيم مقدار سوخت ورودي به موتور تنظيم مي کند. نتايج مقايسه ميان کنترل کننده طراحي شده توسط الگوريتم رقابت استعماري و کنترل کننده طراحي شده توسط کارشناس نشان مي دهد که کنترلر بدست آمده توسط الگوريتم رقابت استعماري کارايي بهتري نسبت به کنترلر کارشناس دارد.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 4 - بخش 4-5 -- استفاده از الگوريتم رقابت استعماري براي شناسايي ويژگي مواد از آزمون فرورفتگي

4-5 استفاده از الگوريتم رقابت استعماري براي شناسايي ويژگي مواد از آزمون فرورفتگي

4-5-1 مقدمه
پاسخ آزمون فرورفتگي ، که عمق نفوذ فرورونده، h، را بر حسب بار اعمالي به فررونده، P، حساب مي‌کند، مورد علاقه‌ي بسياري از محققان زمينه مواد و تحليل تنش در سالهاي اخير بوده است. استفاده از پاسخ آزمون فرورفتگي، براي پيش‌بيني خواص الستو‌ـ‌پلاستيک، کاربرد ديگري است، که توجه بسياري از محققان را در حوزه علم مواد به خود جلب کرده است. روش‌هاي استخراج خواص الاستو‌ـ‌پلاستيک، در پژوهش‌هاي فراواني، مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. مطالعه آزمون فرورفتگي تيز، براي تخمين خواص مکانيکي مواد، از دو گام عمده تشکيل يافته است:

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 4 - بخش 4-3 -- الگوريتم رقابت استعماري؛ ابزاري براي يافتن نقطه تعادل نش

 

در اين بخش کاربرد الگوريتم رقابت استعماري در نظريه بازيها و يافتن نقطه تعادل نش ارائه مي‌شود. نتايج بدست آمده از اعمال الگوريتم معرفي شده (ICA)، با نتايج حاصل از الگوريتم ژنتيک مقايسه مي‌گردد.

4-3-1 يک بازي غير خطي استاتيک ساده

در اين بخش روش مورد استفاده بر روي يک مثال ساده بازي مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

يک بازي با دو بازيکن با توابع هزينه معرفي شده زير را در نظر بگيريد.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 4 - بخش 4-2 -- استفاده از الگوريتم رقابت امپرياليستي براي طراحي کنترل‌کننده PID چند متغيره براي سيستم صنعتي ستون تقطير

 

طراحي کنترل‌کننده براي پروسه‌هاي چند متغيره در مقايسه با معادل تک متغيره‌شان، بسيار پيچيده‌تر مي‌باشد. مسئله اصلي در سيستم‌هاي چند‌ورودي‌ـ‌چند‌خروجي (MIMO)، تزويج بين ورودي و خروجي است [36]. در چند دهه اخير، طراحي کنترل‌کننده براي سيستم‌هاي چند متغيره، علايق تحقيقاتي زيادي را به خود جلب کرده است و روشهاي کنترل چند متغيره فراواني ارائه شده‌اند [37،38]. در ميان روش‌هاي پيشنهادي براي کنترل سيستم‌هاي MIMO، کنترل‌کننده‌هاي PID، بيشترين استفاده را داشته‌اند. دليل اين امر به پيچيدگي کمتر، کارايي بالا و پياده‌سازي آسان اين کنترل‌کننده‌ها برمي‌گردد [39،40،41]. همچنين، بعضي روش‌هاي جستجوي عددي نيز براي طراحي کنترل‌کننده‌هاي MIMO پيشنهاد شده‌اند که سعي مي‌کنند يک تابع هزينه مناسب را کمينه کنند [42،43،44]. در اين فصل، استفاده الگوريتم رقابت استعماري براي طراحي يک کنترل‌کننده PID چند متغيره، بيان مي‌شود.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 4- بخش 4-1 -- استفاده از الگوريتم معرفي شده براي طراحي يک کنترل‌کننده PID بهينه

 

در اين فصل به برخي از موارد کاربرد الگوريتم توسعه داده شده در انواع مختلف مسائل مهندسي اشاره مي‌شود. در اين راستا چند مورد از اين کاربرد به تفصيل نسبي بيان مي‌شوند و توضيحات در مورد ساير کاربردها به اشاره‌اي کوتاه و گذرا محدود مي‌شود.

نکته مهم: کدهای نوشته شده این بخش در محیط متلب، بصورت مجزا بروی همین سایت منتشر شده اند. بخش دانلود کدهای آماده را ببینید.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 3 - بخش 3-4 -- مثال کاربردي و بخش 3-5 -- نتیجه گیری و بخش 3-6 -- توابع مورد استفاده

 

3-4 مثال کاربردي
در اين بخش، الگوريتم معرفي شده را برروي بعضي از توابع رايج که در مقايسه روش‌هاي مختلف بهينه‌سازي استفاده مي‌شوند؛ پياده‌سازي مي‌کنيم. اين توابع 2 بعدي بهينه‌سازي، از مرجع [3] استفاده شده‌اند و همه آن‌ها، مسائل مينيمم‌سازي هستند. جزئيات اين توابع و نقطه بهينه و نيز يک نماي سه‌بعدي از آن‌ها در پيوست اين فصل آمده است. از ميان اين توابع، روند بهينه‌سازي تابع مسئله‌ي G1 بطور مشروح مورد بررسي قرار مي‌گيرد اما در مورد بقيه، تنها به ذکر نتايج اکتفا مي‌شود.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 3 - بخش 3-3 -- الگوريتم رقابت استعماری

شکل 3-2 فلوچارت الگوريتم پيشنهادي را نشان مي‌دهد. همانند ديگر الگوريتم‌هاي تکاملي، اين الگوريتم، نيز با تعدادي جمعيت اوليه تصادفي که هر کدام از آنها يک "کشور" ناميده مي‌شوند؛ شروع مي‌شود. تعدادي از بهترين عناصر جمعيت (معادل نخبه‌ها در الگوريتم ژنتيک) به عنوان امپرياليست انتخاب مي‌شوند. باقيمانده جمعيت نيز به عنوان مستعمره ، در نظر گرفته مي‌شوند. استعمارگران بسته به قدرتشان، اين مستعمرات را با يک روند خاص که در ادامه مي‌آيد؛ به سمت خود مي‌کشند. قدرت کل هر امپراطوري، به هر دو بخش تشکيل دهنده آن يعني کشور امپرياليست (به عنوان هسته مرکزي) و مستعمرات آن، بستگي دارد. در حالت رياضي، اين وابستگي با تعريف قدرت امپراطوري به صورت مجوع قدرت کشور امپرياليست، به اضافه در صدي از ميانگين قدرت مستعمرات آن، مدل شده است.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 3 - بخش های 3-1 -- مقدمه و 3-2 -- مروري تاريخي بر پديده استعمار

در اين فصل، الگوريتم مطرح شده براي بهينه‌سازي، که از مدلسازي رياضي رقابت‌‌هاي امپرياليستي الهام گرفته شده است، معرفي شده و اجزاي مختلف آن توضيح داده مي‌شود. با داشتن تابع ، در بهينه‌سازي مي‌خواهيم‌ آرگومان x را به گونه‌اي بيابيم که هزينه متناظر آن، بهينه باشد (معمولاً کمينه).

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: فصل 1 -- مقدمه

 

1 - مقدمه

1-1 هدف و اهميت مسئله:
بهينه‌سازي اهميت زيادي در بسياري از شاخه‌هاي علوم دارد. به عنوان مثال فيزيک‌دانها، شيمي‌دانها، و مهندسان علاقه دارند تا يک طرح بهينه براي طراحي يک پروسه شيميايي به کار برند و محصول توليد شده را با داشتن شروطي مثل هزينه و آلودگي کم، بيشينه کنند. همچنين در برازش غير خطي مدل و منحني نيز، به نوعي به بهينه‌سازي، نياز داريم. اقتصاددانان و تحقيق‌کنندگان در عمليات نيز بايد جايابي بهينه منابع در جامعه و صنعت را پيدا کنند. روشهاي مطرح شده براي بهينه‌سازي مي‌توانند در دو دسته عمده طبقه‌بندي شوند؛ بهينه‌سازي محلي و بهينه‌سازي فراگير يا عام.

خواندن ادامه مطلب

متن آموزشی: چکیده

الگوريتم هاي بهينه‌سازي الهام گرفته از طبيعت به عنوان روشهاي هوشمند بهينه‌سازي در کنار روش‌هاي کلاسيک موفقيت قابل ملاحظه‌اي از خود نشان داده‌اند. از جمله اين روش‌ها مي‌توان به الگوريتم‌هاي ژنتيک (الهام گرفته از تکامل بيولوژيکي انسان و ساير موجودات)، بهينه‌سازي کلوني مورچه‌ها (بر مبناي حرکت بهينه مورچه‌ها) و روش بازپخت شبيه‌سازي شده (با الهام‌گيري از فرايند تبريد فلزات) اشاره نمود. اين روش‌ها در حل بسياري از مسائل بهينه‌سازي در حوزه‌هاي مختلفي چون تعيين مسير بهينه عامل‌هاي خودکار، طراحي بهينه کنترل کننده براي پروسه هاي صنعتي، حل مسائل عمده مهندسي صنايع همانند طراحي چيدمان بهينه براي واحدهاي صنعتي، حل مسائل صف و نيز در طراحي عامل‌هاي هوشمند استفاده شده‌اند.

خواندن ادامه مطلب

دانلود رایگان کد الگوریتم رقابت استعماری در سی شارپ و متلب

بالاخره پس از مدت ها، با توجه به درخواست های مکرر دوستان و علاقه مندان مباحث هوش مصنوعی و بهینه سازی هوشمند، و کاربران الگوریتم رقابت استعماری، نسخه جدید کد متلب الگوریتم رقابت استعماری، توسط گروه برنامه نویسان متلب سایت، ارائه گردیده است. همچنین با توجه به افزایش روز افزون کاربرد الگوریتم رقابت استعماری، و لزوم دسترسی به سرعت های اجرای بالاتر، برای اولین بار، الگوریتم رقابت استعماری با استفاده از زبان برنامه نویسی سی سارپ یا C# پیاده سازی شده است. این برنامه ها توسط مهندس سید مصطفی کلامی هریس، یکی از اعضای گروه برنامه نویسان متلب سایت، برنامه نویسی و تدوین شده است. لینک دانلود دو نسخه یاد شده، در ادامه آمده است:

خواندن ادامه مطلب

فایل راهنمای فارسی الگوریتم رقابت استعماری Imperialist Competitive Algorithm

این پست یک فایل آموزشی بسیار مفید راجع به Imperialist Competitive Algorithm یا الگوریتم رقابت استعماری در اختیار علاقه مندان قرار می دهد. این فایل آموزشی در حقیقت متن کامل یک پایان نامه در زمینه بهینه سازی و الگوریتم رقابت استعماری می باشد. در چکیده این فایل 100 صفحه ای می خوانید:

خواندن ادامه مطلب

نحوه مواجهه با قید ها در بهینه سازی مقید

یکی از دوستان سوالی در مورد نحوه برخورد با قید ها (Constraints) در الگوریتم رقابت استعماری مطرح کرده بودند. به علت طولانی بودن پاسخ این سوال، در یک فایل صوتی برخی از روشهای عمومی مدیریت قیدها در الگوریتم رقابت استعماری بیان شده است. البته همانگونه که در فایل صوتی تهیه شده ملاحظه خواهید کرد، اغلب روشهای مدیریت قیود وابسته به الگوریتم خاصی نمی باشند. بنابراین اگر مثلاً روشی هست که الگوریتم ژنتیک را برای حل مسائل مقید مناسب می کند، با اندکی تغییرات به سادگی می تواند به روش بهینه سازی دیگری مثل الگوریتم رقابت استعماری اعمال شود.

خواندن ادامه مطلب

کدهای الگوریتم رقابت استعماری و فیلم آموزش استفاده از آنها

در این پست یک نسخه از کدهای مربوط به الگوریتم رقابت استعماری (Imperialist Competitive Algorithm) که به اختصار ICA نامیده می شود، ارائه شده است. این کدها در متلب می باشند و به سادگی قابل اعمال به انواع مسائل بهینه سازی هستند. به همراه کدها یک فایل کوتاه متنی توضیحات مربوط نحوه استفاده از کد ها موجود می باشد. در نهایت یک فیلم کوتاه نیز نحوه استفاده از این کدها را به خوبی نمایش می دهد. این فیلم در پاسخ به سوال یکی از دوستان در مورد نحوه استفاده از کدها تهیه شده است. اما مشاهده آن برای بسیاری از دوستان که خود کدها و فایل کوتاه آموزشی همراه آن برایشان کافی نبوده است، توصیه می شود. به زودی فیلم های کامل تر و بهتری راجع به الگوریتم رقابت استعماری بر روی وب قرار خواهند گرفت. در ضمن این فیلم به زبان فارسی می باشد.

خواندن ادامه مطلب

انتخاب ورودی و ویژگی توسط الگوریتم رقابت استعماری

سوال مطرح شده: سوال دریافتی از طریق بخش تماس با ما در سایت: "آیا با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری می شود دیسکریپتور (Descriptor) انتخاب کرد؟ (دسکریپتر‌های برنامه SPSS). من قبلاً به روش استپوایز (Stepwize) اینکار رو در برنامه SPSS انجام میدادم. حالا می‌خواهم بدونم که آیا با الگوریتم ICA هم می‌شه این کارو کرد؟"

خواندن ادامه مطلب