الگوریتم های هوشمند -با استفاده از شبیه سازی هوش انسانی و روندهای موجود در طبیعت
191صفحه ورد قابل ویرایش
فقط 15000تومان
چکیده
در الگوریتم های هوشمند به دنبال آن هستیم که با استفاده از شبیه سازی هوش انسانی و روندهای موجود در طبیعت، تا حد ممکن نوعی هوشمند سازی را در بخش های مختلف علم و صنعت ایجاد کنیم. هرچند که تقسیم بندهای گوناگونی برای مباحث مربوط به الگوریتم های هوشمند وجود دارد اما این مباحث را می توان در دو دسته کلی شامل استراتژی های تکاملی و حیات مصنوعی جای داد.
فهرست مطالب
فصل اول روش‌های ریاضی بهینه سازی MO.. 1
مقدمه.................................................................................................................................................................. 2
1-2 جستجوی منع شده ((TS Tabu Search. 15
فصل دوم الگوریتم ژنتیک GA.. 18
2-1- مقدمه‌ای بر بهینه سازی 19
2-2- الگوریتم ژنتیک باینری 23
2-3- الگوریتم ژنتیک باینری پیوسته. 44
فصل سوم بهینه سازی گروه ذرات PSO.. 52
3-1- تعاریف اولیه الگوریتم PSO... 53
3-2- مراحل اجرای الگوریتم PSO 56
3-3- مراحل مختلف اجرای الگوریتم BPSO... 63
فصل چهارم بهینه سازی کلونی مورچگان ACO.. 66
مقدمه 67
4-1- آزمایش GOSS 67
4-2- الگوریتم بهینه سازی مورچگان ACO 68
فصل پنجم الگوریتم رقابت استعماری ICA.. 80
مقدمه 81
5-1 کلیات الگوریتم رقابت استعماری (ICA) 81
5-3- الگوریتم رقابت استعماری.. 90
فصل ششم بهینه سازی کلونی زنبورها BCO.. 109
مقدمه 110
6-1- زنبور عسل در طبیعت... 110
6-2- بهینه سازی کلونی زنبورها 113
6-3- تصمیم گیری فازی زنبورها 117
6-4- محاسبه حل مسئله جذابیت و انتخاب حل بعدی 118
6-4-1- حل مسئله Ridesharing با استفاده از Fuzzy Bee System... 121
فصل هفتم اتوماتای سلولی CA.. 125
مقدمه. 126
7-1- سیستم‌های پیچیده 126
7-2- مفاهیم اتوماتای سلولی.. 130
7-3- بهینه سازی بر مبنای اتوماتای سلولی 136
7-4- اتوماتای سلولی فازی.. 140
7-5- بهینه سازی بر مبنای اتوماتای سلولی 156
7-6- اتوماتای سلولی فازی.. 161
فصل هشتم شبیه سازی سرد کردن تدریجی (تبرید) SA.. 170
8-1 کلیات روش سرد کردن تدریجی فلزات شبیه سازی شده (simulated annealing) 171
فهرست اشکال
فصل اول
شکل (1-1) نمایش تابع چند جمله ایƒ (X)=- X2 + 8X + 25 در بازه 0 تا 30. 3
شکل (1-2) نمایش تابع و مشتق آن در نقطه X(0) =5 در تکرار اول.. 6
شکل (1-3) نمایش تابع، مشتق تابع و مقدار تابع به ازاء شش نقطه نشان داده شده در جدول (1-1) 9
شکل (1-4) نمایش تابع و مشتق آن را در نقطه x(1) = 17/207 در تکرار دوم. 10
شکل (1-5) گیر افتادن در مینیمم محلی در اثر انتخاب نادرست شبکه بندی (تعداد نقاط کم) 15
فصل دوم
شکل (2-1) نمایش تابع و فرآیند به همراه ورودی‌ها و خروجی‌های آن.. 20
شکل (2-2) دیاگرام گردشی (فلوچارت) کلی GA باینری.. 24
فصل سوم
شکل (3-1) به‌روزرسانی سرعت ذرهi ام. 61
شکل (3-2) به‌روزرسانی سرعت ذرهi ام. 62
فصل چهارم
شکل (4-1) نمایش مورچهk ام در موقعیت i و انتخاب‌های پیش رو 69
شکل (4-2) مسیر حرکت فروشنده دوره گرد در تکرار اول.. 78
شکل (4-3) مسیر حرکت فروشنده دوره گرد پس از 100 حرکت تکرار 78
شکل (4-4) متوسط گره‌های شاخه‌ها روی گراف برای مثال 10 شهر و 79
فصل پنجم
شکل (5-1) شمای کلی الگوریتم رقابت استعماری.. 82
شکل (5-2) حرکت مستعمرات به سمت استعمارگر (سیاست جذب) 83
شکل (5-3) شمای کلی رقابت استعماری.. 84
شکل (5-4) اعمال سیاست جذب از طرف استعمارگران بر مستعمرات... 87
شکل (5-5) اجزاء اجتماعی سیاسی تشکیل دهنده یک کشور 91
شکل (5-6) چگونگی شکل گیری امپراتوری‌های اولیه (امپریالیست شماره 1 قوی‌ترین امپراتوری را ایجاد کرده است و بیش‌ترین تعداد مستعمرات را دارد). 95
شکل (5-7) نمایش حرکت کشورهای مستعمره به سمت کشور استعمارگر در حالت کلی.. 96
شکل 5-8 نمایش حرکت کشورهای مستعمره به سمت کشور استعمارگر در حالت واقعی.. 97
شکل (5-9) تغییر جای استعمارگر و مستعمره 99
شکل (5-10) نمایش امپراتوری پس از تغییر موقعیت‌ها 99
شکل (5-11) شمای کلی رقابت استعماری (امپراتوری بزرگ‌تر با احتمال بیشتری مستعمرات امپراطوری‌های دیگر را تصاحب می‌کند). 101
شکل (5-12) سقوط امپراتوری شماره 4 به دلیل از دست دادن کلیه مستعمراتش.... 104
شکل (5-13) نمایش سه بعدی از تابع مسئله 1G.. 107
شکل (5-14) امپراطوری‌های اولیه (هر رنگ نمایش دهنده یک امپراتوری می‌باشد). 108
شکل (5-15) امپراطوری‌ها در نسل 10 ام (4 تا از امپراطوری‌ها باقی مانده‌اند). 108
فصل ششم
شکل (6-1) مجموعه فازی برای بیان فاصله. 118
شکل (6-2) اولین رو به جلو (الف)، اولین برگشت به عقب (ب) 122
شکل (6-3) دومین رفت رو به جلو. 123
فصل هفتم
شکل (7-1) دو مثال از اتوماتای سلولی یک بعدی.. 133
شکل (7-2) یک سلول به ON تنظیم می‌شود اگر 4 یا بیشتر از 4 همسایه در زمان قبل ON باشند. 135
شکل (7-3) شبیه سازی اتوماتای دو بعدی با قوانین ذکر شده 135
شکل (7-4) رسم تابع هدف معادله (7-3) بصورت تحلیلی.. 139
شکل (7-5) رسم مرزهای محدودیت‌های معادله (7-3) بصورت تحلیلی.. 139
شکل (7-6) مرزهای محدودیت‌های معادله (7-3) توسط اتوماتای سلولی (الف) اولین تکرار، (ب) سومین تکرار 140
شکل (7-7) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 1. 149
شکل (7-8) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 2 150
شکل 7-9 رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس.... 150
شکل (7-10) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 4. 151
شکل (7-11) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 5. 152
شکل (7-12) دو مثال از اتوماتای سلولی یک بعدی.. 154
شکل (7-13) یک سلول به ON تنظیم می‌شود اگر 4 یا بیشتر از 4 همسایه در زمان قبل ON باشند. 156
شکل (7-14) شبیه سازی اتوماتای دو بعدی با قوانین ذکر شده 158
شکل (7-15) رسم تابه هدف معادله (7-3) بصورت تحلیلی.. 160
شکل (7-16) رسم مرزهای محدودیت‌های معادله (7-3) بصورت تحلیلی.. 160
شکل (7-17) مرزهای محدودیت‌ها معادله (7-3) توسط اتوماتای سلولی (الف) اولین تکرار 161
شکل (7-18) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 3. 167
شکل (7-19) رفتار اتوماتا برای برخی از قوانین کلاس 4. 168
شکل (7-20) رفتار اتواتا برای برخی از قوانین کلاس 5.. 169
فصل هشتم
شکل (8-1) تغییرات احتمال پذیرش.... 173
شکل (8-2) نقش افزایش T بر تابع احتمال قرار گرفتن در State سیستم.. 176
فهرست جداول
فصل اول
جدول (1-1) نتایج شش پله مربوط به تابع ƒ (X)= -⅟4 X2+8X+25 در تکرار اول.. 8
جدول (1-2) نتایج شش پله مربوط به تابع x2 +8x+25 ƒ (X)= در تکرار دوم. 10
جدول (1-3) نتایج ارزیابی برای تکرار 0 تا 3. 11
جدول (1-4) شبکه بندی بازه 50- تا 50 و مقادیر تابع هدف برای نقاط انتخاب شده 12
جدول (1-5) شبکه بندی بازه 10 تا 30 و مقادیر تابع هدف برای نقاط انتخاب شده 13
جدول (1-6) شبکه بندی بازه 10 تا 30 و مقادیر تابع هدف برای نقاط انتخاب شده 13
جدول (1-7) جمع بندی پارامترها و نتایج به دست آمده در طی پنج تکرار به روش گسسته سازی.. 13
فصل دوم
جدول (2-1) وزن دادن بر اساس rank کروموزوم‌ها 36
جدول (2-2) یک زوج انتخاب شده برای تولید نسل بعد. 37
جدول (2-3) وزن دادن بر اساس مقدار هزینه کروموزوم‌ها 41
فصل هفتم
جدول (7-1) نمایش قانون 30. 131
جدول (7-2) قانون ولفرام. 144
الگوریتم های هوشمند -با استفاده از شبیه سازی هوش انسانی و روندهای موجود در طبیعت
