پاورپوینت استفاده ازالگوريتم مورچگان براي بهينه‌سازي (pptx) 14 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 14 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
استفاده ازالگوريتم مورچگان براي بهينه‌سازي Ant Colony Optimization
الگوريتم مورچگان:
استفاده از الگوريتم‌هاي ابتكاري در حل مسئله بهينه‌سازي امري ضروري و اجتناب‌ناپذير است. اين روش از توانايي مورچه‌ها در پيدا كردن كوتاهترين مسير بين لانه و يك منبع غذايي الهام گرفته است. وقتي مورچه‌ها در محيط اطراف حركت مي‌نمايند، اثري شيميايي به نام فرومون از خود بجاي مي‌گذارند. وقتي جمعيتي از مورچه‌ها از چند مسير بين لانه و يك منبع غذايي حركت مي‌كنند، پس از مدت زمان معيني مشاهده مي‌شود كه در مسيرهاي متفاوت، فرومونهاي برجاي گذاشته شده متفاوت ميباشد. اين امر ناشي از اين واقعيت است كه مورچه‌هايي كه در مسير كوتاه حركت مي‌كنند، به علت كوتاه‌تر بودن مسير در يك مدت زمان معين‌تردد بيشتري داشته‌اند چون مورچه‌ها، مسير كوتاه‌تر را انتخاب كرده‌اند. با استفاده از روش مورچه‌ها، روش جستجوئي پياده‌سازي مي‌شود كه در هر مرحله‌اي از اطلاعات مراحل قبلي براي رسيدن به هدف استفاده ميگردد.
تاريخچه الگوريتم مورچگان:
به‌كارگيري سيستم مورچگان اولين بار (الگوريتم مورچگان) توسط Dorgio و همكاران و خود او به عنوان يك نگرش با چندين عامل براي حل مسائل بهينه‌سازي تركيبي يا راه‌حل چندعامله (multi Agent) مشكل، مانند مسئله فروشنده دوره گرد يا (TSP) (Traveling Sales Person) و مسئله تخصيص منابع يا QAP پيشنهاد و ارائه شد.
خصوصيات مورچه‌ها:
1- اجتماعي بودن: مطالعات نشان داده است كه مورچه‌ها حشراتي اجتماعي هستند كه در كلوني‌ها زندگي مي‌كنند و رفتار آنها بيشتر در جهت بقاء كلوني است تا در جهت بقاء يك جزء از آن.
2. هوشمندي توده‌اي: مورچه‌ها با وجود كور و كم‌هوش بودن كوتاهترين مسير رفت و برگشت از خانه تا غذا را پيدا مي‌كنند. اين يكي از مهمترين و جالبترين رفتار مورچه‌ها ميباشد كه اين نوع رفتار مورچه‌ها داراي نوعي هوشمندي توده‌اي است كه عناصر رفتاري تصادفي(احتمال) دارند و بين آنها (همديگر) هيچ نوع ارتباط مستقيمي وجود ندارد و آنها تنها بصورت غيرمستقيم و با استفاده از نشانه‌ها با يكديگر در تماس هستند.
مورچه‌ها چگونه كوتاهترين مسير را انتخاب مي‌كنند؟
مورچه‌ها هنگام راه رفتن از خود ردي از ماده شيميايي فرومون (pheromone) بجاي مي‌گذارند كه البته اين ماده بزودي تبخير مي‌شود ولي در كوتاه مدت بعنوان رد مورچه بر سطح زمين باقي مي‌ماند.
يك رفتار پايه‌اي ساده در مورچه‌ها وجود دارد:
آنها هنگام انتخاب بين دو مسير بصورت احتمالاتي (statistical) مسيري را انتخاب مي‌كنند كه فرومون بيشتري داشته باشد يا بعبارت ديگر مورچه‌هاي بيشتري قبلاً از آن جا عبور كرده باشند.
ويژگيهاي الگوريتم مورچگان:
اين الگوريتم مورچگان:
1. چندمنظوره ميباشد، به عبارت ديگر مي‌تواند براي انواع مشابه يك مسأله به كار رود.
2. قوي ميباشد، يعين با كمترين تغييرات براي ديگر مسائل بهينه‌سازي تركيبي به كار برده مي‌شود.
3. يك روش مبتني بر جمعيت ميباشد.
مزيتهاي ACO:
ايجاد انعطاف در حل هرگونه مسئله بهينه‌سازي
پسخورد مثبت (پسخورد مثبت، منجر به كشف سريع جوابهاب خوب مي‌شود)
محاسبات توزيع شده (محاسبات توزيع شده از همگرايي زودرس و بي‌موقع جلوگيري مي‌كند)
- هيوريستيك آزمند سازنده (به كشف جوابهاي قابل قبول در مراحل اوليه جستجو كمك مي‌كند).
كاربردهاي الگوريتم مورچگان:
از كاربردهاي الگوريتم (ACO) مي‌توان به بهينه كردن هر مسئله‌اي كه نياز به يافتن كوتاهترين مسير دارد استفاده می شود:
1- مسيريابي داخل شهري و بين شهري
2- مسيريابي بين پست‌هاي شبكه‌هاي توزيع برق ولتاژ بالا
3- مسيريابي شبكه‌هاي كامپيوتري
4-مسیر یابی تامین مواد اولیه جهت تولید به هنگام