مقایسه کارایی الگوریتم های فرا ابتکاری ژنتیک و انبوه ذرات برای تخصیص بهینه آب به زمین های کشاورزی در شرایط محدودیت آب
نویسندگان
چکیده
با توجه به این که بخش کشاورزی بیشترین مصرف کننده ی آب است، اتخاذ روش مناسب و توسعه مدلی برای تخصیص بهینه آب به محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین گام ها در جهت مدیریت منابع آب است. هدف اصلی این مقاله تخصیص بهینه آب به محصولات کشاورزی در شرایط محدودیت آبی و با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری ژنتیک و انبوه ذرات و مقایسه کارایی آن ها است. روش انجام تحقیق بدین صورت است که ابتدا داده های لازم توسط توابع و تحلیل های مکانی سیستم اطلاعات مکانی (gis) تهیه و آماده سازی می شوند. سپس آورد منابع آبی استخراج می گردد و میزان آب موردنیاز هرکدام از محصولات کشاورزی محاسبه می شود. سپس بر اساس مساحت و عملکرد محصول هر زمین و درآمد حاصله از هر محصول، تابع هدف محاسبه و با استفاده از الگوریتم های ژنتیک و انبوه ذرات آورد منابع آب به زمین های کشاورزی تخصیص داده می شود. این تخصیص به گونه ای است که سود اقتصادی حاصل از محصولات تمام زمین ها حداکثر شود. نتایج تحقیقات نشان می دهد که سود حاصل از تخصیص با الگوریتم انبوه ذرات، 106938976 ریال بیشتر از الگوریتم ژنتیک است. همچنین نتایج تست همگرایی الگوریتم ها، حاکی از سرعت همگرایی بسیار بالاتر انبوه ذرات است. نتایج تست تکرارپذیری الگوریتم ها نیز، ثبات بالاتر الگوریتم انبوه ذرات را نمایان می کند (واریانس جواب های نرمال شده الگوریتم ژنتیک در 10 اجرا 151/0 و الگوریتم انبوه ذرات 104/0 است). با توجه به نتایج ارزیابی زمان اجرای الگوریتم ها در دو حالت تعریف شرط توقف (تعداد اجرا و رسیدن به دقتی خاص)، الگوریتم انبوه ذرات در هر دو حالت زمان اجرای کمتری (به میزان به ترتیب 320 و 272 ثانیه) دارد. درمجموع الگوریتم انبوه ذرات در تمام جنبه های بررسی شده برتری قابل توجهی نسبت به الگوریتم ژنتیک دارد. تنها مسئله در اجرای این الگوریتم، تخصیص ندادن هیچ آبی به برخی از زمین ها است. درواقع با توجه به این موضوع، به نظر می رسد که در مواقع کمبود آب برای رسیدن به سود اقتصادی بیشتر، بهتر است به جای کم آبیاری، برخی از زمین ها خشک شوند.
منابع مشابه
مقایسه کارایی الگوریتم‌های فرا ابتکاری ژنتیک و انبوه ذرات برای تخصیص بهینه آب به زمین‌های کشاورزی در شرایط محدودیت آب
با توجه به این که بخش کشاورزی بیشترین مصرف کننده‌ی آب است، اتخاذ روش مناسب و توسعه مدلی برای تخصیص بهینه آب به محصولات کشاورزی یکی از مهم‌ترین گام‌ها در جهت مدیریت منابع آب است. هدف اصلی این مقاله تخصیص بهینه آب به محصولات کشاورزی در شرایط محدودیت آبی و با استفاده از الگوریتم‌های فرا ابتکاری ژنتیک و انبوه ذرات و مقایسه کارایی آن‌ها است. روش انجام تحقیق بدین‌صورت است که ابتدا داده‌های لازم توسط ...
متن کاملکاربرد الگوریتم فرا ابتکاری کرم شب‌تاب (FA) در تخصیص بهینه‌ی منابع آب چاه نیمه‌ی سیستان تحت سناریوی توسعه‌ی کشاورزی
با وجود مطالعات فراوانی که تاکنون در بهره برداری از مخازن انجام شده است، به دلیل تمایل محققان به کاهش خطا در محاسبات، این موضوع هنوز جای مطالعه و بررسی داشته و مورد علاقه محققین آب می باشد.در این راستا استفاده از توانمندی الگوریتم های فراکاوشی که عموماً برگرفته از طبیعت هستند و در مسائل پیچیده و مسائل بهینه سازی مورد استفاده قرارمی گیرند. در سالهای اخیر به شدت مورد توجه واقع گردید. از اینرو در پ...
متن کاملتخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه‌نیمه سیستان تحت سناریوهای مدیریتی آب و خاک
سابقه و هدف: با توجه به محدود بودن منابع آب سطحی و ظرفیت مخازن سدها، مدیریت علمی و ارائه سیاست بهره‌برداری بهینه از مخازن، امری لازم و حیاتی در جهت برآورده کردن نیازهای آبی است. همچنین با توجه به اهمیت و استفاده از منابع آب و تخصیص بهینه این منبع کمیاب بین مصارف مختلف در منطقه سیستان ضروری به نظر می‌رسد، که برنامه ایی جهت تحقق این هدف پایه‌ریزی شود در منطقه موردمطالعه و داخل کشور تاکنون تحقیقی ...
متن کاملارزیابی و مقایسه الگوریتم های بهینه سازی فرا ابتکاری در مکانیابی تسهیلات مطالعه موردی: بانک ها
مسأله مکانیابی بانک‌ها به فاکتورهای زیادی نیاز داشته و جزء مسایل NP-HARDطبقه‌بندی می‌شود. استفاده از روش‌های فراابتکاری برای حل مسایل NP-<stro...
متن کاملطراحی بهینه چاه های مشاهده ای در یک شبکه پایش سطح آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم فوق ابتکاری ژنتیک
Well designed monitoring networks are essential for the effective management of groundwater resources but the costs of monitoring well installations and sampling can prove prohibitive. The challenge is to obtain adequate water quality and quantity information with a minimum number of wells and sampling points, a task that can be approached objectively and effectively using numerical optimizatio...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
مهندسی فناوری اطلاعات مکانیجلد ۳، شماره ۴، صفحات ۱۹-۴۲
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023