ارائه الگوریتم فراابتکاری برای حل مسائل بهینه‌سازی عددی با الهام از مفهوم تاوه در فیزیک شاره
Abstract
یکی از مسائل مهم در مهندسی،یافتن نقاط بهینه سراسری توابع مورد استفاده است. یافتن چنین نقطه‌ای در برخی از توابع به‌علت‌هایی نظیر تعداد ابعاد بالا یا عدم توانایی مشتق‌گیری از تابع، به‌راحتی امکان پذیر نیست. همچنین در مدل‌سازی مهندسی روابط بسیاری از توابع در اختیار نیست اما به‌صورت جعبه سیاه می‌توان به آنها ورودی داد و از آنها خروجی گرفت. از این‌رو با دلایل مطرح شده، الگوریتم‌های فراابتکاری ارائه می‌شوند. در این مقاله الگوریتمی‌فراابتکاری برگرفته از رفتار تاوه‌ها در فیزیک شاره ارائه شده است. الگوریتم از دیدگاه فنی از تاوههایی ساخته می‌شود. هر تاوه شامل چند ذره است. ذرات با استفاده از ماتریس دوران ارائه شده حرکت میکنند. این حرکت موجب جستجوی محلی می‌شود. همچنین هر تاوه با انتخاب یکی از تاوه‌های دیگر با الگوریتم انتخاب، سعی در فرار از بهینه محلی و رسیدن به بهینه سراسری دارد. الگوریتم با عملگرهای خود به اکتشاف و استخراج در تابع مورد نظر میپردازد. نوآوری دیگر این مقاله، ارائه دو معیار ارزیابی جدید برای الگوریتم‌های بهینه‌سازی است. این دو معیار رفتار و همگرایی الگوریتم‌ها را در طی مسیر رسیدن به نقطه بهینه سراسری و یا افتادن در بهینه محلی، نشان می‌دهند. الگوریتم پیشنهادی پیاده‌سازی شده و با الگوریتم‌های بهینه‌سازی عددی مرز دانش مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. مشاهده شد که روش پیشنهادی می‌تواند روی اکثر توابع معیار، از بیست و چهار تابع معیار در ابعاد مختلف، به نتایج بهتری نسبت به سایر روش‌ها دست یابد. ( تمام کدها در صفحه http://web.nit.ac.ir/ h.omranpour/ در دسترس است).
