بهره‌برداری بهینه از مخزن سد با استفاده از الگوریتم مورچه بیشینه − کمینه (MMAS)

یکی از مهم‌ترین مسائل بهینه‌سازی در حوزه‌ی مدیریت منابع آب، کهٓالگوریتم‌هآوٓروش‌های مختلفی برای حل آن به کار گرفته شده است، مسئله‌ی بهره‌برداری بهینه از مخزن سد است. امروزه برای حل این‌گونه مسائل از الگوریتم‌های فراکاوشی بیشتر از سایر الگوریتم‌ها استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین این الگوریتم‌ها، الگوریتم بهینه‌سازی جامعه‌ی مورچه‌ها است که اولین الگوریتم پیشنهاد شده برمبنای آن، روش سیستم مورچه می‌باشد. در طول سالیان اخیر نیز برای عملکرد بهتر این روش و کاهش معایب آن ــ ازجمله پدیده‌ی هم‌گرایی نابه‌هنگام مسئله ـ الگوریتم اصلی و پایه‌ی جامعه‌ی مورچه‌ها اصلاح، و الگوریتم‌های جدیدی بر مبنای آن تعریف شده است. یکی از این الگوریتم‌ها که در این نوشتار نیز از آن استفاده شده است، الگوریتم سیستم مورچه‌های بیشینه ـ کمینه است. اولین گام برای حل مسئله با استفاده از این الگوریتم، در نظر گرفتن متغیر تصمیم مناسب برای مسئله است، و سپس با توجه به این متغیر، گراف مناسبی برای مسئله تعریف می‌شود. در این نوشتار برای حل مسائل بهره‌برداری ساده و برقابی از مخزن سد دو حالت در نظر گرفته شده است. در حالت اول، متغیر تصمیم در نظر گرفته شده عبارت است از مقدار آب رهاسازی شده از مخزن، و در حالت دوم این متغیر عبارت است از میزان آب ذخیره شده در مخزن در هر ماه. در این نوشتار مسائل بهره‌برداری ساده و برقابی از مخزن سد دز با استفاده از الگوریتم سیستم مورچه‌های بیشینه ـ کمینه و برای هر دو حالت فوق حل شده است و در نهایت، نتایج به دست آمده با نتایج دیگر روش‌های به کار گرفته شده برای حل این مسائل بررسی و مقایسه شده است. این مقایسه حاکی از آن است که نتایج روش سیستم مورچه‌های بیشینه ـ کمینه مناسب‌تر است. همچنین مدل‌سازی این مسائل و حل آن‌ها با استفاده از نسخهٓ۸ نرم‌افزارL‌i‌n‌g‌o ، نشان‌دهنده‌ی آن است که با به‌کارگیری این الگوریتم جواب تقریباً مناسبی با هزینه‌ی محاسباتی مناسب برای مسائل حاصل شده است.