Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ahmadzadeh,Maziar Palhang
محمدرضا احمدزاده (استاد راهنما) مازیار پالهنگ (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Sadegh Norouzzadeh
محمدصادق نوروززاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
Numerical optimization is a powerful and necessary tool in human modern life. In mathematics and computer Science, optimization refers to choosing the best option between available choices. Nowadays, optimization is used in many aspects of human life including engineering, medicine, agriculture and economy. For example many engineering design problems can also be expressed as optimization problems. Due to growing number of optimization problems and growing complexity of them, it seems that we need to improve and develop theoretical and practical optimization methods. Particle swarm optimization (PSO) is an optimization algorithm that has received much attention in recent years. PSO is a simple and computationally inexpensive algorithm iired by social behavior of bird flocks and fish schools. However, PSO suffers from premature convergence, especially in high dimensional multi-modal functions. In this thesis, two new methods for improving PSO have been introduced. The first method has utilized a new operator which called Plowing Operator for effectively initializing PSO. The plowing operator tries to improve exploration ability of the algorithm in early search steps by combining random search with it. The second method which has been named Light Adaptive Particle Swarm Oprtimization uses plowing operator, genetic algorithm’s selection operator and a new operator which is named adaptive mutation operator to improve PSO. The selection operator has been used to increase convergence speed of the algorithm. Adaptive mutation operator is a kind of mutation operator which adds a guassian noise to the components of the solution, the amplitude of this noise decreases over the time so this operator helps exploration in early phases and facilitate exploitation in last phases. Moreover, a simple control system with fuzzy approach has been utilized to use adjunct operators effectively. Our approaches are validated using some common complex unimodal/multi-modal benchmark functions and results have been compared with results of genetic algorithm, basic PSO and nine variations of the PSO. The simulation results demonstrate that the proposed approaches are successful in improving PSO algorithm results in global optimization problems. Keywords: Particle Swarm Optimization, Computational Swarm Intelligence, Numerical Optimization, Premature Convergence
در علم ریاضیات و علوم کامپیوتر، بهینه سازی به انتخاب بهترین گزینه از میان گزینه های موجود اطلاق می شود. بهینه سازی عددی، ابزاری بسیار کاربردی و سودمند در زندگی امروز بشر است. امروزه رد پای بهینه سازی در بسیاری از ابعاد زندگی بشر خود را نمایان می سازد. به عنوان نمونه، بسیاری از مسائل طراحی در علوم مهندسی در قالب مسائل بهینه سازی مطرح می شوند. همچنین علم اقتصاد نیز تا حدود زیادی بر پایه بهینه سازی استوار است. علاوه بر این، بهینه سازی کاربردهای فراوان دیگری در پزشکی، مهندسی، کشاورزی و دیگر علوم دارد. با توجه به افزایش روزافزون مسائل بهینه سازی و همچنین افزایش دشواری آن ها نیاز به توسعه و تقویت روش های نظری و عملی بهینه سازی احساس می گردد. الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات(PSO) یک روش حل مسائل بهینه سازی است که برای بسیاری از مسائل دارای پیاده سازی آسان و بار محاسباتی کمی است. این الگوریتم با توجه به سرعت و کارایی اش در مواجهه با مسائل، در سال های اخیر توجهات زیادی را به خود جلب نموده است. اما به هر حال این الگوریتم به ویژه در توابع پیچیده ای که دارای چندین بهینه هستند، از مشکل همگرایی نابالغ رنج می برد. در این پایان نامه دو روش جدید برای تقویت الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی اول از عملگری جدید به نام شخم زدن برای تقویت قابلیت کاوش الگوریتم در مراحل ابتدایی بهره می گیرد و روش دوم که بهینه سازی دسته ذرات تطابقی سبک نام دارد، علاوه بر استفاده از عملگر شخم زدن، از دو عملگر انتخاب الگوریتم ژنتیک و عملگری جدید به نام عملگر جهش تطبیقی به منظور تقویت کارایی الگوریتم استفاده می کند. ضمن این که برای افزایش کارایی، در روش پیشنهادی دوم از یک سیستم تطابقی فازی برای کنترل زمان اجرای عملگرها در الگوریتم استفاده شده است. در نهایت کارایی الگوریتم های پیشنهادی در برابر الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات پایه، الگوریتم ژنتیک و نه نسخه بهبود یافته دیگر از بهینه سازی دسته ذرات پایه مورد سنجش قرار گرفته اند و نتایج حاصل مورد تحلیل واقع شده اند. در این پایان نامه از چندین تابع محک متداول در این زمینه برای مقایسه کارایی الگوریتم ها استفاده شده است. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته مؤید این امر است که دو الگوریتم پیشنهادی توانسته اند کارایی الگوریتم پایه را بهبود بخشند. واژه های کلیدی: بهینه سازی دسته ذرات، هوش جمعی محاسباتی، بهینه سازی عددی، همگرایی نابالغ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی