خرید و دانلود نسخه کامل سمینار الگوریتمهای مبتنی بر هوش اجتماعی رویکردی به الگوریتم زنبور عسل

سمینار الگوریتمهای مبتنی بر هوش اجتماعی رویکردی به الگوریتم زنبور عسل

M.Sc” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی عمران برنامهریزی حمل و نقل
عنوان :
الگوریتمهای مبتنی بر هوش اجتماعی: رویکردی به الگوریتم زنبور عسل و
کاربرد آن در مهندسی حمل و نقل

مقدمه
بی شک صنعت حمل ونقل یکی از شاخص های مهم پیشرفت در هر کشور است صنعتی
که در گیر ودار حرکت به آینده و تکاپوی بشرو تکنولژی، هر روز گرفتار مسایلی صعب
الاحل وزمانبر میشود اتلاف ساعت ها زمان، در حل پیچیدگی های مسایل مهندسی که
بانگاه میکرو ثانیه ای وماشینی جوامع امروزی در تعارض است ، محققین امروز را که به
خوبی به اهمیت وقت وقوف دارند، بر آن داشت تا با ارایه مدلهایی نو خود را از بند
مهندسی سنتی رهانیده ودر این چارچوب با الهام از مادر طبیعت مدلهایی استوار بر زندگی
موجودات بیافرینند.بحث پیرامون چرایی و چگونگی این شیوه ها با نگاهی به کاربرد آنان
درمهندسی و خصوصاً مهندسی حمل ونقل که هدف غایی این نوشتار بوده در طی فصول
مختلف از نظر خواهد گذشت.
در این نوشتارچگونگی شبیه سازی یکی از رفتارهای جامعه زنبورها یعنی جمع آوری
شهد و تطابق آن با مسایل مهندسی پیرامون که غالباً به دنبال مقادیری بهینه هستند واز آن
جمله مسایل مهندسی حمل ونقل مورد بحث قرار گرفته است .
بدان منظور در فصل اول با نگاهی ژرف لیکن مجمل وجهت آشنایی هر چه بیشتر با
زندگی طبیعی زنبور عسل که اساس ما در فرایند مدلسازی است به معرفی برخی از
رفتارهای این موجود پرداخته ایم.
درفصل دوم نگاهی اجمالی به بعضی از مدلهای پیشین، در حل بهینه مسایل خواهیم
داشت ودر طول فصل با اساس مسایل بهینه سازی بیشتر آشنا خواهیم شد.
(BCO) در فصل سوم به دنبال شرح اصول روش بهینه یابی زنبور عسل موسوم به
با یکی از این روش ها و ارایه پیشرفت های TSP هستیم وضمن حل مساله معرو ف
حاصله الگوریتم زنبور ،شرحی نیز بر حل مساله “تطبیق – سواری ” جهت ارایه
توانمندی این الگوریتم در حل مسایل دشوار مهندسی حمل و نقل خواهیم داشت.
در فصل پایانی این مجموعه ضمن ارایه پیشنهاداتی در رابطه با کاربرد این مجموعه از
الگوریتم ها در مهندسی حمل و نقل به نتیجه گیری کلی از این نوشتار نیز پرداخته شده
است.

فصل اول:
زندگی زنبورهای عسل در
طبیعت

مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
چکیده …………………………………………………………………………………………… 1
مقدمه . ……………………………………………………………………………………………. 2
فصل اول: زندگی زنبور عسل در طبیعت . …………………………………………………….. 4
-1-1 تاریخچه زنبور عسل ……………………………………………………………………………………………………… 5
-2-1 سازمان اجتماعی توده زنبورها در کندو ……………………………………………………………………….. 6
-3-1 زندگی زنبور عسل . ………………………………………………………………………………………………………… 8
-1-3-1 زندگی زنبور عسل در داخل کندو . …………………………………………………………………………… 8
-1-1-3-1 از تخم تا زنبور کامل . …………………………………………………………………………………………… 8
-2-1-3-1 از زنبور کامل تا زنبور قادر به پرواز 9
-2-3-1 زندگی زنبور عسل در خارج از کندو . ……………………………………………………………………….. 11
-4-1 فعالیت و رفتار توده زنبورهای عسل به صورت یک ارگانیسم ……………………………………… 11
-5-1 مدت زندگی زنبورها ……………………………………………………………………………………………………… 12
-6-1 مکالمات زنبور عسل ……………………………………………………………………………………………………… 13
-1-6-1 رقص دایرهای ……………………………………………………………………………………………………………. 15
-2-6-1 رقص داسی ……………………………………………………………………………………………………………….. 15
-3-6-1 رقص ارتعاش شکم . …………………………………………………………………………………………………… 16
-4-6-1 فاصله تا منبع غذا . …………………………………………………………………………………………………….. 17
-5-6-1 جهت منبع غذا …………………………………………………………………………………………………………. 17
ز
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
فصل دوم: مروری بر برخی از روشهای بهینه یابی …………………………….. 23
-1-2 پیشگفتار ……………………………………………………………………………………………………………………….. 24
26 ………………………………………………………………………………………….. . (CO) -2-2 بهینهسازی ترکیبی
-1-2-2 شیوههای حل برای مسایل بهینهسازی ترکیبی ……………………………………………………….. 27
-2-2-2 یک روش فراابتکاری چیست؟ . …………………………………………………………………………………. 30
-3-2 تقسیمبندی الگوریتمهای فراابتکاری (فرایابنده یا فراکاوشی) …………………………………….. 31
33 ………………………………………………………………………………………………… (GA) -4-2 الگوریتم ژنتیک
-1-4-2 اجزای الگوریتم ژنتیک . …………………………………………………………………………………………….. 35
-2-4-2 الگوریتم ژنتیک استاندارد ………………………………………………………………………………………… 37
-3-4-2 انتخاب والدین به کمک چرخه رولت ………………………………………………………………………. 39
-4-4-2 عوامل موثر در کارآیی الگوریتم ژنتیک . …………………………………………………………………… 40
-5-2 الگوریتمهای فراابتکاری مورچگان . ……………………………………………………………………………….. 42
-1-5-2 آشنایی با الگوریتمهای فراابتکاری مورچگان …………………………………………………………… 42
-2-5-2 اساس الگوریتم فراابتکاری مورچگان ……………………………………………………………………….. 43
-3-5-2 انواع مختلف الگوریتمهای فراابتکاری مورچگان . ……………………………………………………… 47
49 …………………………………………………… (AS) -1-3-5-2 الگوریتم فرا ابتکاری سیستم مورچگان
51 ………………………………………….. (EAS) -2-3-5-2 الگوریتم فراابتکاری سیستم مورچگان غبه
52 ………………… . (AS – Rank) -3-3-5-2 الگوریتم فراابتکاری سیستم مورچگان مبتنی به رتبه
-4-3-5-2 الگوریتم فراابتکاری سیستم مورچگان با تعیین سطح مقادیر بیشینه و کمینه
54 ………………………………………………………………………………………………………………… . (MMAS) فرمون
ح
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
-5-3-5-2 الگوریتمهای فراابتکاری سیستم اجتماع
56 ……………………………………………………………………………………………………………………. (ACS) مورچگان
58 ……………………. . (ANTS) -6-3-5-2 الگوریتم جستجوی تقریبی و غیر قطعی درخت جواب
60 …………………………………………………………………….. . (SA) -6-2 الگوریتم شبیهسازی نورد جامدات
-1-6-2 شرح الگوریتم . …………………………………………………………………………………………………………… 60
-2-6-2 چگونگی کاهش درجه حرارت . …………………………………………………………………………………. 65
-3-6-2 تکنیکهای جستجوی همسایگی …………………………………………………………………………….. 65
فصل سوم :مدلسازی رفتارهای زنبور عسل در جمع آوری شهد ………….. 67
-1-3 مقدمهای بر هوش اجتماعی حشرات ……………………………………………………………………………. 68
-2-3 هوش اجتماعی چیست . ………………………………………………………………………………………………… 70
-3-3 هوش اجتماعی به عنوان بخشی از سیستمهای چند عاملی ……………………………………….. 76
-4-3 نگرش هوش اجتماعی (سیستم چندعاملی) درباره مدلسازی حمل و نقل . ………………… 78
85 ………………………………………………………………………………………………………. (BS) -5-3 سیستم زنبور
-1-5-3 زنبورهای طبیعی . ……………………………………………………………………………………………………… 85
-2-5-3 زنبورهای مصنوعی . …………………………………………………………………………………………………… 86
-3-5-3 حل مسأله فروشندگی سیار توسط سیستم زنبور . …………………………………………………… 88
-4-5-3 مطالعه آزمایشی سیستم زنبور . ………………………………………………………………………………… 100
105 ………………………………………………………………………………….. . (BCO) -6-3 بهینهسازی کلنی زنبور
105 ……………………………………………………. . (BCO) -1-6-3 روش فرایابنده بهینهسازی کلنی زنبور
110 ……………………………………………………………………………………….(FBS) -2-6-3 سیستم زنبور فازی
ط
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
-1-2-6-3 محاسبه میزان جذابیت جزء حل (مولفه حل) و گزینش جزء حل بعدی
جهت اضافه شدن به حل جزئی …………………………………………………………………………………………….. 112
-2-2-6-3 مکانیزم مقایسه راهحلهای جزئی زنبور ………………………………………………………………. 113
-3-2-6-3 تصمیمات زنبور در مورد کمک گرفتن از زنبورهای دیگر . ………………………………….. 114
-4-2-6-3 محاسبه تعداد زنبورهایی که تغییر مسیر میدهند …………………………………………….. 114
-3-6-3 مطالعه موردی: مسأله تطبیق سواری ………………………………………………………………………. 115
-1-3-6-3 حل مسأله تطبیق سواری توسسط سیستم زنبور فازی . ……………………………………… 117
-2-3-6-3 آزمایش عددی ……………………………………………………………………………………………………… 120
فصل چهارم:کاربردهای پیشنهادی هوش اجتماعی حشرات در مهندسی
حمل و نقل …………………………………………………………………………………….. 122
-1-4 پتانسیل های هوش اجتماعی حشرات در مهندسی حمل و نقل …………………………………… 123
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات …………………………………………………………………… 132
ی
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………………………… 136
فهرست منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………………………. 136
فهرست منابع لاتین . ……………………………………………………………………………………………………………….. 136
چکیده انگلیسی ………………………………………………………………………………………………………………………. 14