بخشی از مقاله
چکیده :
ضرورت انکار ناپذیر استفاده همزمان لباس و کیف خصوصا در خانم ها باعث شده که همگام با تکامل طراحی لباس و مد، هنر طراحی و تولید کیف نیز به دلیل کاربردهاي بسیار آن از اهمیت ویژه اي برخوردار شود. همچنین نظر به اهمیت پوشاك و کیف و افزایش خریدهاي اینترنتی نیاز به سامانه هاي طراحی کیف بیشتر شده است. در این مقاله سامانه طراحی کیف با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاوره اي توسعه داده شده است. ابتدا اجزاي کیف اداري – اسپورت شامل جلو، پشت، درب، بند، کفی ، باند جلو و پشت و زیپ در 35 طرح متفاوت طراحی شدند. طرح هاي ایجاد شده جهت تعیین برازندگی بر اساس سلیقه و نظر کاربر نمایش داده شد.
به دلیل تولید طرح هاي بسیار زیاد و متنوع در سامانه الگوریتم ژنتیک محاوره اي و امکان خستگی کاربر در امتیاز دهی و تعیین برازندگی همه طرح ها، از خوشه بندي K-means نیز براي دسته بندي طرح ها شد. جمعیت اولیه پس از تولید، خوشه بندي شده و براي تعیین برازندگی به کاربر نمایش داده شد و برازندگی بقیه طرح ها نیز براساس برازندگی نماینده خوشه ها ارزیابی شد. پس از امتیازدهی و تعیین برازندگی، نرم افزار سلیقه ي کاربر را حدس زده و کیف هایی که کاربر به برازندگی آن رأي داده را ارتقاء می دهد. این فرآیند باعث می شود که کاربر یا مصرف کننده در کمترین زمان ممکن به طرح دلخواه خود برسد و تولید با سرعت بالا و هزینه کم انجام شود.
مقدمه
طراحی و تولید کیف، باید مراحل زیادي از قبیل طراحی، انتخاب بهترین طرح ها، الگو سازي، دوخت و برگزاري میدان هاي نظر سنجی از مخاطبان و خریداران را طی کند بنا براین ثبت برازندگی یک طرح مستلزم صرف وقت، هزینه و مهارت زیادي می باشد که این کار براي صنعت مد کنونی مشکل می باشد، بنا براین به ورود فناوري رایانه واستفاده از نرم افزار هاي سه بعدي به عنوان ابزاري در اختیار صنعت مد می تواند به طراح کمک کند تا ایده هاي وي را به صورت مجازي و به سرعت اجرا کرده و طراح و مصرف کننده بتوانند قبل از مراحل تولید، پیش نمایشی از انواع کیف هاي طراحی شده را به صورت مجازي ببیند و در مورد آن ها اعمال نظر کند.
سامانه الگو ریتم ژنتیک محاوره اي مجموعه بسیار بزرگی از تولید را می تواند در بر گیرد که راه حل هاي جدیدي را ایجاد کرده و باعث تکامل پروسه طرح ها و تولید آن می شود، بدین ترتیب فضاي طراحی کیف در راستاي جستجوي بهترین طرح در جهتی تکامل پیدا می کند که به راه حل مطلوب برسد. و از سلیقه کاربر جهت برازندگی و انتخاب بهترین طرح ها در مراحل مختلف استفاده می شود، زیرا طراحی مد در کیف مسئله اي نیست که بدون نظر انسان بتوان ان را ارزیابی کرد.[4-1] استفاده از الگوریتم ژنتیک محاوره اي در طراحی پوشاك و کیف مورد توجه دانشمندان و محققین قرار گرفته است. زیائو دونگ و همکاران در سال 2010 ، جهت نوع آوري در طراحی کیف از سامانه الگوریتم ژنتیک محاوره اي استفاده کردند.
در این تحقیق از عملگرهاي الگوریتم ژنتیک محاوره اي شامل کدگذاري، برازندگی، انتخاب، ترکیب بهترین ها و تکثیر جهت تولید طرح هاي برتر استفاده شد که نهایتا" نتیجه گیري کردند که الگوریتم ژنتیک محاوره اي یک روش خوب در ایجاد نوآوري و خلاقیت در طراحی است به دلیل اینکه ارزیابی و نظر شخصی کاربر و مصرف کننده در طول فرآیند تولید طرح اعمال می شود و تعامل مشترك در مراحل تولید باعث می شود که مصرف کننده ها بتوانند بطور موثر در تولید طرح جدید مشارکت و اعتبار و اطمینان طرح هاي جدید تضمین خواهد شد.[7] گونگ و همکاران در سال 2009 از الگوریتم ژنتیک محاوره اي در طرح هاي لباس استفاده کردند و جمعیت الگوریتم به چند خوشه تقسیم شد و با تکامل و توزیع جمعیت حداکثر تعداد خوشه ها ایجاد گردید.
کاربر تنها یک طرح لباس در مرکز هر خوشه را ارزیابی کرده و برازندگی دیگر طرح هاي لباس بر اساس آن محاسبه شد. علاوه بر این براي تعیین برازندگی طرح لباس هر زمانی که کاربر با میل خود به سامانه مراجعه کند، نمره برازندگی کاربر ثبت شده و برازندگی آن بر اساس زمان محاسبه و ثبت می شود.[5] در سال 2013، مک و همکاران، روشی براي طراحی طرح اولیه لباس بر اساس الگوریتم ژنتیک محاوره اي ارائه کردند. این سیستم نه تنها توانایی بازیابی طرح هاي قبلی لباس از پایگاه داده طراحی را دارد بلکه توانایی ایجاد سبک هاي جدید را نیز دارد.
سیستم طراحی طرح اولیه لباس شامل یک طراحی مدل طرح اولیه، یک پایگاه داده و موتور طراحی طرح اولیه چند مرحله اي است. خروجی سیستم به آسانی قابل فهم و درك می باشد.[6] در سال 1392، زارع نژاد و همکاران یک سامانه کمک طراحی لباس با استفاده از اصول شباهت و الگوریتم ژنتیک محاوره اي ارائه دادند. آنها قطعات مانتو را در 6 قسمت مجزا طراحی کردند. با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاوره اي طرح هاي لباس ایجاد شد. تعدادي از طرح هاي لباس توسط کاربر و بقیه طرح ها به کمک روابط شباهت با در نظر گرفتن شباهت ها و اختلاف هاي بین طرح هاي لباس ارزیابی شد.[8] در این پژوهش یک سیستم طراحی مد کیف ارائه شده که بر اساس الگوریتم ژنتیک محاوره اي کار می کند.
الگوریتم پیشنهادي براي کاربران غیر حرفه اي - مصرف کنندگان - نیز به آسانی قابل درك است. با استفاده از نرم افزار طراحی، اجزاي کیف جداگانه طراحی و ذخیره شد. طرح هاي اجزاي کیف، پایگاه اطلاعاتی الگوریتم را تشکیل می دهند. با استفاده از الگوریتم طرح هاي کیف ایجاد می شود. این سیستم توانایی اضافه کردن طرح چرم به قسمتهاي کیف را دارد. به دلیل ارتباط مستقیم کاربر با کامپیوتر و امکان خستگی، ابتدا کاربر طرح مورد علاقه خود را براي اجزاي کیف انتخاب می کند و جمعیت اولیه بر اساس آن ساخته می شود.
سپس از سیستم خوشه بندي استفاده شده و کاربر تنها نماینده هر خوشه را ارزیابی کرده و برازندگی دیگر اعضا بر اساس میزان برازندگی نماینده هر خوشه محاسبه می شود. در این پژوهش از کیف اداري - اسپورت زنانه براي نشان دادن عملکرد سیستم استفاده شد با این وجود سیستم قابل تعمیم به انواع دیگر کیف نیز می باشد. هدف از اجراي این پژوهش ارائه سامانه طراحی سه بعدي کیف با بهره گیري از الگوریتم ژنتیک محاوره اي و استفاده از سلیقه مصرف کنندگان در فرایند تولید طرح و رسیدن به طرح مورد نظر مصرف کننده در حداقل زمان می باشد.
طرح مسئله: استفاده از انواع مدل کیف درموقعیت هاي مختلف متفاوت است و مصرف کننده بسته به نیاز و موقعیت خود یکی از انواع کیف شامل کیف هاي اداري - اسپورت، مجلسی، پولی، اداري، اسپورت، مدارك، و.... را انتخاب می کند که طراحی هر یک از مدل کیف هاي فوق، بسته به نوع سبک از نظر فرم و خطوط و طراحی ویژگی هاي خاص خود را دارد و می توان بعد از طراحی هر سبک با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاوره اي وانتخاب بر اساس سلیقه کاربر به تعداد زیادي از انواع کیف در هر یک از سبک هاي ذکر شده، رسید.
-1 آماده سازي طرح هاي کیف: اجزاي کیف اداري - اسپورت زنانه شامل جلو، پشت، درب، بند، کفی ، باند جلو و پشت و زیپ پشت، زیپ و جیب درب، جیب دیواره، جیب بزرگ، جیب کوچک پشت و جیب جلو می باشند. نمونه اي از یک طرح کیف و اجزاي آن در شکل 1 نشان داده شده است. با بررسی بازار و کمک گرفتن از طراحان کیف، قطعات کیف در 35 طرح متفاوت طراحی شده است. اجزاي کیف و طرح هاي چرم، پایگاه اطلاعاتی مجموعه را تشکیل می دهند. امکان تفاوت طرح چرم براي قسمت هاي کیف در نظر گرفته شده است و در واقع فضاي نمونهحدودآً 20 1022 ، مجموعه اي از طرح هاي متفاوت کیف اداري - اسپورت زنانه را تشکیل داده است.
-2 طراحی سیستم: مراحل الگوریتم سامانه طراحی کیف اداري – اسپورت زنانه در فلوچارت شکل 2 نشان داده شده است. براي داشتن یک طراحی هدایت شده، طرح هاي هر قسمت کیف و طرح چرم به کاربر نشان داده می شود. کاربر طرح هاي مورد نظر خود را انتخاب می کند و در تولید نسل اولیه از آن طرح ها استفاده می شود. این فرایند می تواند از خستگی کاربر در پیدا کردن طرح مورد نظرش بکاهد. سیستم، مدل هاي انتخاب شده توسط کاربر از هر قسمت را ترکیب و طرح هاي کیف اداري - اسپورت زنانه را ایجاد می کند.
امکان افزودن طرح چرم متفاوت براي اجزاي کیف وجود دارد. نسل اولیه بر روي صفحه، نمایش داده شده و کاربر به هر طرح ارزش برازندگی می دهد. برازندگی بقیه طرح هاي کیف نیز با کمک خوشه بندي انجام می شود. سپس سیستم باز تولید طرح هاي کیف با تقاطع و جهش نسل بعدي جمعیت را ایجاد می کند. دوباره طرح هاي کیف ایجادشده، در صفحه ،نمایش داده می شود. این فرایند تا زمانی که تعداد نسل ها به تعداد از پیش تعیین شده برسد یا اینکه طرح مورد نظر کاربر پیدا شود، ادامه می یابد. این تکرار می تواند جمعیت با ارزش برازندگی بالاتر، یعنی طرح کیف بهتر ي تولید کند.
-3کدگذاري: هر طرح کیف به عنوان یک کروموزم و اجزاي کیف و طرح چرم که هر کدام شامل 35 طرح متفاوت هستند به عنوان ژن ها در نظر گرفته شده اند.
-4 تولید نسل اولیه: 100 طرح کیف زنانه به عنوان نسل اولیه، به طور تصادفی و هدایت شده از بین اجزاي مختلف کیف اداري-اسپورت زنانه انتخاب شده، توسط کاربر استخراج می شود . هر بخش کیف به عنوان یک ژن و ترکیب ژن هاي مختلف یک کیف به عنوان یک کروموزوم در نظر گرفته شده است. در واقع قرار گرفتن ژن هاي مختلف در کنار یکدیگر و شکل دادن کروموزوم ها، جمعیت اولیه را می سازد. شکل 3 صفحه رابط کاربر را نشان می دهد که امکان انتخاب طرح هاي مورد نظر را به کاربر می دهد. همچنین نمونه اي از طرح هاي اولیه ارائه شده به کاربر در شکل 4 نمایش داده شده است.
-5 خوشه بندي جمعیت به روش :K-means پس از تولید نسل اولیه و خوشه بندي طرح هاي کیف زنانه در 8 خوشه مجزا، نماینده هر خوشه جهت ارزیابی به کاربر نشان داده می شود و میزان رضایت کیف اداري- اسپورت زنانه در بازه 0 تا 100 براي هر کدام توسط کاربر ثبت می شود.
-6 تعیین برازندگی سایر طرح هاي کیف با توجه به برازندگی نماینده خوشه: برازندگی سایر طرح ها کیف اداري – اسپورت زنانه با توجه به فاصله طرح ها از نماینده خوشه و برازندگی داده شده توسط کاربر، محاسبه می شود.
-7 انتخاب والدین: انتخاب بر اساس چرخ گردان و بیشترین برازندگی ها انجام می شود. هر طرح برازندگی بیشتري داشته باشد، شانس انتخاب بیشتري نیز دارد. تابع انتخاب استفاده شده از مجموع تمام برازندگی ها ضربدر عددي تصادفی بین 0 و 1 و براي ایجاد عددي تصادفی که در آن احتمال انتخاب اعداد با برازندگی بالاتر، بیشتر است، انتخاب می شوند.
-8 اعمال عملگرهاي الگوریتم ژنتیک: عملگرهاي ژنتیک به کار برده شده در این پژوهش شامل عملگر تقاطع چند نقطه و جهش می باشد. از نرخ جهش 0/2 و نرخ تقاطع 0/8 استفاده شده است.
نتایج و بحث
در این پژوهش سامانه اي براي طراحی کیف اداري – اسپورت زنانه با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاوره اي ارائه شده است. براي هر کدام از بخش هاي کیف و طرح چرم 35 طرح متفاوت در نظر گرفته شده است. کاربر با انتخاب طرح مورد نظر خود براي هر قسمت، الگوریتم را هدایت می کند تا 100 طرح تصادفی را مطابق با نظر وي ایجاد کند. این قابلیت سبب کاهش خستگی کاربر می شود. سامانه در نهایت طرحی را که به نظر کاربر نزدیک تر است، نمایش می دهد.
از الگوریتم براي خوشه بندي طرح هاي ایجاد شده توسط الگوریتم ژنتیک در 8 خوشه استفاده شده است. کاربر تنها نماینده خوشه را ارزیابی می کند و برازندگی بقیه طرح ها با توجه به ارزش برازندگی نماینده خوشه که توسط کاربر ارزیابی شده، تعیین می شود. این فرایند تا میزان قابل توجهی خستگی کاربر را کاهش می دهد. براي ارزیابی عملکرد سامانه، 30 کاربر از دانشجویان طراحی لباس، پس از ارزیابی طرح ها و نمایش طرح نهایی کیف اداري – اسپورت زنانه به آنها، میزان رضایت مندي خود را که حدود %80 بود از آن اعلام کردند. جهت این نظر سنجی یک پرسشنامه براي ارزیابی میزان رضایت مندي از سامانه طراحی شده است.
