بخشی از مقاله
چکیده
الگوریتم ABC - کلونی زنبور عسل مصنوعی - 1 در کاربردهاي عملی بسیاري مورد استفاده بوده است و نرخ همگرایی خوبی نشان داده است. این الگوریتم بر طبق فرایند واریانس تصادفی راه حل - جواب - جدید را تولید می کند. در این فرایند، دامنه هاي اختلال حائز اهمیت است، چون می تواند بر راه حل جدید تأثیر بگذارد. در این مقاله، کلونی زنبورعسل مصنوعی خود تطبیق، موسوم به ABC خودتطبیق، را براي بهینه سازي عددي جهانی پیشنهاد می کنیم.
به منظور ارتقاء نرخ همگرایی، در الگوریتم بنیانی ABC اختلال خودتطبیق جدیدي معرفی شده است. در بررسی کیفیت کار ABC خودتطبیق از تعداد 23 عملکردمعیار2 استفاده شده است. نتایج آزمایشی نشان می دهند که رویکرد ما مؤثر و کارآمد است. در مقایسه با سایر الگوریتم ها، عملکرد ABC خودتطبیق بهتر از الگوریتم ABC بنیانی و سایر رویکردهاي نوآورانه در ادبیات، ویا حداقل قابل مقایسه با آنها، از لحاظ کیفیت راه حل، است.
.1 مقدمه
مسائل بهینه سازي نقش مهمی را در حوزه هاي کاربردي صنعتی و در دنیاي تحقیقات علمی بازي می کنند. در طی دهه گذشته انواع مختلفی از الگوریتم هاي فرا-مکاشفه اي3 را دیده ایم که براي حل مسائل بهینه سازي اقدام کرده اند. در میان آنها، روشهاي مبتنی بر فرا-مکاشفه، مانند تابکاري شبیه سازي شده - SA - 4، الگوریتم ژنتیک - GA - ، الگوریتم بهینه سازي ازدحام ذرات - PSO - 5، کلونی زنبور عسل مصنوعی - ABC - ، و تکامل تفاضلی-4] 6 [1، را می توان از جمله رایج ترین روشها به حساب آورد.
خصوصاً اینکه الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی [5] یک الگوریتم مکاشفه اي تکاملی مبتنی بر جمعیت، ملهم از رفتار جستجوگري هوشمندانه فوج زنبوران عسل، است. اکی و کارابوگا [6] نسخه اي اصلاح شده از کلونی زنبورعسل مصنوعی پیشنهاد کردند. کلونی زنبورعسل مصنوعی اصلاح شده براي حل اثربخش مسئله بهینه سازي پارامتر حقیقی به کار برده شد. در الگوریتم ABC اصلاح شده از پارامتر کنترلی استفاده شده است که تعیین می کند چه تعداد پارامتر باید اصلاح شوند تا بتوان یک راه حل نزدیک به دست آورد. عامل مقیاس بندي که اندازة مرحله را بطور تطبیقی تنظیم می کند، معرفی شد. اما این حوزة تحقیق هنوز در آغاز راه است، و به منظور تولید نسخه جدید الگوریتم ABC برایمسائلبهینه سازي، لازم است که در آینده تحقیقات بسیاري انجام شود.
به علت اینکه ABC موردي خاص از EA است، بررسی چگونگی اعمال خودتطبیقی به آن جالب توجه است. از گزارشات موجود چنین برمی آید که تا کنون هیچ مقاله اي بر موضوع خودتطبیقی در ABC تمرکز نکرده است. در مقاله حاضر، تکنیک کنترل پارامتر مبتنی بر خودتطبیقی دامنه هاي اختلال توأم با فرایند تکاملی، ارائه شده است.
هدف اصلی در اینجا تولید ABC انعطاف پذیر، از لحاظ پارامتر کنترل، است. ما ABC خودتطبیقی را پیشنهاد می کنیم که گونه7 پارامتر کنترل بر طبق تکرار8 تغییر می کند. پایین بودن مقدار پارامتر کنترل این امکان را فراهم می کند که جستجوي بهینه در گام کوتاه انجام شود. اما در این صورت همگرایی آهسته تر می شود. بالا بودن مقدار پارامتر کنترل سرعت جست وجو را بالا می برد، اما عملکرد بهره برداري در فرایند اختلال را کاهش می دهد. بنابراین، ما از این روش استفاده می کنیم که می تواند بین کاوش ABC و بهره برداري از آن تعادل برقرار کند.
ABC .2 خودتطبیق
کلونی زنبور عسل مصنوعی الگوریتمی تکاملی است که اولین بار توسط کارابوگا در سال 2005 معرفی شد. این الگوریتم رفتار جست وجوگري کلونی زنبورعسل را شبیه سازي می کند. در این الگوریتم، مدل الگوریتم ABC از سه گروه زنبور تشکیل می شود: زنبورهاي کارگر، زنبورهاي ناظر، و زنبورهاي دیده بان. براي هر منبع غذایی فقط یک زنبور کارگر وجود دارد. به عبارت دیگر، تعداد زنبورها با تعداد منابع غذا برابر است. زنبورهاي کارگر مسئول بهره برداري از منابع شهدي هستند که قبلاً یافته شده اند، و در کندو اطلاعات خود را با زنبورهاي ناظر به اشتراك می گذارند. سپس ناظران یکی از منابع غذایی موجود در نزدیکی منبع غذا را انتخاب خواهند کرد. اگر منبع غذا متروك شود، زنبور کارگر به زنبور دیده بان تبدیل می شود، و سپس بطور تصادفی به جست وجوي منبع غذایی جدید می پردازد
در ABC بنیانی، زنبورهاي کارگر مسئولیت دارند که از منابع شهد پیدا شده از قبل و بهره برداري کنند و به زنبورهاي منتظر در کندو در بارة کیفیت سایت هاي منبع غذایی که بهره برداري می کنند، اطلاع دهند.
