آموزش الگوریتم ژنتیک در متلب

در ادامه آموزش های سایت همیارپروژه برنامه نویسی متلب ارائه خواهد شد .آموزشها از مقدماتی تا پیشرفته ادامه دارد و ما به شما کدنویسی در نرم افزار متلب را رایگان یاد خواهیم داد. با ما همراه باشید.

انواع روش هاي بهينه سازي تكاملي و هوش جمعي در متلب

در كنار روشهاي بهينه سازي مبتني بر گراديان، روشهاي بهينه سازي ديگري نيز معرفي شده اند.

كه به حل مسائل مختلف در اين حوزه كمك مي كنند.

اين روش ها در بسياري از دسته بندي ها تحت عنوان روشهاي بهينه سازي هوشمند.

روشهاي بهينه سازي و محاسبات تكاملي و يا جستجوي هوشمند شناخته مي شود

اين روشها اين مزيت را دارند كه بدون نياز به مشتق تابع هزينه به يافتن نقطه بهينه آن مي پردازند.

همچنين در مقايسه با روشهاي مبتني بر گراديان كمتر مشكل افتادن در دام كمينه محلي را دارند.

در مقابل اگر هدف رسيدن به يك جواب بهينه محلي باشد، اين روش ها بسته به كاربرد ممكن است سرعت كمتري در مقايسه با روشهاي مبتني بر گراديان داشته باشند. از ميان اين روشها مي توان به موارد زير اشاره نمود.

الگوريتم هاي ژنتيك در متلب

الگوريتم ژنتيك تكنيك جستجويي در علم رايانه براي يافتن راه حل تقريبي براي بهينه سازي و مسائلجستجو است.

الگوريتم ژنتيك نوع خاصي از الگوريتمهاي تكامل است كه از تكنيكهاي زيست شناسي فرگشتي مانند وراثت و جهت استفاده مي كند.

اين الگوريتم براي اولين بار توسط جان هلند معرفي شد.

قانون انتخاب طبيعي بدين صورت است كه تنها گونه هايي از يك جمعيت ادامه نسل مي دهند كه بهترين خصوصيات را داشته باشند و آنهايي كه اين خصوصيات را نداشته باشند به تدريج و در طي زمان از بين مي روند.

الگوريتم ژنتيك يكي از الگوريتم هاي جستجوي تصادفي است كه ايده آن برگرفته از طبيعت مي باشد.

الگوريتم هاي ژنتيك براي روش هاي كلاسيك بهينه سازي در حل مسائل خطي.

محدب و برخي مشكلات مشابه بسيار موفق بوده اند ولي نيز براي حل مسايل گسسته و غير خطي بسيار كاراتر مي باشند .

به عنوان مثال مي توان به مسئله فروشنده دوره گرد اشاره كرد .

در طبيعت از تركيب كروموزوم هاي بهتر ، نسل هاي بهتري پديد مي آيند.

دراين بين گاهي اوقات جهش هايي نيز در كروموزوم ها روي مي دهد كه ممكن است باعث بهتر شدن نسل بعدي شوند.

الگوريتم ژنتيك نيز با استفاده از اين ايده اقدام به حل مسائل مي كند .

روند استفاده از الگوريتم هاي ژنتيك به صورت زير مي باشد:

معرفي جواب هاي مسئله به عنوان كروموزوم در متلب

۱T fitness  معرفي تابع

جمع آوري اولين جمعيت

معرفي عملگر هاي انتخاب

معرفي عملگر هاي توليد مثل

۱در الگوريتم هاي ژنتيك ابتدا به طور تصادفي يا الگوريتميك، چندين جواب براي مسئله توليد مي شود.

اين مجموعه جواب را جمعيت اوليه و هر جواب را يك كروموزوم گويند.

سپس با استفاده از عملگرهاي الگوريتم ژنتيك پس از انتخاب كروموزوم هاي بهتر ، كروموزوم ها را باهم تركيب كرده و جهشي در آنها ايجاد مي شود.

در نهايت نيز جمعيت فعلي با جمعيت جديدي كه از تركيب و جهش در كروموزوم ها حاصل مي شود تركيب مي گردد.

مثلاً فرض كنيد گونه خاصي از افراد، هوش بيشتري از بقيه افراد يك جامعه يا كولوني دارند.

در شرايط كاملا طبيعي، اين افراد پيشرفت بهتري خواهند كرد و رفاه نسبتا بالاتري خواهند داشت و اين رفاه، خود باعث طول عمر بيشتر و باروري بهتر خواهد بود (.

توجه كنيد شرايط، طبيعيست نه در يك جامعه سطح بالا با ملاحظات امروزي؛ يعني طول عمر بيشتر در اين جامعه نمونه با زاد و ولد بيشتر همراه است.

) حال اگر اين خصوصيت (هوش ارثي باشد بالطبع در نسل بعدي همان جامعه تعداد افراد باهوش به دليل زاد و ولد بيشتر اين گونه افراد، بيشتر خواهد بود.

با ادامه اين روند در طي نسل هاي متوالي دائما جامعه نمونه باهوش و باهوش تر مي شود.

بدين ترتيب يك مكانيزم ساده طبيعي توانسته است در طي چند نسل عملاً افراد كم هوش را از جامعه حذف كند علاوه بر اينكه ميزان هوش متوسط جامعه نيز دائما در حال افزايش است.

بدين ترتيب مي توان ديد كه طبيعت با بهره گيري از يك روش بسيار ساده حذف تدريجي گونه هاي نامناسب و درعين حال تكثير بالاتر گونه هاي بهينه)، توانسته است دائماً هر نسل را از لحاظ خصوصيات مختلف ارتقاء بخشد .

الگوريتم شاليزار برنج در متلب

ارائه شد. برخلاف الگوريتم تكاملي دربرگيرنده رفتار مركب و تقاطع ميان Premaratne اين الگوريتم در سال ۲۰۰۹ توسط افراد نمي باشد و در عوض از گرده افشاني و پراكنده سازي استفاده مي كند .

الگوريتم اجتماع ذرات در متلب

الگوريتم جستجوي اجتماعي است كه از روي رفتار اجتماعي دسته هاي پرندگان مدل شده است.

در اين الگوريتم ذرات در فضاي جستجو پراكنده مي شوند و تغيير مكان ذرات در فضاي جستجو تحت تاثير تجربه و دانش خود و همسايگان شان است.

الگوريتم كلوني مورچه در متلب

الگوريتم كلوني مورچه الهام گرفته شده از مطالعات و مشاهدات روي كلوني مورچه هاست.

اين مطالعات نشان داده كه مورچه ها حشراتي اجتماعي هستند كه در كلوني ها زندگي مي كنند.

رفتار آنها بيشتر در جهت بقاء كلوني است تا درجهت بقاء يك جزء از آن. يكي از مهمترين و جالبترين رفتار مورچه ها، رفتار آنها براي يافتن غذا است و بويژه چگونگي پيدا كردن كوتاهترين مسير ميان منابع غذايي و آشيانه .

جستجوي ممنوعه در متلب

۱معرفي ش. واژه تابو T 0TGlover0T 01T است كه براي اولين بار در سال ۱۹۸۶ توسط گلووِر T 01T 1الگوريتم بهينه سازي فراابتكاري T 0T 1يك T

ممنوعيت چيزي كه داراي ريسك » يا « ممنوعيتايجادشدهبهدليل فرهنگ اجتماعي براي ايجاد اقدام حفاظتي » امروزه در معناي ۱الگوريتم جستجوي T 0T 1معناي اخير واژه تابو.

با تكنيك جستجوي ممنوعه كاملا سازگار است.

ريسكي كه در T .1T 0T به كار مي رود ،« است ممنوعه از آن اجتناب مي شود، خطر مسيرهاي نامناسب است  .

تبريد شبيه سازي شده در متلب

شبيه سازي تبريد يك الگوريتم جستجوي محلي مي باشد كه قادر است خود را از دام بهينه محلي رها كند.

راحتي به كارگيري، همگرايي و استفاده از حركات خاص جهت دوري از قرارگيري در دام بهينه محلي از جمله خصوصياتي است كه باعث جلب توجه محققان به آن شده است.

ايده اصلي شبيه سازي تبريد بر گرفته از فرآيند آنيل كردن يا سرد سازي فلزات است كه اولين بار توسط متروپوليس وهمكارانش درسال ۱۹۵۳ ارائه شد و بعدها توسط كيرك پاتريك وهمكارانش ( ۱۹۸۳ ) جهت حل مسايل بهينه سازي تركيباتي به كار برده شد.

تشابهي كه بين مسأله تركيبي بهينه سازي و يك جسم فيزيكي وجود دارد بر پايه دو مطلب زير است:

– جوابهاي ممكن مسأله بهينه سازي تركيبي با وضعيتهاي جسم متناظر است.

– مقدار تابع هدف به ازاي يك جواب ممكن، با مقدار انرژي يك جسم، متناظر است.

الگوريتم كلوني زنبورها در متلب

مطرح شد. اين Eberhart و Kennedy اين الگوريتم از رفتار گروهي زنبورها الهام گرفته شده است.

در سال ۲۰۰۵ توسط روش با استفاده از رفتار جمعي جستوجوگري زنبورها كه براي حداكثر كردن عسل موجود دركندو صورت ميگيردسعي درحل مسائل بهينه سازي با پارامترهاي عددي حقيقي دارد

الگوريتم كرم شب تاب در متلب

ارائه شده است. اين الگوريتم يك رويه Yang الگوريتم كرم شب تاب كه از رفتار تابشي اين كرم ها الهام گرفته است توس.

تكراري مبتني بر جمعيت را با عوامل بيشمار تحت عنوان كرم هاي شب تاب به كار مي گيرد .

در اینجا آشنایی با محیط متلب بخش صد و بیست و یکم به پایان رسیده است و در آموزش های بعدی به مباحث دیگر آموزش متلب می پردازیم. همچنین از شما مخاطبین عزیز سایت همیارپروژه دعوت می کنم که برای انجام پروژه متلب خود آموزش های ما را دنبال نمایید.

نویسنده: زهرا رستمی

جهت سفارش پروژه به لینک زیر مراجعه نمایید :

سفارش پروژه

همچنین می توانید برای ارتباط سریعتر با شماره و آیدی تلگرام زیر تماس حاصل کنید :
۰۹۱۲۹۵۴۰۱۲۲ – آیدی تلگرام : @fnalk

از طریق کلیک برروی آیکن های زیر میتوانید پروژه خود را در تلگرام و یا واتساپ برای ما ارسال کنید:

ثبت سفارش در واتس آپ ثبت سفارش در تلگرام