کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4944156 1437981 2017 36 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Evolutionary and population-based methods versus constructive search strategies in dynamic combinatorial optimization
ترجمه فارسی عنوان
روش های تکاملی و جمعیتی در مقایسه با استراتژی های جستجوی سازنده در بهینه سازی ترکیبی پویا
کلمات کلیدی
بهینه سازی ترکیبی دینامیک، روش جستجوی تصادفی حریصانه حریص، الگوریتم های متائوشیمی، مشکل چندگانه کوله پشتی،
ترجمه چکیده
بهینه سازی در محیط های پویا یک منطقه تحقیقاتی داغ است که در دهه گذشته توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. از ادبیات بهینه سازی پویا روشن است که بیشتر تلاش ها برای مشکلات بهینه سازی پویای دائمی اختصاص داده می شود، گرچه اکثر مشکلات زندگی واقعی ترکیبی است. علاوه بر این، در مقایسه با رویکردهای تکاملی یا مبتنی بر جمعیت، استراتژی جستجوی سازمانی که در مسائل بهینه سازی کامپتیوتر ثابت صورت می گیرد، به وضوح توسط جامعه بهینه سازی پویا نادیده گرفته می شود. در این مقاله، یک راهبرد جستجوی سازنده و چندگانه برای حل مشکل پیچیده پوسته چند بعدی طراحی شده است که کاربردهای فراوانی در دنیای واقعی دارد. با استفاده از ویژگی های سازنده و چند شروع، هدف این است که تست عملکرد چنین استراتژی و مشاهده رفتار آن در محیط های تغییر دینامیک باشد. در این راستا، این استراتژی با رویکردهای شناخته شده تکاملی و مبتنی بر جمعیت، از جمله الگوریتم الگوریتم الگوریتم ژنتیک مبتنی بر الگوریتم، الگوریتم تکاملی دیفرانسیل، الگوریتم فایرفلی و ابرهوریستی است که این الگوریتم های مبتنی بر جمعیت را به عنوان کم اکتشافات سطحی با توجه به مشارکت فردی آنها. علاوه بر این، به منظور بهبود عملکرد آنها در محیط های پویا، الگوریتم های تکاملی ذکر شده با استفاده از مهاجران تصادفی منجر شده و استراتژی های صعود تپه ای سازگار است. همانطور که از تجزیه و تحلیل تجربی جامع می توان دید، در حالی که رویکرد پیشنهادی اکثر رویکردهای مبتنی بر تکامل را بهتر عمل می کند، در برخی موارد از الگوریتم های کره ای و الگوریتم فوق العاده ای استفاده می شود. این نشان دهنده رقابت روش های پیشنهادی است. در نهایت، با توجه به نتایج آماری آزمون های غیر پارامتری، می توان نتیجه گرفت که رویکرد پیشنهاد شده می تواند به عنوان یک الگوریتم امیدوار کننده و رقابتی در محیط های پویا در نظر گرفته شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
Optimization in dynamic environments is a hot research area that has attracted a notable attention in the past decade. It is clear from the dynamic optimization literature that most of the effort is devoted to continuous dynamic optimization problems although majority of the real-life problems are combinatorial. Additionally, in comparison to evolutionary or population-based approaches, constructive search strategy, which is shown to be successful in stationary combinatorial optimization problems, is commonly ignored by the dynamic optimization community. In the present work, a constructive and multi-start search strategy is proposed to solve dynamic multi-dimensional knapsack problem, which has numerous applications in real world. Making use of constructive and multi-start features, the aim here is to test the performance of such a strategy and to observe its behavior in dynamically changing environments. In this regard, this strategy is compared to the well-known evolutionary and population-based approaches, including a Genetic Algorithm-based memetic algorithm, Differential Evolution algorithm, Firefly Algorithm and a hyper-heuristic, which employs these population-based algorithms as low-level heuristics in accordance with their individual contributions. Furthermore, in order to improve their performances in dynamic environments, the mentioned evolutionary algorithms are enhanced by using triggered random immigrants and adaptive hill climbing strategies. As one can see from the comprehensive experimental analysis, while the proposed approach outperforms most of the evolutionary-based approaches, it is outperformed by firefly and hyper-heuristic algorithms in some of the instances. This points out competiveness of the proposed approaches. Finally, according to the statistical results of non-parametric tests, one can conclude that the proposed approach can be considered as a promising and a competitive algorithm in dynamic environments.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Information Sciences - Volume 420, December 2017, Pages 159-183
نویسندگان
, ,