الگوریتم رقابت استعماری

دانلود پایان نامه

(‏424)
که در آن خروجی لایه سوم و {}پارامترهای تابع هستند. در لایه 5 یک گرهی دایرهای با نشانه “” مشخص شده است که مقدار خروجی را با استفاده از میانگین وزندار شده از مرکز سطح مجموعه سیگنالهای ورودی محاسبه میکند [56].
نحوه عملکرد شبکهی فازی- عصبی تطبیقی بدین صورت است که در ابتدا یک ساختار پارامتر دار فرضی ساخته میشود. سپس دادههای آموزشی ورودی- خروجی مطلوب به شبکه اعمال شده و این سیستم با تصحیح پارامترهای توابع عضویت در جهت مینیمم کردن یک معیار خطای مشخص، آموزش میبیند تا به ازای ورودیهای آموزشی، خروجیهای مطلوب را تولید کند [56].
الگوریتم رقابت استعماری
.
ساختار الگوریتم رقابت استعماری
الگوریتم رقابت استعماری همانند دیگر الگوریتم های تکاملی، با تعدادی جمعیت اولیه تصادفی به نام کشور آغاز می شود. تعدادی از بهترین کشورهایی که دارای هزینه پایین تری میباشند به عنوان کشورهای استعمارگر ، و باقیمانده جمعیت نیز به عنوان کشورهای مستعمره، در نظر گرفته میشوند. با شکل گیری امپراتوری های اولیه، رقابت استعماری میان آن ها آغاز میگردد. در این مرحله هر یک از کشورهای استعمارگر بسته به قدرتشان، کشورهای مستعمره را به سمت خود می کشند. هر امپراتوری که در جریان رقابت استعماری، تمامی مستعمرات خود را از دست دهد از صحنه رقابت استعماری، حذف خواهد شد. لذا در این مرحله، به تدریج امپراتوری بزرگ تر بر قدرت خود میافزایند و امپراتوری های ضعیف تر، حذف میگردند. حد نهایی رقابت استعماری، زمانی است که یک امپراتوری واحد داشته باشیم، با مستعمراتی که از لحاظ موقعیت، بسیار نزدیک به کشور استعمارگر، میباشند. در ادامه، بخش های مختلف الگوریتم رقابت استعماری، مورد بررسی قرار می گیرند [].
شکل دهی امپراتوری های اولیه
در اولین مرحله میبایست یک دنباله از متغیر های مسئله ایجاد می کنیم. در الگوریتم ژنتیک این دنباله، کروموزوم و در الگوریتم رقابت استعماری کشور نامیده میشود. در یک مسئله ی بهینه سازی با متغیر، یک کشور با یک دنباله بعدی از متغیرهای آن مطابق رابطه (5-1) تعریف می شود.
(‏51)
متغیرهای یک کشور، به صورت اعداد اعشاری در نظر گرفته میشوند. از دیدگاه تاریخی و فرهنگی، متغیر تشکیل دهنده یک کشور را می توان ویژگیهای اجتماعی- سیاسی آن کشور، همچون فرهنگ، زبان، ساختار اقتصادی و سایر ویژگی ها در نظر گرفت. شکل (5-1) این مسئله را نشان می دهد. هدف از حل یک مسئله بهینه سازی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری، یافتن کشوری است که دارای بهترین ساختارهای سیاسی، اجتماعی و اقتصادی باشد. در حقیقت عناصر تشکیل دهنده این کشور متناظر با متغیرهایی میباشند که کمترین مقدار تابع هزینه را در مسئله مورد نظر تولید می کنند.
شکل ‏51 اجزای اجتماعی سیاسی تشکیل دهنده یک کشور
به عنوان مثال مسئله طراحی یک کنترل کننده PID در مورد یک سیستم کنترلی، با هدف مینیمم ساختن میزان فراجهش و مجموع قدر مطلق خطا را در نظر بگیرید. در ابتدا تعدادی از جوابهای که متناظر با یک حالت پایدار هستند ایجاد میشوند. کشور iام به صورت رابطه (5-2) قابل تعریف است [57].
(‏52)
حال میتوان هزینه هر کشور را مطابق رابطه (5-3) محاسبه نمود
(‏53)
در اینجا تابع هزینه به صورت مجموع وزن دار شده مقادیر ماکزیمم فراجهش و مجموع قدر مطلق خطا به صورت معادله (5-4) در نظر گرفته میشود.
(‏54)
که در آن MaxOvershoot ماکزیمم فراجهش و IAE مجموع قدر مطلق خطا میباشند. w1 و w2 نیز وزنهایی هستند که میزان اهمیت هر یک از مقادیر مذکور را نشان می دهند. به منظور محاسبه هزینه یک کشور، ابتدا میبایست ویژگیهای آن کشور به عنوان متغیرهای کنترل کننده PID در نظر گرفته و سپس پاسخ پله سیستم تحت کنترل بدست آورد. حال میتوان با استفاده از رابطه (5-4) هزینه هر کشور را به صورت جداگانه محاسبه نمود.
برای شروع الگوریتم، ابتدا کشور اولیه به صورت تصادفی ایجاد می شود. کشوری که دارای کمترین تابع هزینه میباشند به عنوان کشورهای استعمارگر و کشور باقیمانده به عنوان کشورهای مستعمره در نظر گرفته میشوند. هر کشور استعمارگر متناسب با قدرتش تعدادی از کشورهای مستعمره را جذب مینماید. به منظور محاسبه قدرت یک کشور استعمارگر ابتدا میبایست هزینه نرمال شده آن را با استفاده از معادله (5-5) محاسبه نمود [57].
(‏55)
که در آن ، هزینه کشور استعمارگر nام، بیشترین هزینه در بین کشورهای استعمارگر و ، هزینه نرمال شده کشور استعمارگر nام، میباشند.

مطلب مشابه :  قراردادهای خصوصی