پایان نامه کاربرد و مکانیزم الگوریتم ژنتیک در صنعت


الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm – GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راه‌حل تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتم‌های تکامل است که از تکنیک‌های زیست‌شناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده می‌کند. در واقع الگوریتم‌های ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش‌بینی یا تطبیق الگو استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیک‌های پیش‌بینی بر مبنای تصادف هستند. مختصراً گفته می‌شود که الگوریتم ژنتیک (یا GA) یک تکنیک برنامه‌نویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده می‌کند. مسأله‌ای که باید حل شود ورودی است و راه‌حل‌ها طبق یک الگو کد گذاری می‌شوند که تابع fitness نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی می‌کند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند.

الگوریتم ژنتیک که روش بهینه‌سازی الهام گرفته از طبیعت جاندار(موجودات زنده) است که می‌توان در طبقه‌بندی‌ها، از آن به عنوان یک روش عددی، جستجوی مستقیم و تصادفی یاد کرد. این الگوریتم، الگوریتمی مبتنی بر تکرار است و اصول اولیۀ آن همانطور که پیشتر اشاره شد از علم ژنتیک اقتباس گردیده است و با تقلید از تعدادی از فرآیندهای مشاهده شده در تکامل طبیعی اختراع شده است و به طور موثّری از معرفت قدیمی موجود در یک جمعیت استفاده می‌کند، تا حل‌های جدید و بهبود یافته را ایجاد کند. این الگوریتم در مسائل متنوعی نظیر بهینه‌سازی، شناسایی و کنترل سیستم، پردازش تصویر و مسایل ترکیبی، تعین توپولوژی و آموزش شبکه‌های عصبی مصنوعی و سیستم‌های مبتنی بر تصمیم و قاعده به کار می‌رود. در اینجا لازم می‌بینم که برای ورود به موضوع اصلی این نوشتار (الگوریتم ژنتیک) مروری بر مطالبی که پیشتر در مورد مباحث «ژنتیک» و «الگوریتم» ارائه شد داشته باشیم.

algoritm zhenetic

چنانکه قبل‌تر اشاره شد، علم ژنتیک، علمی است که دربارۀ چگونگی توارث و انتقال صفحات بیولوژیکی از نسلی به نسل بعد صحبت می‌کند. عامل اصلی انتقال صفحات بیولوژیکی در موجودات زنده کروموزوم‌ها و ژن‌ها می‌باشد و نحوه عملکرد آنها به گونه‌ای است که در نهایت ژن‌ها و کروموزوم‌های برتر و قوی مانده و ژن‌هاي ضعيف‌تر از بين مي‌روند. به عبارت ديگر نتيجۀ عمليات متقابل ژن‌ها و كروموزوم‌‌ها باقي ماندن موجودات اَصلح و برتر مي‌باشد.

همچنین مجدداً یادآور می‌شویم که اين الگوريتم براي بهينه سازي، جستجو و يادگيري ماشين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اساس اين الگوريتم قانونِ تكاملِ داروين (بقا بهترين) است كه مي‌گويد: موجودات ضعيف‌تر از بين مي‌روند و موجودات قوي‌تر باقي مي‌مانند. در واقع تكامل فرآيندي است كه روي رشته‌ها صورت مي‌گيرد، نه روي موجودات زنده‌اي كه معرف موجودات رشته است. در واقع، قانون انتخاب طبيعي براي بقا مي‌گويد كه هر چه امكان تطبيق موجود بيشتر باشد بقاي موجود امكان‌پذيرتر است و احتمال توليد مثل بيشتري، برايش وجود دارد. اين قانون بر اساس پيوند بين رشته‌ها و عملكرد ساختمان‌هاي رمزگشايي شده آنها مي‌باشد.

در ادامه فهرست مطالب این پایان نامه…

فصل 1-

1-1-   مقدمه

1-2-   به دنبال تکامل

1-3-   ایدۀ اصلی استفاده از الگوریتم ژنتیک

1-4-   درباره علم ژنتیک

1-5-   تاریخچۀ علم ژنتیک

1-6-   تکامل طبیعی (قانون انتخاب طبیعی داروین)

1-7-   رابطه تکامل طبیعی با روش‌های هوش مصنوعی

1-8-   الگوریتم

1-8-1-     الگوریتم‌های جستجوی ناآگاهانه

1-8-2-     الگوریتم‌های جستجوی آگاهانه

1-9-   مسائل NP-Hard

1-10- هیوریستیک

1-10-1-  انواع الگوریتم‌های هيوریستیک

فصل 2-

2-1-   مقدمه

2-2-   الگوریتم ژنتیک

2-3-   مكانيزم الگوريتم ژنتيك

2-4-   عملگرهاي الگوريتم ژنتيك

2-4-1-     کدگذاری

2-4-2-     ارزیابی

2-4-3-     ترکیب

2-4-4-     جهش

2-4-5-     رمزگشايي

2-5-   چارت الگوريتم به همراه شبه كد آن

2-5-1-     شبه كد و توضيح آن

2-5-2-     چارت الگوریتم ژنتیک

2-6-   تابع هدف

2-7-   روش‌های کد کردن

2-7-1-     کدینگ باینری

2-7-2-     کدینگ جایگشتی

2-7-3-     کد گذاری مقدار

2-7-4-     کدینگ درخت

2-8-   نمایش رشته‌ها

2-9-   انواع روش‌های تشکیل رشته

2-10- باز گرداندن رشته‌ها به مجموعه متغيرها

2-10-1-  تعداد بيت‌هاي متناظر با هر متغير

2-11- جمعيت

2-11-1-  ايجادجمعيت اوليه

2-11-2-  اندازه جمعيت

2-12- محاسبه برازندگي (تابع ارزش)

2-13- انواع روش‌های انتخاب

2-13-1-  انتخاب چرخ رولت

2-13-2-  انتخاب حالت پایدار

2-13-3-  انتخاب نخبه گرایی

2-13-4-  انتخاب رقابتی

2-13-5-  انتخاب قطع سر

2-13-6-  انتخاب قطعی بریندل

2-13-7-  انتخاب جایگزینی نسلی اصلاح شده

2-13-8-  انتخاب مسابقه

2-13-9-  انتخاب مسابقه تصادفی

2-14- انواع روش‌های ترکیب

2-14-1-  جابه‌جایی دودوئی

2-14-2-  جابه‌جایي حقيقي

2-14-3-  ترکیب تک‌نقطه‌ای

2-14-4-  ترکیب دو نقطه‌ای

2-14-5-  ترکیب n نقطه‌ای

2-14-6-  ترکیب یکنواخت

2-14-7-  ترکیب حسابی

2-14-8-  ترتیب

2-14-9-  چرخه

2-14-10-  محدّب

2-14-11-  بخش_نگاشته

2-15- احتمال تركيب

2-16- تحليل مكانيزم جابجایي

2-17- جهش

2-17-1-  جهش باينري

2-17-2-  جهش حقيقي

2-17-3-  وارونه سازی بیت

2-17-4-  تغییر ترتیب قرارگیری

2-17-5-  وارون سازی

2-17-6-  تغییر مقدار

2-18- محک اختتام اجرای الگوریتم ژنتیک

2-19- انواع الگوریتم‌های ژنتیکی

2-19-1-  الگوریتم ژنتیکی سری

2-19-2-  الگوریتم ژنتیکی موازی

-20-2   مقایسه الگوریتم ژنتیک با سیستم‌های طبیعی

2-21- نقاط قوّت الگوریتم‌های ژنتیک

2-22- محدودیت‌های GAها

2-23- استراتژی برخورد با محدودیت‌ها

2-23-1-  استراتژی اصلاح عملگرهای ژنتیک

2-23-2-  استراتژی رَدّی

2-23-3-  استراتژی اصلاحی

2-23-4-  استراتژی جریمه‌ای

2-24- بهبود الگوریتم ژنتیک

2-25- چند نمونه از کاربردهای الگوریتم‌های ژنتیک

فصل 3-

3-1-   مقدمه

3-2-   حلّ معماي هشت وزیر

3-2-1-     جمعیت آغازین

3-2-2-     تابع برازندگی

3-2-3-     آمیزش

3-2-4-     جهش ژنتیکی

3-3-   الگوریتم ژنتیک و حلّ مسألۀ فروشندۀ دوره‌گرد

3-3-1-     حل مسأله TSP به وسیله الگوریتم ژنتیک

3-3-2-     مقایسه روشهای مختلف الگوریتم و ژنتیک برای TSP

3-3-3-     نتیجه گیری

-4-3     حلّ مسأله معمای سودوکو

3-4-1-     حل مسأله

3-4-2-     تعیین کروموزم

3-4-3-     ساختن جمعيت آغازين يا نسل اول

3-4-4-     ساختن تابع از ارزش

3-4-5-       تركيب نمونه‌ها و ساختن جواب جديد

3-4-6-     ارزشيابي مجموعه جواب

3-4-7-     ساختن نسل بعد

-5-3     مرتب سازی به کمک GA

3-5-1-     صورت مسأله

3-5-2-     جمعیت آغازین

3-5-3-     تابع برازندگی

3-5-4-     انتخاب

3-5-5-     ترکیب

3-5-6-     جهش

فهرست منابع و مراجع

پیوست

واژه‌نامه

——-w————i——-——-k———–i———

دانلود مستقیم :   پایان نامه کاربرد و مکانیزم الگوریتم ژنتیک در صنعت

دانلود کمکی  :     پایان نامه کاربرد و مکانیزم الگوریتم ژنتیک در صنعت

رمز عبور فایل :  www.wikipower.ir

حجم :    2,23   MB

اشتراک گذاری شده توسط : ویکی پاور

——-p———o———–w———-e———r———-
.
. http://wikipower.ir/wp-content/uploads/2013/01/paste_word.png خريد فايل word

http://wikipower.ir/wp-content/uploads/2013/01/shopping_cart.png شماره پايان نامه : 100

قيمت فايل ورد : 10000 تومان

آموزش کامل نحوه خرید

فایل pdf پروژه را از قسمت فوق به صورت رایگان دانلود و مشاهده کنید.برای دریافت فایل word پروژه ، روی تصویر زیر کلیک نمایید.لینک دانلود فایل word بعد از پرداخت مبلغ به صورت آنی برای شما فعال میشود.(پرداخت با کلیه بانک های عضو شتاب)

buy

ارسال نظر برای این مطلب

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.