فایل مارکت

سمینار الگوريتمهاي مبتني بر هوش اجتماعي رويكردي به الگوريتم زنبور عسل

M.Sc” سمينار براي دريافت درجه كارشناسي ارشد
مهندسي عمران برنامهريزي حمل و نقل
عنوان :
الگوريتمهاي مبتني بر هوش اجتماعي: رويكردي به الگوريتم زنبور عسل و
كاربرد آن در مهندسي حمل و نقل

مقدمه
بي شك صنعت حمل ونقل يكي از شاخص هاي مهم پيشرفت در هر كشور است صنعتي
كه در گير ودار حركت به آينده و تكاپوي بشرو تكنولژي، هر روز گرفتار مسايلي صعب
الاحل وزمانبر ميشود اتلاف ساعت ها زمان، در حل پيچيدگي هاي مسايل مهندسي كه
بانگاه ميكرو ثانيه اي وماشيني جوامع امروزي در تعارض است ، محققين امروز را كه به
خوبي به اهميت وقت وقوف دارند، بر آن داشت تا با ارايه مدلهايي نو خود را از بند
مهندسي سنتي رهانيده ودر اين چارچوب با الهام از مادر طبيعت مدلهايي استوار بر زندگي
موجودات بيافرينند.بحث پيرامون چرايي و چگونگي اين شيوه ها با نگاهي به كاربرد آنان
درمهندسي و خصوصاً مهندسي حمل ونقل كه هدف غايي اين نوشتار بوده در طي فصول
مختلف از نظر خواهد گذشت.
در اين نوشتارچگونگي شبيه سازي يكي از رفتارهاي جامعه زنبورها يعني جمع آوري
شهد و تطابق آن با مسايل مهندسي پيرامون كه غالباً به دنبال مقاديري بهينه هستند واز آن
جمله مسايل مهندسي حمل ونقل مورد بحث قرار گرفته است .
بدان منظور در فصل اول با نگاهي ژرف ليكن مجمل وجهت آشنايي هر چه بيشتر با
زندگي طبيعي زنبور عسل كه اساس ما در فرايند مدلسازي است به معرفي برخي از
رفتارهاي اين موجود پرداخته ايم.
درفصل دوم نگاهي اجمالي به بعضي از مدلهاي پيشين، در حل بهينه مسايل خواهيم
داشت ودر طول فصل با اساس مسايل بهينه سازي بيشتر آشنا خواهيم شد.
(BCO) در فصل سوم به دنبال شرح اصول روش بهينه يابي زنبور عسل موسوم به
با يكي از اين روش ها و ارايه پيشرفت هاي TSP هستيم وضمن حل مساله معرو ف
حاصله الگوريتم زنبور ،شرحي نيز بر حل مساله “تطبيق – سواري ” جهت ارايه
توانمندي اين الگوريتم در حل مسايل دشوار مهندسي حمل و نقل خواهيم داشت.
در فصل پاياني اين مجموعه ضمن ارايه پيشنهاداتي در رابطه با كاربرد اين مجموعه از
الگوريتم ها در مهندسي حمل و نقل به نتيجه گيري كلي از اين نوشتار نيز پرداخته شده
است.

فصل اول:
زندگي زنبورهاي عسل در
طبيعت

مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
چكيده …………………………………………………………………………………………… 1
مقدمه . ……………………………………………………………………………………………. 2
فصل اول: زندگي زنبور عسل در طبيعت . …………………………………………………….. 4
-1-1 تاريخچه زنبور عسل ……………………………………………………………………………………………………… 5
-2-1 سازمان اجتماعي توده زنبورها در كندو ……………………………………………………………………….. 6
-3-1 زندگي زنبور عسل . ………………………………………………………………………………………………………… 8
-1-3-1 زندگي زنبور عسل در داخل كندو . …………………………………………………………………………… 8
-1-1-3-1 از تخم تا زنبور كامل . …………………………………………………………………………………………… 8
-2-1-3-1 از زنبور كامل تا زنبور قادر به پرواز 9
-2-3-1 زندگي زنبور عسل در خارج از كندو . ……………………………………………………………………….. 11
-4-1 فعاليت و رفتار توده زنبورهاي عسل به صورت يك ارگانيسم ……………………………………… 11
-5-1 مدت زندگي زنبورها ……………………………………………………………………………………………………… 12
-6-1 مكالمات زنبور عسل ……………………………………………………………………………………………………… 13
-1-6-1 رقص دايرهاي ……………………………………………………………………………………………………………. 15
-2-6-1 رقص داسي ……………………………………………………………………………………………………………….. 15
-3-6-1 رقص ارتعاش شكم . …………………………………………………………………………………………………… 16
-4-6-1 فاصله تا منبع غذا . …………………………………………………………………………………………………….. 17
-5-6-1 جهت منبع غذا …………………………………………………………………………………………………………. 17
ز
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
فصل دوم: مروري بر برخي از روشهاي بهينه يابي …………………………….. 23
-1-2 پيشگفتار ……………………………………………………………………………………………………………………….. 24
26 ………………………………………………………………………………………….. . (CO) -2-2 بهينهسازي تركيبي
-1-2-2 شيوههاي حل براي مسايل بهينهسازي تركيبي ……………………………………………………….. 27
-2-2-2 يك روش فراابتكاري چيست؟ . …………………………………………………………………………………. 30
-3-2 تقسيمبندي الگوريتمهاي فراابتكاري (فرايابنده يا فراكاوشي) …………………………………….. 31
33 ………………………………………………………………………………………………… (GA) -4-2 الگوريتم ژنتيك
-1-4-2 اجزاي الگوريتم ژنتيك . …………………………………………………………………………………………….. 35
-2-4-2 الگوريتم ژنتيك استاندارد ………………………………………………………………………………………… 37
-3-4-2 انتخاب والدين به كمك چرخه رولت ………………………………………………………………………. 39
-4-4-2 عوامل موثر در كارآيي الگوريتم ژنتيك . …………………………………………………………………… 40
-5-2 الگوريتمهاي فراابتكاري مورچگان . ……………………………………………………………………………….. 42
-1-5-2 آشنايي با الگوريتمهاي فراابتكاري مورچگان …………………………………………………………… 42
-2-5-2 اساس الگوريتم فراابتكاري مورچگان ……………………………………………………………………….. 43
-3-5-2 انواع مختلف الگوريتمهاي فراابتكاري مورچگان . ……………………………………………………… 47
49 …………………………………………………… (AS) -1-3-5-2 الگوريتم فرا ابتكاري سيستم مورچگان
51 ………………………………………….. (EAS) -2-3-5-2 الگوريتم فراابتكاري سيستم مورچگان غبه
52 ………………… . (AS – Rank) -3-3-5-2 الگوريتم فراابتكاري سيستم مورچگان مبتني به رتبه
-4-3-5-2 الگوريتم فراابتكاري سيستم مورچگان با تعيين سطح مقادير بيشينه و كمينه
54 ………………………………………………………………………………………………………………… . (MMAS) فرمون
ح
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
-5-3-5-2 الگوريتمهاي فراابتكاري سيستم اجتماع
56 ……………………………………………………………………………………………………………………. (ACS) مورچگان
58 ……………………. . (ANTS) -6-3-5-2 الگوريتم جستجوي تقريبي و غير قطعي درخت جواب
60 …………………………………………………………………….. . (SA) -6-2 الگوريتم شبيهسازي نورد جامدات
-1-6-2 شرح الگوريتم . …………………………………………………………………………………………………………… 60
-2-6-2 چگونگي كاهش درجه حرارت . …………………………………………………………………………………. 65
-3-6-2 تكنيكهاي جستجوي همسايگي …………………………………………………………………………….. 65
فصل سوم :مدلسازي رفتارهاي زنبور عسل در جمع آوري شهد ………….. 67
-1-3 مقدمهاي بر هوش اجتماعي حشرات ……………………………………………………………………………. 68
-2-3 هوش اجتماعي چيست . ………………………………………………………………………………………………… 70
-3-3 هوش اجتماعي به عنوان بخشي از سيستمهاي چند عاملي ……………………………………….. 76
-4-3 نگرش هوش اجتماعي (سيستم چندعاملي) درباره مدلسازي حمل و نقل . ………………… 78
85 ………………………………………………………………………………………………………. (BS) -5-3 سيستم زنبور
-1-5-3 زنبورهاي طبيعي . ……………………………………………………………………………………………………… 85
-2-5-3 زنبورهاي مصنوعي . …………………………………………………………………………………………………… 86
-3-5-3 حل مسأله فروشندگي سيار توسط سيستم زنبور . …………………………………………………… 88
-4-5-3 مطالعه آزمايشي سيستم زنبور . ………………………………………………………………………………… 100
105 ………………………………………………………………………………….. . (BCO) -6-3 بهينهسازي كلني زنبور
105 ……………………………………………………. . (BCO) -1-6-3 روش فرايابنده بهينهسازي كلني زنبور
110 ……………………………………………………………………………………….(FBS) -2-6-3 سيستم زنبور فازي
ط
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
-1-2-6-3 محاسبه ميزان جذابيت جزء حل (مولفه حل) و گزينش جزء حل بعدي
جهت اضافه شدن به حل جزئي …………………………………………………………………………………………….. 112
-2-2-6-3 مكانيزم مقايسه راهحلهاي جزئي زنبور ………………………………………………………………. 113
-3-2-6-3 تصميمات زنبور در مورد كمك گرفتن از زنبورهاي ديگر . ………………………………….. 114
-4-2-6-3 محاسبه تعداد زنبورهايي كه تغيير مسير ميدهند …………………………………………….. 114
-3-6-3 مطالعه موردي: مسأله تطبيق سواري ………………………………………………………………………. 115
-1-3-6-3 حل مسأله تطبيق سواري توسسط سيستم زنبور فازي . ……………………………………… 117
-2-3-6-3 آزمايش عددي ……………………………………………………………………………………………………… 120
فصل چهارم:كاربردهاي پيشنهادي هوش اجتماعي حشرات در مهندسي
حمل و نقل …………………………………………………………………………………….. 122
-1-4 پتانسيل هاي هوش اجتماعي حشرات در مهندسي حمل و نقل …………………………………… 123
فصل پنجم: نتيجهگيري و پيشنهادات …………………………………………………………………… 132
ي
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………………………… 136
فهرست منابع فارسي ………………………………………………………………………………………………………………. 136
فهرست منابع لاتين . ……………………………………………………………………………………………………………….. 136
چكيده انگليسي ………………………………………………………………………………………………………………………. 14