ارائه الگوريتم فراابتكاري براي حل مسائل بهينه‌سازي عددي با الهام از مفهوم تاوه در فيزيك شاره

يكي از مسائل مهم در مهندسي،‌ يافتن نقاط بهينه سراسري توابع مورد استفاده است. يافتن چنين نقطه‌اي در برخي از توابع به‌علت‌هايي نظير تعداد ابعاد بالا يا عدم توانايي مشتق‌گيري از تابع، به‌راحتي امكان پذير نيست. همچنين در مدل‌سازي مهندسي روابط بسياري از توابع در اختيار نيست اما به‌صورت جعبه سياه مي‌توان به آنها ورودي داد و از آنها خروجي گرفت. از اين‌رو با دلايل مطرح شده، الگوريتم‌هاي فراابتكاري ارائه مي ‌شوند. در اين مقاله الگوريتمي‌فراابتكاري برگرفته از رفتار تاوه‌ها در فيزيك شاره ارائه شده است. الگوريتم از ديدگاه فني از تاوه هايي ساخته مي‌شود. هر تاوه شامل چند ذره است. ذرات با استفاده از ماتريس دوران ارائه شده حركت مي كنند. اين حركت موجب جستجوي محلي مي‌شود. همچنين هر تاوه با انتخاب يكي از تاوه ‌هاي ديگر با الگوريتم انتخاب، سعي در فرار از بهينه محلي و رسيدن به بهينه سراسري دارد. الگوريتم با عملگرهاي خود به اكتشاف و استخراج در تابع مورد نظر مي پردازد. نوآوري ديگر اين مقاله، ارائه دو معيار ارزيابي جديد براي الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي است. اين دو معيار رفتار و همگرايي الگوريتم‌ها را در طي مسير رسيدن به نقطه بهينه سراسري و يا افتادن در بهينه محلي، نشان مي‌دهند. الگوريتم پيشنهادي پياده‌سازي شده و با الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي عددي مرز دانش مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته است. مشاهده شد كه روش پيشنهادي مي‌تواند روي اكثر توابع معيار، از بيست و چهار تابع معيار در ابعاد مختلف، به نتايج بهتري نسبت به ساير روش‌ها دست يابد. ( تمام كدها در صفحه   http://web.nit.ac.ir/ h.omranpour/ در دسترس است).