توسعه روش جستجوي هماهنگي در حل مسايل بهينه سازي: مطالعه موردي در زمان‏بندي توليد ماشين‌هاي موازي

Developing harmony search algorithm for solving optimization problems: a case study in parallel machine production scheduling problem

الگوريتم جستجوي هماهنگي يك روش فراابتكاري جديد تكاملي بر مبناي فرايند موزيك است كه با نسلي از بردارهاي حل در قالب حافظه الگوريتم شروع به جستجوي فضاي حل مساله مي كند و بر اساس رويكرد احتمالي به سمت فضاهاي بهينه حركت مي كند. در اين مقاله، ابتدا شرح كامل الگوريتم جستجوي هماهنگي ارايه مي‏شود و سپس با توجه به معايب و مزاياي اين الگوريتم، ساختار جديدي در مراحل الگوريتم ايجاد مي‏شود . به طور مثال به منظور تعادل تنوع در ابتداي تكرارهاي الگوريتم و شدت بخشي در انتهاي تكرارهاي الگوريتم، از روش‏هاي تنظيم پوياي عملگرها و پارامترها استفاده مي شود. همچنين، پارامترهاي اوليه اين الگوريتم با روش طراحي آزمايش‌هاي تاگوچي تنظيم مي‌شود. جهت بررسي كارايي و بررسي عملكرد الگوريتم توسعه داده شده، روش پيشنهادي با ديگر روش هاي جستجوي هماهنگي شامل جستجوي هماهنگي بهبود داده شده و جستجوي بهترين كلي، جهت حل 9 تابع هدف رياضي پيوستهمقايسه شده است. نتايج حاصل شده، عملكرد مناسب روش جستجوي هماهنگي پيشنهادي را در اكثر نمونه‌ها نشان مي دهد. همچنين، به‌منظور بررسي روش پيشنهادي در مسايل توليدي، از اين روش در حل مساله زمان‏بندي ماشين‌هاي موازي غيريكسان نيز استفاده شده است.

A new meta-heuristic algorithm according to harmony search procedure is developed. It provides a new structure of hybrid algorithms, which organically merges the particle swarm optimization and simulated annealing into HS algorithm. In order to evaluate the proposed algorithm, instance problems in 9 benchmark is generated. The proposed algorithm and basic harmony search, improved harmony search and global best harmony search are solved and the results of each algorithm are compared. The results show that the proposed algorithm has the better performance to the other algorithm. In order to make use of this proposed algorithm in production problems, it has also applied this new method for solving parallel machine scheduling problem