آشنایی با الگوریتم بهینه­­ سازی PSO و بکارگیری آن در پروسه­ ی Curve Fitting

آشنایی با الگوریتم بهینه­­ سازی PSO و بکارگیری آن در پروسه­ ی Curve Fitting

82 صفحه در قالب word

چکیده

 فرض کنید شما و گروهی از دوستان تان به دنبال گنج می گردید هر یک از اعضای گروه یک فلزیاب و یک بی سیم دارند که می تواند مکان و وضعیت کار خود را به همسایگان نزدیک خود اطلاع بدهد بنابراین شما می دانید آیا همسایگان­ تان از شما به گنج نزدیکترند یا نه ؟ پس اگر همسایه ای به گنج نزدیکتر بود شما می توانید به طرف او حرکت کنید. با چنین کاری تماس شما برای رسیدن به گنج بیشتر می شود و همچنین گنج زودتر از زمانی که شما تنها باشید پیدا می شود.

این یک مثال ساده از رفتار جمعی یا swarm behavior است که افراد برای رسیدن به یک هدف نهایی همکاری می کنند . این روش موثرتر از زمانی است که افراد جداگانه عمل کنند. Swarm را می توان به صورت مجموعه ای سازمان یافته از موجوداتی تعریف کرد که با یکدیگر همکاری می کنند. در کاربردهای محاسباتی swarm intelligence از موجوداتی مانند دسته ی پرندگان و مورچه ها ، زنبورها ، موریانه ها ، دسته ماهیان الگو برداری می شود . در این نوع اجتماعات هر یک از موجودات ساختار نسبتاً ساده ای دارند ولی رفتار جمعی آنها بی نهایت پیچیده است . برای مثال در کولونی مورچه ها هریک از مورچه ها یک کار ساده ی مخصوص را انجام می دهد ولی به طور جمعی عمل و رفتار مورچه ها ، ساختن بهینه لایه ، محافظت از ملکه و نوزادان ، تمیز کردن لانه ، یافتن بهترین منابع غذایی و بهینه سازی استراتژی حمله را تضمین می کند.  رفتار کلی یک swarm به صورت غیر خطی از آمیزش رفتارهای تک تک اجتماع بدست می آید. یا به عبارتی یک رابطه ی بسیار پیچیده بین رفتار جمعی و رفتار فردی یک اجتماع وجود دارد. رفتار جمعی فقط وابسته به رفتار فردی افراد اجتماع نیست بلکه به چگونگی تعامل میان افراد نیز وابسته است . تعامل بین افراد ، تجربه ی افراد درباره ی محیط را افزایش می دهد و موجب پیشرفت اجتماع می شود . ساختار اجتماعی swarm بین افراد مجموعه کانال های ارتباطی ایجاد می کند که طی آن افراد می توانند به تبادل تجربه های شخصی بپردازند مدل سازی محاسباتی swarm، کاربردهای موفق و بسیار را در پی داشته است. به طور کلی موضوع پروژه رسم تابع تخمینی در بحث ریاضیات برای رسم یک سری داده با استفاده از نرم افزار متلب می باشد. جمعیتی که در این پروژه مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند با توجه به ماهیت پروژه یکسری داده مربوط به یک تابع مشخص می باشند که ما در هر مرحله نتایج را با مقادیر دادهها مقایسه کرده تا بتوانیم ذراتی تولید کرده که بهینه شده باشند و کمترین اختلاف را با جمعیت اولیه داشته باشند. برای این منظور پروژه تا حد ممکن طوری تنظیم شده که همه جنبه های اساسی موضوع  چه از نظر کاربردی  و چه از نظر تئوری را در بر گیرد. در بحث آشنایی با الگوریتم و تعاریف مربوط به آن سعی شده تا هرچه بیشتر موضوع باز شده و مثال هایی به همراه داشته باشد تا موضوع ساده و روان بوده و به راحتی قابل درک باشد.  

کلمات کلیدی

بهینه سازی(Optimization)،  تابع برا زنگی(fitness)،  بهترین سراسری(g_best)،

 بهترین شخصی(p_best)،  الگوریتم بهینه سازی،کلونی

                                                                فهرست مطالب

فصل اول: “آشنایی با برخی ازانواع الگوریتم های بهینه سازی ”
مقدمه ای بر بهینه سازی
۱- ۱ الگوریتم اجتماع پرندگان(particle swarm optimization Algorithm – pso)
۱-۲ الگوریتم ژنتیک(Genetic Algorithm – GA
۱-۳ الگوریتم کلونی مورچه ها(Aco- Ant colony optimization Algorithm
۱-۴ الگوریتم کلونی زنبور عسل(Abc-Artificial bee colony algorithm
۱-۵ الگوریتم چکه های آب هوشمند یا چکاه(Intelligent water Drops Algorithm -Iw
فصل دوم : ” الگوریتم(particle swarm optimization – pso) و” Cooperative Particle swarm optimization – cpso)
مقدمه
۲-۱ ماهیت الگوریتم
۲-۲ مفاهیم اولیه
۲-۳ فلو چارت
۲-۴ اطلاعات فنی
۲-۵ ساختار کلی
۲-۶ قاعده کلی توپولوژی همسایگی
۲-۷ نکات کلیدی
۲-۷-۱ خاصیت هوش جمعی
۲-۷-۲ هوش ذرات
۲-۷-۳ کنترل الگو ریتم
۲-۷-۴ تعداد ذرات
۲-۷-۵ محدوده ی ذرات
۲-۷-۶ شرایط توقف
۲- ۸ مزایا و کاربردهای الگو ریتم
۲-۹ ذرات swarm در تعدادی فضای واقعی
۲-۱۰مثال هایی از حرکت ذرات

۲-۱۰ مثالی از پرواز پرندگان برای یافتن غذا
۲-۱۱ الگوریتم Cooperative Particle swarm optimization
۲-۱۲ معرفی نرم افزار بکار رفته در شبیه سازی پروسه
فصل سوم: به ” بکار گیری cpsoو pso در پروسه ی Curve Fitting”
مقدمه
۳-۱ ماهیت کار
۳-۲ مراحل انجام کار به کمک الگوریتمpso
۳-۲-۱ بدست آوردن تابع برازندگی
۳-۲-۲ مشخص کردن اندازه جمعیت اولیه و ابعاد آن
۳-۲-۳ بررسی خروجی های بدست آمده از تابع Fitnessدر تکرار اول
۳-۲-۴ ایجاد لیست اول جهت نگهداری خروجی های بدست آمده
۳-۲-۵ پیدا کردن بهترین خروجی تابع Fitness و یافتن مکان آن در لیست اول
۳-۲-۶ آبدیت کردن سرعت و مکان ذرات با توجه به اینکه سرعت اولیه ذرات قبلا تعریف
۳-۲-۷ ایجاد لیست دوم جهت نگهداری خروجی های تابع Fitness در تکرار دوم
۳-۲-۸ پیدا کردن مکان بهترین ذره در جمعیت دوم
۳-۲-۹ مقایسه خروجی های تابع Fitness در دو تکرار اول
۳-۲-۱۰ پیدا کردن بهترین ذرات در دو جمعیت اول و دوم و تولید جمعیت سوم
۳-۲-۱۱ محاسبه تابع Fitness برای جمعیت سوم
۳-۲-۱۲ تکرار از مرحله پنجم الی یازدهم تا رسیدن به نقاط بهینه
۳-۳ مراحل انجام کار برای الگوریتمcpso
فصل چهارم : نتایج
۴-۱ انجام پروسه توسط الگوریتم pso
۴-۲ انجام پروسه توسط الگوریتم cpso
۴-۳ بررسی تفاوت بین psoوcpso
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد
۵-۱ نتیجه گیری
۵-۲ پیشنهاد
مراجع
پیوست

مقدمه ای بر بهینه سازی

بهینه سازی در ادبیات مهندسی به فرآیند بهتر کردن هر چیزی اطلاق می شود. یک مهندس و یا یک محقق ایده جدیدی خلق می کندو بهینه سازی به این ایده خلق شده کیفیت می بخشد در فرآیند بهینه سازی تغییراتی بر روی ایده اولیه انجام می شود و با نتایج حاصل از این تغییرات ایده اولیه بهبود می یابد. مادآمی که بتوان ایده مورد نظر را در غالب الکترونیکی نوشت کامپیوتر وسیله ای مناسب برای بهینه سازی خواهد بود. در زبان برنامه نویسی و ریاضیات بهینه سازی را فرآیند تعریف می کنند که در آن از طریق انتخاب و طراحی ساختارهای داده­ای الگوریتم ها و دستورالعمل های مناسب به تولید برنامه های کار آمد(کوچکتر یا سریعتر)دست پیدا کرد. در تعاریف دیگر در بحث بهینه سازی در علوم مهندسی بهینه سازی به معنای رسیدن به وضعیتی بهینه در محاسبات مربوط میباشد که در آن کمترین محاسبه و بیشترین میزان بازدهی میسر می شود. در دهه های اخیر همزمان با مطرح شدن مسا ئل بهینه سازی جدید، روش های جدید بهینه سازی نیز ابداع شدند. مهمترین گروه از این روشهای بهینه سازی روش های تکاملی می باشند که توانایی حل مسائل با ابعاد بزرگ و تعداد متغیرهای زیاد را دارا هستند از سوی دیگر مسائل مورد توجه در علوم مهندسی ازجمله مسائلی هستند که غالبا دارای متغیرهای زیاد می باشند. در این بحث بهینه سازی توابع مطرح میباشد، از این رو استفاده از روشهای تکاملی چندگاه در این گونه مسائل در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است به همین دلیل در حل مسائل تک هدف مهندسی از الگوریتم بهینه سازی ذرات استفاده بسیاری  شده است بهینه سازی توابع ریاضی و یافتن و رسم یک سری اطلاعات در برخی از اطلاعات و داده های غیر خطی از مسائلی  بوده که همواره این مسائل مد نظر می باشد .که الگوریتم ها شامل 1- الگوریتم فرا اکتشافی است که از حرکت گروهی از پرندگان یا ماهی ها می باشد 2- الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ژنتیک 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. این الگوریتم برای اولین بار توسط جان هلند معرفی شد. 3-الگوریتم تکاملی کاربرد این روش ها و بهینه سازی و یافت تابع مورد نظر توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است.                                                                                          

1- 1 الگوریتم اجتماع پرندگان[1]

 الگوریتم بهینه سازی ذرات ،یک الگوریتم بهینه سازی فرا اکتشافی است که از حرکات گروهی از پرندگان یا دسته ای از ماهیان که به شکل گروهی زندگی می کنند، الگوبرداری شده است. این الگوریتم از مفهوم اثر متقابل اجتماعی برای حل کردن مسئله استفاده می کند. در واقع این الگوریتم رفتار گروهی از پرندگان را شبیه سازی می کند به سنا ریو زیر توجه کنید:                                           

   یک گروه از پرندگان بطور تصادفی در حال جستجوی غذا دریک ناحیه می باشند و تنها یک قطعه غذا در ناحیه مورد جستجو قرار دارد و هیچ یک از پرندگان اطلاعی از مکان غذا ندارند اما می دانند که در هر مرحله چه فاصله ای از غذا دارند. در واقع مسئله در اینجا یافتن بهترین راه برای پیدا کردن غذا می باشد. یک روش موثر دنبال کردن پرندگانی می باشد که کمترین فاصله را با غذا دارند pso  مانند همه ی الگوریتم های تکاملی دیگر، با ایجاد یک جمعیت تصادفی از افراد شروع می شود که در اینجا با عنوان یک گروه از ذره ها خوانده می شوند. مشخصات هر ذره در گروه براساس مجموعه ای از پارامتر ها تعیین می شود. در این روش هر ذره یک نقطه از فضای جواب مسئله را نشان می دهد .هر کدام از ذرات دارای حافظه هستند یعنی بهترین موقعیتی که در فضای جستجو به آن می رسند را بخاطر می سپارند. به طور کلی این الگوریتم از یک مجموعه از نقاط(ذره)به مجموعه ای دیگر از نقاط در یک تکرار واحد، حرکت می کند که به طور احتمال با استفاده از ترکیب قوانین بهبودهایی حاصل می دهد.

در واقع یک الگوریتم رایانه‌ای مبتنی بر جمعیت برای حل مسئله ‌است. این تکنیک ها بسیار رشد کرده‌اند و نسخه اصلی این الگوریتم به طور واضحی در نسخه ‌های امروزی قابل شناخت است. تاثیر گذاری اجتماعی و یاد گیری اجتماعی یک شخص را قادر میسازد تا ثبات دانستنی‌هایش را برقرار سازد. انسانها مسائل شان را به کمک صحبت با دیگران و نیز به کمک برهم کنش با باورهای شان، گرایش هایشان و تغییر رفتارشان حل می کنند؛ این تغییرات را می توان به طور نمونه به شکل حرکت افراد به سوی یکدیگر در فضای آگاهی اجتماعی مجسم کرد. ساختار ارتباطی یا شبکه اجتماعی برای واگذار کردن هر همسایگی به یک فرد تعریف شده تا آن فرد با آن همسایگی بر هم کنش داشته باشد. سپس گروه کارگزاران به عنوان مهمان های سر زده برای راه حل‌های مسئله تعریف میشوند که آنها را به نام "ذرات" نیز می شناسیم؛ از این رو آنها را "ذرات دسته جمعی" نام نهاده ایم. یک فرآیند تکراری برای بهبود کاندیداها در طی حرکت ذرات در نظر گرفته شده ‌است. ذرات مکررا شایستگی راه حلهای کاندیدا را ارزیابی میکنند و موقعیتی را که در آن بهترین موفقیت را داشته‌اند، به خاطر می سپارند. بهره راه حل کارگزاران "بهترین ذره" یا "بهترین محل" نامیده میشود. هر ذره این اطلاعات را برای دیگر ذرات موجود در همسایگی قابل دسترسی میکند.

همچنین آنها نیز میتوانند ببینند که دیگر ذرات موجود در همسایگی در کجا بهترین موفقیت را داشته‌اند.

PSO تحت نامهای مختلفی همچون الگوریتم انبوه ذرات، الگوریتم ازدحام ذرات و الگوریتم پرندگان درایران شناخته شده است.عبارت Swarm در زبان انگلیسی به اجتماع دسته انبوهی از جانوران و حشرات اشاره می کند. در زیر یک swarm از زنبور ها را می بینید.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

تحقیق در مورد تصفیه آّب

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه147

فهرست مطالب

در سیستم های نوین پوششی، به دلیل معضلات زیست محیطی تلاش در جهت کاهش مصرف حلالها (برای سیستم های پوششی) است. زیرا این حجم از حلال پس از خشک شدن فیلم از آن خارج و در محیط پراکنده می شود. [1]VOC معیاری است که برای توصیف این مقدار، بیان می‌شود.

یکی از روشهای کاهش VOC (برای سیستم های پوششی) آن است که حلال را با آب جایگزین کرده و یا اینکه مقدار حلال آلی را کاهش دهیم .

برای تحقق این هدف در روش اول رزینهایی تهیه شدند که محلول در آب[2] بوده و یا بصورت امولسیونهای آبی و یا دیسپرس در آب می باشند، در روش دوم نیز سیستم های پرجامد[3] که بیش از 80 درصد مواد دارند و یا پوششهای پودری که مقدار حلال در آنها کمتر از 5% است، ابداع شده‌اند.

هدف در این پروژه بررسی نوع اول از پوششهایی است که در بالا ذکر شد. از آنجایی که پایه پوشش از روی رزین مربوطه به آن تعیین می شود، این سیستم های را پوششهای پایه آبی[4] گویند که دارای مقدار VOC پایین تر از lb/gal 0/2 می باشند.

با توجه به انواع مختلف از این نوع رزین ها، می توان طیف گسترده‌ای از خواص شیمیایی و فیزیکی را بدست آورد. برای مثال سیستم های پایه آبی می توانند خواص مثبت زیادی از جمله استقامت و سختی[5]، مقاومت در برابر لکه دار شدن[6]، انعطاف پذیری[7] و مقاومت در برابر خوردگی[8] را تأمین کرده و همچنین مقاومت بالایی نیز در برابر مواد شیمیایی و رطوبت از خود نشان دهند.

از طرف دیگر، با توجه به فرمول بندی آنها، می توان دو نوع هوا خشک یا کوره‌ای از رزین های پایه آبی بدست آورد.

پایه آبی

Basecoat

پایه حلالی

basecoat

20 – 13

20 – 13

درصد جامد

حداکثرتا 15

87 – 80

درصد حلال

420 >

800 - 650

VOC (g/L)

جدول شماره 1

انواع پوششهای پایه آبی:

تنوع این سیستم ها از روی حالتی که رزین آنها با آب ایجاد می کند، می باشد.

پوششهای پایه آبی از نوع امولسیونهای آبی: این سیستم ها شامل پلیمرهای امولسیونی می باشند که به صورت ذرات کروی با وزن مولکولی بالا در آب پراکنده و دیسپرس می شوند. در این سیستم ها می توان وزن مولکولی پلیمر را به منظور بهبود خواص فیلم، افزایش داد و از آنجایی که بین کره های پلیمری توسط آب فاصله‌ایجاد شده است، این امر تغییری روی ویسکوزیته بوجود نمی آورد. به همین دلیل، مزیتهای حاصل از بالا بودن وزن مولکولی پلیمر در سیستم امولسیونی نسبت به دو سیستم دیگر رزین از پوششهای پایه آبی، خواص سختی و مقاومت شیمیایی بهتری را حاصل می کند. فیلم حاصل از این پوشش می تواند هوا خشک و یا ترموست (که در این حالت، مقاومت شیمیایی در برابر حلال افزایش یافته و در بعضی حالات که چغرمگی[9] فیلم تنها با افزایش وزن مولکولی بالا نرود، تشکیل فیلم کوره‌ای[10] آن را جبران می کند) باشد. این پوششها به طور گسترده‌ای روی سطوح با کارآیی بالا، اعم از سطوح فلزی و ... بکار می رود

[1] -Volatile Organic Compound

[2] - Water soluble or colloidal dispersion

[3] - Water reducible resin

[4] - Water borne or water base

[5] - hardness

[6] - stain resistance

[7] - flexibility

[8] - corrosive resistance

[9] - thoughness

[10] -  thermosetting

تحقیق در مورد اقلیم شناسی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه18

فهرست مطالب

تعاریف بیان شده برای علم اقلیم شناسی:

تاریخچه هواشناسی و اقلیم شناسی:

لزوم استفاده از علم اقلیم شناسی:

تفاوتهای اقلیم شناسی و هواشناسی:

طبقه بندی اقلیمی:

تعریف اقلیم:

ریشه کلمه آب وهواکه درزبان عربی اقلیم گفته می شودکلمه یونانی کلیما (Klima) است که تقریبا درتمام زبانها ازهمین ریشه اقتباس شده است.

درلغت نامه دهخدا اقلیم به معنی خمیدگی ؛ انحنا و انحراف واصطلاحا به معنی تمایل وانحراف ناحیه ای اززمین نسبت به آفتاب توضیح داده شده است، درفرهنگ عمید نیز اقلیم کلمه ایست یونانی به معنی مملکت ،کشور،ناحیه وقطعه ای است ازعالم که ازلحاظ آب و هوا و سایراوضاع و احوال طبیعی ازمنطقه وقطعه دیگرجداشده باشد،پیشینیان کلیه خشکی های عالم را به هفت قسمت تقسیم نموده وهرقسمت رااقلیم نامیده اند. کلمه شهر در زمان فارسی همان اقلیم را می رساند و اصطلاحاتی مانند هفت شهر و هفت اقلیم در ادبیات ما متاثر از طبقه بندی اقلیمی یونانیها می باشد.

درحقیقت اقلیم حالت متوسط کمیت های مشخص کننده وضع هواصرف نظرازلحظه وقوع آنهاست وبه عبارت دیگراقلیم تابع مکان است ولی به زمان بستگی ندارد. برطبق فرهنگ هواشناسی بین المللی هرگاه ازاقلیم یک ناحیه سخن گفته می شودمنظورمجموعه شرایط جوی درمنطقه است که تغییرشرایط جوی مشخصه

یادگیری زبان برنامه نویسی #c در یک دقیقه,بهترین شیوه یادگیری زبان برنامه نویسی application

دراین جزوه دو صفحه ای شما با تمام جزیئات زبان برنامه نویسی #c در یک دقیقه آشنامی شوید

پاورپوینت شیوه ارائه مطالب علمی و فنی 317 اسلاید

در این درس با مفهوم ارائه و عوامل موثر آن آشنا می‌شویم. در بخش ارائه کتبی مراحل آماده‌سازی ارائه را خواهیم آموخت. ارائه‌های دانشگاهی و غیردانشگاهی و گونه‌های مختلف هریک، اجزاء آنها و موارد کاربردشان را می‌آموزیم. در پایان در مورد ارائه شفاهی، خصوصیات و انواع آن مطالبی خواهید آموخت.