تحقیق مقاله رایگان بهینه سازی مشارکتی

بهینه سازی مشارکتی

مشارکت همان پدیده های جاری در طبیعت است.بهینه سازی مشارکتی یک روش بهینه سازی کلی

است که توسط قانون مشارکت برای حمله به مسائل شدید بهینه سازی الهام شده است.بهینه سازی

مشارکتی قابلیت حل کردن مسائل سخت NP بهینه سازی را با عملکردهای واضح وسرعت های

بی سابقه ،دارد.همچنین تشخیص می دهد که آیا راه حلی که می یابد خد مطلوب جهانی دارد یا خیر و

اینکه کدام مسیر برای یافتن حد مطلوب نهایی امیدبخش تر است.با برخی تنظیمات خیلی همگانی ،یک الگوریتم بهینه سازی مشارکتی دارای پایداری منحصر به فرد است و با یک نسبت نمایی بدون توجه به حالات اولیه متفاوت شده و بدون حساسیت به تشویش واخلال می باشد.وبا حداقل ممکن مشاجره نمی نمایدوبه ما یک خروج کامل از روش های کلاسیک عمومی بهینه سازی را ارایه می دهد.بهینه سازی مشارکتی بر پایه یک سیستم مشارکتی از عامل های چندگانه که با هم در مسیرهای مشارکتی برای یک مسئله رشوار بهینه سازی  فعالیت می کنند .ابتدا مسئله را به مسائل کوچکتر با اندازه ها وپیچیدگی های قابل سازمان دهی  تقسیم می کند .بعد از آن ،هر یک مسائل کوچکتر را به یک عامل در سیستم اختصاص می دهد واز عامل ها در سیستم می خواهد تا مسائل کوچکتر را در مسیری مشارکتی حل کنند.مشارکت با ردوبدل کردن راه حل ها توسط عاملین بین همسایه ها  و مصالحه کردن راه حل های خود در حل اختلافات ممکن در راه حل ها به جای حل مسائل کوچکتر به طور مستقل آغاز میشود.وقتی همه اختلافات حل شدند ،سیستم یک راه حل توافقی

به عنوان راه حلی برای مسئله اصلی پیدا می کند.برای سطح خاصی از الگوریتم های بهینه سازی مشارکتی

یک راه حل توافقی می بایست بهینه جهانی آن باشد ،توسط تئوری گارانتی می شود.

روش بهینه سازی برخاسته از طبیعت

کار گروهی یک رفتار عادی اجتماعی بین افراد گروهای مشابه در جایی است که اعضای تیم در فعالیت

گروهی قابلیت رسیدن به هدف یا حل مسائل سختی که در ورای قابلیت اعضای تیم است.معمولا ،کار گروهی

از طریق رقابت ومشارکت در بین اعضای تیم به دست می آید.اغلب ،رقابت یا مشارکت به تنهایی می تواند منجر به راه حل های خوب حال برای تیم یا برای تک تک اعضا شود.بدون رقابت ،اعضای تیم ممکن است انگیزه خود را برای یافتن راه حل های خوب از دست دهند.بدون مشارکت ،ممکن است مستقما با هم وارد مشاجره شوند وراه حل های ضعیفی ممکن است هم برای تیم هم برای اعضا به دست آید.از طریق رقابت ومشارکت متعادل شده ،اعضا در یک تیم می توانند بهترین راه حل ها را برای تیم واحتمالا راه حل های خوبی برای خودشان در یک زمان به دست آورند.در دوره های علوم کامپیوتر ،ما می توانیم یک تیم از این

نوع را با عامل های چند گانه به عنوان سیستم مشارکتی مشاهده کنیم.در یک سیستم مشارکتی ،هر عامل هدف خود را دارد.مجموعه اهداف همه عاملین همان هدف کلی سیستم است.ما میتوانیم از یک سیستم مشارکتی برای حل یک مسوله سخت بهینه سازی که بر پایه قانون غلبه-تقسیم است ،استفاده کنیم. ما ابتدا تابع اهداف

مسئله بهینه سازی را به تعدادی توابع اهداف کوچکتر با اندازه ها وپیچیدگی های قابل سازمان دهی تقسیم می کنییم.بعد از آن ،ما هر تابع هدف را به یک عامل در سیستم به عنوان تابع هدف آن عامل اختصاص می دهیم و از عاملین می خواهیم که در سیستم تابع اهداف خویش را از طریق مشارکت ورقابت بهینه سازی کنند.برای اینکه تخصصی تر نگاه کنیم ،با خواستن از عاملین برای بهینه سازی تابع هدف خویش ،که یک تابع هدف در سیستم است ،با به کارگیری روش ها یبهینه سازی اختصاصی-مسئله واکتشافی رقابت ایجاد می کنیم .اگر چه ،اهداف عاملین ممکن است با یکدیگر هم تراز باشد .به عبارت دیگر ،بهترین راه حل ها عاملین برای بهینه سازی بوابع اهداف خویش ممکن با یکدیگر مشاجره نمایند.برای حل مشاجره ها ،هر عامل راه حل خویش را به همسایه خود از طریق اریه پیغام عمومی انتقال می دهد .بعد ازدریافت راه حل های همسایه ،هر عامل راه حل خود را با راه حل های همسایگان خود از طریق تعدیل اهداف خویش برای به حساب آوردن راه حل های همسایگان خود ،مصالحه می کند.مهم است که متذکر شویم مصالحه راه حل ها بین عاملین مفهوم کلیدی برای فهم اتراتزی مشارکت معرفی شده توسط بهینه سازی مشارکتی در حل مسائل سخت می باشد.پروسه یک سیستم مشارکتی از این نوع تکرارشونده وخود سازمان است وهر عامل در سیستم خودمختار است.سیستم همچنین به طور ذاتی توزین وتوزیع شده است، باعث آسیب پذیری کم وقابل قیاس بودن بالا در اخلال و در هم ریختگی اعضا نسبت به یک سیستم مرکزی  میباشد.برخلاف سادگی آن دارای رفتارهای اضطراری جالب می باشد ومی تواند به بسیاری مسائل چالش انگیز بهینه سازی حمله ور شود.

قانون بهینه سازی مشارکتی

طرح های متنوع مشارکتی می تواند الگوریتم های مشارکتی بهینه سازی از رفتارهای کاملا متفاوت

محاسبه ای  را منجر شود.با طرح مشارکتی خاص آن ،بهینه سازی مشارکتی در اصل به عنوان تکنیک با اتصال کم برای یافتن بهینه جهانی مفهوم شود.یک الگوریتم بهینه سازی یک تابع از برخی فرم های ساده را

به عنوان تابع با اتصال کوتاه  برای تابع هدفی تا یافتن بهینه جهانی خویش گسترش دهد.و به صورت مستمر تابع اتصال کوتاه را تنگر می کند تا زمانیکه کمینه جهانی آن کمینه جهانی تابع هدف اصلی را لمس کند.بعد کمینه جهانی تابع اصلی هدف را توسط جستجوی کمینه جهانی تابع اتصال کوتاه به جای آن یافت ،آنکه در محاسبه نسبت به جستجوی کمینه جهانی تابع اصلی هدف ساده تر می باشد.تکنیک های اتصال کوتاه دیگری

نیز بر پایه قوانینی متفاوت با بهینه سازی مشارکتی وجود دارد.مثال ها عبارتند از تکنیک های تعدیل کننده ی

Lagrangian ،تکنیک های صفحه برش ،الگوریتم های شعبه-ملزم ،والگوریتم های برش-شعبه می باشد.

راه حل توافقی و حالات بهینگی جهانی  

 هر متغیری اریه شود ،مثل xi ،ممکن است در بسیاری از توابع هدف کوچکتر تعدیل شده به کار گرفته شده باشد.در هر تکرار ،xi یک ارزش در راه حل بهینه برای کوچکتر کردن هر یک از توابع تعدیل شده اهداف که شامل متغیر می شود،را دارد.آن ارزش ها ممکن است مشابه نباشند.اگر همه آنها دربرخی تکرارها دارای ارزش یکسان باشند ،ما می گوییم الگوریتم مشارکتی بهینه سازی به یک راه حل اتفاق نظری برای آن متغیر رسیده است.اگر یک تخصیص اتفاق نظری در برخی تکرارها برای هر متغیر از مسئله در دسترس باشد ،ما

می گوییم یک راه حل اتفاق نظری در تکرار به دست آمده است.راه حل اتفاق نظری یک مفهوم مهم از بهینه اسزی مشارکتی برای تعیین حالات بهینگی جهانی می باشد.اگر یک الگوریتم بهینه سازی مشارکتی بعد از برخی تکرارها به تعادل برسد و یک راه حل اتفاق نظری به دست آید ،پس راه حل باید راه حل کمینه جهانی باشد که با تئوری گارانتی شود.

موارد انحراف کلی بهنه سازی مشارکتی

در تئوری نشان داده شده بود که یک الگوریتم بهینه سازی مشارکتی در فرم پایه خود که توسط سری برابری  های متفاوتی تعیین شده دارای موارد خیلی مهم محاسبه ای بوده که توسط الگوریتم های دیگر دارا نمی باشد.

از این رو ،الگوریتم های بهینه سازی مشارکتی پایدار ،سریع ،تنومند  بوده است.با توجه به حلات بهینگی جهانی که توسط روش بهینه سازی مشارکتی دارا می باشد ،به دنبال آن است که آیا راه خل یافته شده بهینه جهانی است واینکه کدام مسیر محتمل تر نسبت به دیگران برای یافتن یک بیهنه جهانی می باشد.به همین دلیل ،می داند که چگونه پروسه بهینه سازی خویش را موثرانه سازمان دهی کند و چه هنگام پروسه را موثرانه به اتمام برساند.روش بهینه سازی مشارکتی با کمینه اجتماعی مشاجره نکرده وبه ما را به خروج از روش های کلاسیک عمومی تشویق می کند.

بهینه سازی مشارکتی ومکانیک کوانتوم

بهینه سازی مشارکتی در یک ویرایش مستمر در تعادل خود دارای فرم مشابه برابری مستقل از زمان

Schrodinger را دارا میباشد.و میتواند به ما یک فهم معین از مکانیک کوانتوم را در کنار فهم احتمالی

Max Born اریه دهدو توسط همه امروزه پذیرفته شده است.فهم تعیین شده پیشنهاد می کند که طبیعت احتمالا

نیاز به ادامه پروسه بهینه سازی جهانی باشد پس  سیستم های اتمی بسیاری اوقات کمینه انرزی جهانی آنها را

یافت.در غیر اینصورت ،به سختی میتوان شرح منطقی با پایه علمی برای پایداری اتمها ومولکولهادر جهان

داشت.چرا بسیاری پروتئین ها در طبیعت می توانند به ساختارهای اقلی جود بازگردنند پس خلق زندگی ممکن است.