الگوریتم ژنتیک

پروژه دانشجویی الگوریتم ژنتیک 

دارای فهرست مطالب 

با فرمت ورد (word)

تعداد صفحات : 76  صفحه 

همراه با چکیده ، مقدمه ، فصل بندی شده 

توضیحات

الگوریتم های ژنتیک

الگوریتم های ژنتیک یکی از الگوریتم های جستجوی تصادفی است که ایده ی آن برگرفته از طبیعت می باشد . الگوریتم های ژنتیک در حل مسائل بهینه سازی کاربرد فراوانی دارند . به عنوان مثال می توان به مسئله فروشنده دوره گرد اشاره کرد . در طبیعت از ترکیب کروموزوم های بهتر ، نسل های بهتری پدید می آیند . در این بین گاهی اوقات جهش هایی نیز در کروموزوم ها روی می دهد که ممکن است باعث بهتر شدن نسل بعدی شوند. الگوریتم ژنتیک نیز با استفاده از این ایده اقدام به حل مسائل می کند . در الگوریتم های ژنتیک ابتدا به طور تصادفی یا الگوریتمیک ، چندین جواب برای مسئله تولید می کنیم . این مجموعه جواب را جمعیت اولیه می نامیم . هر جواب را یک کروموزوم می نامیم . سپس با استفاده از عملگرهای الگوریتم ژنتیک پس از انتخاب کروموزوم های بهتر ، کروموزوم ها را باهم ترکیب کرده و جهشی در آنها ایجاد می کنیم . در نهایت نیز جمعیت فعلی را با جمعیت جدیدی که از ترکیب و جهش در کروموزوم ها حاصل می شود ، ترکیب می کنیم . موارد فوق را با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می دهیم

 

پیشینه الگوریتم های ژنتیک

 

پیشینه ی الگوریتم ژنتیک به سال های حدود ۱۹۶۰ برمی گردد. در دهه های ۵۰ و ۶۰ تحقیقات متعددی برای استفاده از نظریه تکامل در بهینه سازی مسائل مهندسی به طور مستقل صورت گرفت. ایده ی اصلی در همه این سیستم ها، رشد یک جمعیت از پاسخ های اولیه یک مساله به سمت پاسخ بهینه با الهام گیری از عملگرهای انتخاب و تغییر ژنتیک طبیعی بود. در سال های ۱۹۶۵ تا ۱۹۷۳ رکنبرگ(Rechenberg ) کتاب خود را به نام  تکنیک های تکامل (Evolution strategies (Evolutionsstrategie in original) ) در زمینه محاسبات تکاملی منتشر کرد و در سال های بعد نظریه او توسط محققین دیگر توسعه یافت. الگوریتم ژنتیک نخستین بار توسط  جان هلند ( John Holland ) مطرح و به وسیله خود او و دانشجویان و همکارانش گسترش یافت. تلاش های او و اطرافیانش در این زمینه در نهایت به نشر کتاب سازگاری در طبیعت و سیستم های مصنوعی (Adaption in Natural and Artificial Systems ) انجامید. پس از آن تحقیقات گسترده ای توسط افراد مختلف در این زمینه انجام شد (به عنوان مثال در سال ۱۹۹۲ جان کزا (John Koza ) الگوریتم ژنتیک را به صورت عملیاتی در برنامه نویسی به کار برد و برنامه نویسی ژنتیک (genetic programming(GP) ) را به عنوان روش خود مطرح ساخت.) و الگوریتم ژنتیک به صورت امروزی خود رسید.

فهرست مطالب 

چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۱

فصل اول………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۲

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳

پیشینه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۴

اصطلاحات زیستی……………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۴

تشریح کلی الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………………………………………….. ۵

حل مساله با استفاده از الگوریتم های ژنتیک………………………………………………………………………………………………………….. ۶

اجزای الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………………………………………………… ۷

جمعیت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۸

کدگذاری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۱۰

کدگذاری دودویی…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۰

کدگذاری مقادیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۱

کدگذاری درختی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۱

عملگرهای الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۲

انتخاب چرخ رولت…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۴

انتخاب ترتيبي………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۷

انتخاب بولتزمن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۱۸

انتخاب حالت پايدار………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۹

نخبه سالاري……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۱۹

انتخاب رقابتي………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۱۹

Crossover (تركيب)………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۲۰

تركيب تك نقطه اي۱……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲۱

تركيب دو نقطه اي۱………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲۲

تركيب n نقطه ای…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲۳

تركيب يكنواخت……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۲۳

تركيب حسابي………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲۵

Mutation(جهش)…………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۲۶

وارونه سازي بيت……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۲۷

تغيير ترتيب قرارگيري………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۲۸

تغيير مقدار………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۲۸

مفاهیم تکمیلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۲۹

برتری ها و ضعف های الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………………………… ۲۹

نكات مهم در الگوريتم هاي ژنتيك……………………………………………………………………………………………………………………… ۳۰

نتيجه گيري‌……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۳۱

فصل دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۳۳

کاهش اثرات زیست محیطی آلاینده های………………………………………………………………………………………………………………. ۳۳

Cox ، NOx و SOx در کوره ها………………………………………………………………………………………………………………………… ۳۳

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۴

احتراق…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۳۶

روش محاسبه ترکیب ترکیبات تعادلی با استفاده از ثابت تعادل…………………………………………………………………………………… ۳۷

روش محاسبه دمای آدیاباتیک شعله…………………………………………………………………………………………………………………….. ۳۹

انتخاب سیستم شیمیایی………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۴۴

تاثیر دمای هوا و هوای اضافی بر تولید محصولات……………………………………………………………………………………………………. ۵۱

بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۵۲

روش های حل مسائل بهینه سازی………………………………………………………………………………………………………………………… ۵۵

روش تابع پنالتی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۵

الگوریتم حل تابع پنالتی……………………………………………………………………………………………………………………………………… ۵۶

برنامه کامپیوتری و مراحل آن……………………………………………………………………………………………………………………………… ۵۷

تشکیل تابع هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۶۲

تشکیل مدل مسئله بهینه سازی………………………………………………………………………………………………………………………………. ۶۸

روش حل……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۷۰

فصل پنجم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۷۳

نتایج………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۷۳

نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۷۴

فهرست مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ۷۶