فایلهای ارائه پاورپوینت (Power Point) مربوط به الگوریتم رقابت استعماری (ICA)

الگوريتم رقابت استعماري؛

استراتژي بهينه سازي با الهام گيري از فرايند اجتماعي سياسي پديده

استعمار

الگوريتم رقابت استعماري !!!

اين الگ�وريتم ي�ک اس�تراتژي جدي�د بهين�ه س�ازي ب�ر مبن�اي •تکامل اجتماعي سياسي انسان است.

بط�ور دقي�ق ت�ر منب�ع اله�ام اين الگ�وريتم فراين�د اجتم�اعي •سياسي پديده استعمار است.

از زم�ان مع�رفي، اين الگ�وريتم در ح�ل مس�ائل مهندس�ي •بسياري مورد استفاده قرار گرفته است.

نتايج حاکي از موفقيت الگوريتم معرفي شده دارد.•

الگوريتم رقابت استعماريايده اصلي

عن�وان • ب�ه انس�ان زيس�تي تکام�ل از ژنتي�ک الگوريتمه�اي منبع الهام خود استفاده مي کنند.

فل�زات، • تبري�د و ژنتي�ک همانن�د تک�املي الگوريتمه�اي چرا شبيه سازي کامپيوتري فرايندهاي طبيعي هستند؟

آيا تکامل انسان محدود به تکامل زيستي او بوده است؟•I نه!!!!• قطعاآيا تکامل انسان جنبه هاي ديگري نيز دارد؟•بله !!!•و • فک�ري )تکام�ل انس�اني تکام�ل ديگ�ر ه�اي جنب�ه آي�ا

اجتم�اعي او( مي توانن�د ب�ه عن�وان منب�ع اله�ام ي�ک الگ�وريتم تکاملي مورد استفاده قرار گيرند.

نه !!!•

الگوريتم رقابت استعماري

يکي از پاسخهاي ”بله“ به اين پرسش است. !!

و • ق�درت ح�وزه توس�عه مع�ني ب�ه لغت در امپري�اليزم حاکميت يک کشور در خارج از مرزهاي آن مي باشد.

يک کش�ور ممکن اس�ت ب�ا اس�تفاده از ح�اکميت مس�تقيم و •ي�ا ب�ا روش ه�اي پنه�انتري همانن�د کن�ترل بازاره�ا و کااله�ا و م�واد خ�ام، کش�ور ديگ�ر را کن�ترل کن�د. م�ورد اخ�ير اس�تعمار

نو خوانده مي شود.در ط�ول ق�رن ن�وزده و بيس�تم، امپري�اليزم، نگ�رش عم�ومي •

نسبت به تمدن غرب و شرق را عوض نمود.داروينيس�تهاي اجتم�اعي، اس�تعمار را تفس�ير و توجي�ه ک�رده •

و از اي�ده برت�ري ف�رهنگي غ�رب نس�بت ب�ه ش�رق حم�ايت کردند.

الگوريتم رقابت استعماريايده اصلي

مط�ابق سياس�ت ”همگ�ون س�ازي“، کش�ورهايي نظ�ير •فر�انس�ه و ان�گليس، ب�ا� ه�دف ايج�اد فر�انس�ه و انگليس � ب�ا� اح�دا�ث م�د�ار�س ب�ه� زب�ا�ن خ�ود و ،�ن�و در� م�س�تعمراتب�ه ج�ذ�ب مس�تعمرات در �تو�س�عه فرهنگ�ش�ان،� ش�روع

.�خ�ود کردنداز س�وي ديگ�ر امپراطوريه�اي ب�زرگ بط�ور دايم ب�راي •

در دس�ت� گ�رفتن مس�تعم�رات هم�د�يگر در رق�ابت بودند.در الگ�وريتم مع�رفي ش�ده، سياس�ت همگ�ون س�ازي و •

�ه�اي� اص�لي� ر�ا تش�کي�ل مي �رق�ا�ب�ت ا�س�تع�ماري،� هس�تهدهند.

الگوريتم رقابت استعماريايده اصلي

الگوريتم رقابت استعماريشماي کلي

براي ش�روع الگ�وريتم، ابت�دا آراي�ه اي از متغيره�اي بهني�ه •سازي تشکيل مي دهيم.

نامي�ده مي • آراي�ه ”کروم�وزوم“ اين الگ�وريتم ژنتي�ک، در تحت آراي�ه اين ش�ده، مع�رفي الگ�وريتم در ام�ا ش�ود.

عنوان ”کشور“ شناخته مي شود.

کش�ور • به�ترين دنب�ال ب�ه س�ازي، بهين�ه مس�اله ح�ل در هستيم يعني بهترين دسته پارامترهاي مسئله

الگوريتم رقابت استعماري تشکيل امپراطوري هاي اوليه

var1 2 3( ) ( , , ,..., )Ncost f country f p p p p

1 2 3[ , , ,..., ]varNcountry p p p p

فرهنگ سياست اقتصادي زبان ..…مذهب

الگوريتم رقابت استعماريتشکيل امپراطوري هاي اوليه

max{ }n n ii

C c c

1

imp

nn N

ii

Cp

C

. . { . }n n colN C round p N

الگوريتم رقابت استعماري سياست همگون سازي

الگوريتم رقابت استعماريسياست همگون سازي

Culture

Language

تالش • پيگ�يري سياس�ت همگ�ون س�ازي، ب�ا امپرياليس�تها بسياري را براي جذب مستعمرات در خود داشتند.

~ (0 , )x U d

انقالبتغیرات ناگهانی در موقعیت یک کشور

الگوريتم رقابت استعماري تعويض مستعمره و استعمارگر

الگوريتم رقابت استعماري تعويض مستعمره و استعمارگر

امپراطوريه�ا س�قوط • از ت�اريخي بس�ياري تکام�ل در طي کرده و امپراطوريهاي ديگري جايگزين آنها شده اند.

در حين ح�رکت ي�ک مس�تعمره ب�ه س�مت اس�تمارگر، ممکن •اس�ت او ب�ه م�وقعيت به�تري نس�بت ب�ه اس�تعمارگر برس�د

)به موقعيتي با مقدار کمتر تابع هزينه(.

Imperialist

Best Colony

Imperialist

Colony

الگوريتم رقابت استعماريقدرت کل امپراطوري

الگوريتم رقابت استعماري قدرت کل امپراطوري

حک�ومت • ق�درت از را اص�لي ت�اثير ام�پراطوري ي�ک قدرت مرکزي آن مي پذيرد.

مس�تعمرات ن�يز ت�اثيري هرچن�د ان�دک ب�ر ق�درت ام�پراطوري •دارند.

براب�ر ق�درت حک�ومت • ام�پراطوري ي�ک بن�ابراين، ق�درت ک�ل مرک�زي آن ب�ه عالوه درص�د ک�وچکي از ق�درت مس�تعمرات آن

.تعريف مي شود. . ( ) { ( )}n n n

T C Cost imperialist mean Cost colonies of empire

. . ( ) { ( )}n n n

T C Cost imperialist mean Cost colonies of empire

الگوريتم رقابت استعماري رقابت استعماري

الگوريتم رقابت استعماريرقابت استعماري

تم�امي ام�پراطوري ه�ا ب�راي تص�احب مس�تعمرات هم�ديگر، •دائم در حال رقابت بودند.

Imperialist 1

Imperialist 2

Imperialist 3

Imperialist N

Empire 1

Empire 2

Empire 3

Empire N

The Weakest EmpireWeakest Colony in

Weakest Empire

2P

3P

NP

. . . .

. . . .

.

الگوريتم رقابت استعماري رقابت استعماري

. . . . . max{ . . }n n i

i

N T C T C T C

1

. . .

. . .n imp

n

p N

i

i

N T Cp

N T C

1 2 3

, , , ...,Nimp

p p p pp p p p

P1 2 3, , , ...,

impN

r r r r R

1 2 3, , , ..., (0,1)

impN

r r r r U

1 2 3, , , ...,

impN

D D D D D = P - R

1 2 31 2 3, , , ... ,

N impimpp p p p Np r p r p r p r

=

امnاحتمال تصاحب امپراطوري امnقدرت کل امپراطوري

مقدار بيشينه؟

الگوريتم رقابت استعماري سقوط امپراطوري

الگوريتم رقابت استعماريسقوط امپراطوري

Empire 1

Imperialist 6

Empire 6

Imperialist N

Empire N

Imperialist 2

Empire 2Empire 5

Empire 4Imperialist 3

Empire 3

Empire with no colonies

Imperialist 4

Imperialist 1Imperialist 5

الگوريتم رقابت استعماري شبه کد

ه�اي اولي�ه را چن�د نقط�ه تص�ادفي روي ت�ابع انتخ�اب ک�رده و امپراطوري•تشکيل بده.

)سياس�ت • ب�ده ح�رکت امپرياليس�ت ب�ه س�مت کش�ور را مس�تعمرات سازي(. همسان

اي ، وج�ود داش�ته باش�د ک�ه ه�زينه اي در ي�ک ام�پراطوري اگ�ر مس�تعمره•ک�م�تر از امپ�رياليس�ت داش�ته ب�اش�د؛ �ج�اي مس�تعمر�ه و ا�مپرياليس�ت را ب�ا

هم عوض کن.ي ي ک�ل ي�ک ام�پراطوري را حس�اب کن )ب�ا در نظ�ر گ�رفتن ه�زينه هزينه•

امپرياليست و مستعمراتشان(. ترين ام�پراطوري انتخ�اب ک�رده و آن را يک )ی�ا چن�د( س�تعمره از ض�عيف•

ا�ي که� بيشترين احت�مال ت�صاحب را د�ارد، بده. ب�ه امپراطوري( را اعمال کن.Revolutionعملگر انقالب )•هاي ضعيف را حذف کن. امپراطوري• برو.2 مان�ده باش�د، توق�ف کن وگرن�ه ب�ه اگ�ر تنه�ا ي�ک ام�پراطوري ب�اقي•

f(x)

يک مثال تابع هزينه استاندارد

.sin(4 ) 1.1 .sin(2 )f x x y y 0 , 10x y

: (0.9039, 0.8668) 18.5547minimum f

يک مثال فرايند تکامل جوابها

امپراطوري ها در نسل دهم

امپراطوري ها در نسل سي و سه )همگرايي(امپراطوري ها در نسل سي ام

امپراطوري هاي اوليه

يک مثالدياگرامهاي همگرايي

گروه ذرات

الگوريتم ژنتيکالگوريتم رقابت استعماري

کاربردهاSISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

س�ازي انج�ام ش�ده توس�ط الگ�وريتم مع�رفي ترين پياده به عن�وان س�اده•�ده، در اين بخش، مي��ک ش��وريتم، ي��تفاده از اين الگ��ا اس��واهيم ب�خ

خروجي، ط�راحي تک � ورودي ب�راي سيس�تم کن�ترلي تک PIDکنن�ده کنترل کنيم.

پياده• اين بي�ان از اعم�ال هدف چگ�ونگي ب�ا آش�نايي س�اده س�ازي مهندس�ي ح�وزه در ع�ام مس�ائل ب�ه اس�تعماري رق�ابت الگ�وريتم

باشد. مي

( ) ip d

KC s K K s

s

.

0)()()()( teKdtteKteKtu dip

2

4.228( )

( .5)( 1.64 8.456)P s

s o s s

کاربردها - تشکيل SISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

کشورهاي اوليه

1 1 11

2 2 22

3 3 33

. . ..

. . ..

. . ..

country country countrycountryN N NN

KP KI KDcountry

KP KI KDcountry

KP KI KDcountry

COUNTRY

KP KI KDcountry

( ) ( , , )i i i i icost f country f KP KI KD

[ , , ]i i i icountry KP KI KD

Total MO RT ST IAEf f f f f

کاربردها – SISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

تکامل جوابها

ام30امپراطوريها در نسل امپراطوريهاي اوليه

ام50امپراطوريها در نسل

کاربردها – SISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

همگرايي

الگوريتم استعماري

الگوريتم ژنتيک

کاربردها – پاسخ پلهSISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

کاربردها - مقايسهSISO براي سيستم PIDطراحي کنترل کننده

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير�تم•���لي در سيس���ئله اص���زويج بين چند � ورودي هاي چند مس��خروجي، ت

ورودي و خروجي است

11 1

1

( ) ( )

( )

( ) ( )

n

n nn

p s p s

s

p s p s

P

1 2[ ]T

d d d dny y yY

1 2[ ]T

ny y yY

1 2[ ]T

nu u uU

11 22[ ]T

d nne e e E Y Y

11 1

1

( ) ( )

( )

( ) ( )

n

n nn

c s c s

s

c s c s

C

01 1

( )n n

ij

i j

IAE e t dt

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

3

7 3

12.8 18.9( ) ( )1 16.7 1 21

.( ) ( )6.6 19.4

1 10.9 1 14.4

s s

Ds s

B

e eX s R ss s

X s S se e

s s

• DCS تم���ک سيس� MIMO ي�وعي ����ه 2×2ن����ت ک��� اس

�رهم���ديدي بين دو ب��کنش ش�روجي آن ���جفت ورودي و خ

وجود دارد. �ر •���ديل در نظ���ابع تب���ار ت��چه

�راي ا�ين ����ده ب����ه� ش���گ�رفتسيس�تم،� داراي� دي�نام�ي�ک مرتب�ه ��ادي در��اخير ز�ي��و �ت ��وده��ک ب�ي

ها، �وجود �دارد. هرکدام� از آن�ترلي، تعقيب •������دف کن����� ه

توس�ط y2 وy1 ه�اي خروجي y1d=y2d=1 ه�اي کن�ترلي ورودي

. باشد تا حد ممکن، مي

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

11 12 21 220 0 0 0

11 12 21 22

( ) ( ) ( ) ( )IAE e t dt e t dt e t dt e t dt

IAE IAE IAE IAE

11 11 12 12 12

21 21 21 22 22

1 1

( )1 1

P I P I D

P I D P I

K K K K K ss ss

K K K s K Ks s

C

Country = [KP11 KI11 KP12 KI12 KD12 KP21 KI21 KD21 KP22 KI22]

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي ستون PIDطراحي کنترل کننده

تقطير – پاسخ پله

Output 1

Output 2

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

Error Output 1 Error Output 2

کاربردها چند متغيره براي سيستم صنعتي PIDطراحي کنترل کننده

ستون تقطير

کن�ترلر بدس�ت آم�ده توس�ط الگ�وريتم رق�ابت اس�تعماري از •دي�د ت�ابع هزين�ه تعري�ف ش�ده، ک�ارايي به�تري نس�بت ب�ه دو

کنترل کننده قبلي دارد.

کاربردها سيستم پيشنهاددهي هوشمند

پايان نامه خانم سپهري راد، در دانشگاه تهران

کاربردهاطراحي آنتن هاي آرايه اي

آن ت�ا ح�د SINR در آنتن ب�ه گون�ه اي اس�ت ک�ه wهدف ي�افتن وزنه�اي •ممکن بيشينه شود.

hP W Wd dSINRhP W Wu

* TE X Xq qq

du

پايان نامه خانم روشنايي، در دانشگاه تهران

کاربردهاطراحي آنتن هاي آرايه اي

0 50 100 150 200 250 3001

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

Iteration

Co

st

GACCA

کاربردهاشناسايي ويژگي مواد از طريق آزمون فرورفتگي

، را ب�ر hپاس�خ آزم�ون ف�رورفتگي، ک�ه عم�ق نف�وذ فرورون�ده، •�ده، ��ه فررون��الي ب��ار اعم��ب ب��اب ميPحس��ورد ، حس��د، م�کن

قه ��ل �تنش در عال��وا�د و تحلي��ه م��ان� زمين��ياري� از محق�ق�ي بست.سالهاي اخير بوده اس

1 13

22 2

1

3 1

1( )

3mu ih h

i

r m

f ann C

f ann dp dh Cost f

f ann h h

1 2 3( ) ( , , )

( , , )m

p h r mh h

ANN X ann ann ann

Y C d d h h

پايان نامه آقاي بيابانگرد، در دانشگاه تهران

کاربردهاشناسايي ويژگي مواد از طريق آزمون فرورفتگي - نتايج

کاربردهايافتن نقطه تعادل نش – يک بازي ساده

يک ب�ازي ب�ا دو ب�ازيکن ب�ا تواب�ع هزين�ه مع�رفي ش�ده زي�ر را •در نظر بگيريد.

با اس�تفاده از روش تحليلي، نقط�ه تع�ادل نش اين ب�ازي •آيد. به صورت زير بدست مي

ب�ا مق�ادير (x*1,x*2( = )1.6667,2.3333)نقط�ه تع�ادل نش • باشد مي (0.88889, 0.88889)ارزش تبادل

2 2

1 1 2 1 1 2( , ) ( 1) ( )f x x x x x

2 2

2 1 2 2 1 2( , ) ( 3) ( )f x x x x x

1 1 2 *

2 1 11

1*2 1 2 2

2

2

( , ) 50 2 1 1.66673

3( , ) 7

2.33330 23

f x xx x x

xx

f x x xx

x

کاربردهايافتن نقطه تعادل نش – يک بازي ساده

کاربردها يافتن نقطه تعادل نش – يک بازي ساده

کاربردهFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFا – س�اده ب�ازي ي�ک – نش تع�ادل نقط�ه ي�افتن

همگرايي هزينه

الگوريتم رقابتي استعماري الگوريتم ژنتيک

کاربردهFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFاب�ا ب�ازي ي�افتن نقط�ه تع�ادل نش – ي�ک

پيچيدگي بيشتر1 1 1( ) 4f x x

2 1 2 2 1 1 2( , ) ( ). ( ( ), ( ))f x x g x h f x g x

22

2

2

22

2

0.24 3exp( ( ) ) if 0 x 0.4

0.02( )

0.74 2 exp( ( ) ) if 0.4 x 1

0.2

x

g xx

1

1

1

1 ( ) if ( , )

0 otherwise

ff g

h f g g

20.25 3.75( ( ) 1)g x

کاربردهFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFايافتن نقطه تعادل نش – يک بازي با پيچيدگي بيشتر

نحFFFوه پخش(f1,f2)رايFFFFب

نقطFFFه 50000 تصادفي

همگرايي الگوريتم ژنتيک

همگرايي الگوريتم استعماري

کاربردهFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFاکنترل فازي اتومبيل

argu ffffdt

xdm )( 2

2

)(dt

dxkf rr

2)(dt

dxkf aa

sinmgfg

Tkf uu .

2222

21

sin Xm

kX

m

kgT

m

kX

XX

aru

کاربردهFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFاکنترل فازي اتومبيل

وV(0)=0 سرعت خروجي برايTeta =1

Teta =5 وV(0)=0 سرعت خروجي براي

جعبه ابزار بهينه سازي مبتني بر الگوريتم رقابت استعماري

خالصه، نتيجه گيري و پيشنهادات

مدلس�ازي • ب�ا مع�رفي ش�ده، بهين�ه س�ازي اس�تراتژي الگ�وريتم اس�تعمار، پدي�ده اجتماعي-سياس�ي فراين�د جدي�دي را ب�راي ح�ل مس�ائل بهين�ه س�ازي پيش روي مي

گذارد.کارايي الگ�وريتم مع�رفي ش�ده ب�ا اعم�ال آن ب�ه مس�ائل •

مختلف بهينه سازي مورد تاييد قرار گرفته است.الگ�وريتم مع�رفي ش�ده نس�خه اولي�ه ي�ک الگ�وريتم مبت�ني •

بر تکامل اجتماعي – سياسي مي باشد.ارائ�ه نس�خه گسس�ته الگ�وريتم ب�راي ح�ل مس�ائل بهين�ه •

سازي گسسته يکي از مسيرهاي پيشروي مي باشد.ارائ�ه ي�ک نس�خه وي�ژه ب�راي مس�ائل چن�د هدف�ه ن�يز از •

ديگر گامهاي پيش رو به حساب مي آيد.

با تشکر از توجه شما