پاورپوینت الگوریتم بهینه سازی توده ذرات

هوش جمعی

هوش جمعی خاصیتی است سیستماتیک که در این سیستم، عامل ها به طور محلی با هم همکاری می نمایند و رفتار جمعی تمام عامل ها، باعث یک همگرایی در نقطه ای نزدیک به جواب بهینه سراسری می شود. نقطه قوت این الگوریتم عدم نیاز به یک کنترل سراسری می باشد. هر ذره(عامل) خود مختاری نسبی داردکه می تواند در سراسر فضای جواب ها حرکت کند و می بایست با سایرذرات(عامل ها) همکاری داشته باشد. یکی از الگوریتم های مشهور هوش جمعی، بهینه سازی توده ذرات می باشند.

در کاربردهای محاسباتی، از موجوداتی مانند مورچه ها، زنبورها، موریانه ها، دسته های ماهیان و دسته ی پرندگان، الگو برداری می شود. در این نوع اجتماعات، هر یک از موجودات ساختار نستباً ساده ای دارند ولی رفتار جمعی آنها بی نهایت پیچیده است.

برای مثال در کولونی مورچه ها، هر یک از مورچه ها یک کار ساده ی مخصوص را انجام می دهد ولی به طور جمعی عمل و رفتار مورچه ها، ساختن بهینه ی لایه محافظت از ملکه و نوزادان، تمیزکردن لانه، یافتن بهترین منابع غذایی و بهینه سازی استراتژی حمله را تضمین می کند.

الگورتیم

وزن اینرسی تاثیر سرعت ذرات در گام قبل را بر سرعت فعلی تعیین می نماید. به این ترتیب که با مقادیر بزرگی از وزن اینرسی، قابلیت جستجوی عمومی الگوریتم بهبود یافته و فضای بیشتری مورد بررسی قرار می گیرد. حال آنکه با مقادیر کوچک وزن اینرسی فضای مورد بررسی محدود شده و جستجو در این فضای محدود شده صورت می گیرد.

به همین دلیل، معمولا الگوریتم با مقدار بزرگی از وزن اینرسی شروع به حرکت می کند که سبب جستجوی گسترده فضا در ابتدای اجرای الگوریتم شده و این وزن به مرور در طول زمان کاهش می یابد که سبب تمرکز جستجو در فضای کوچک در گام های پایانی می شود.

همه الگوریتم ها از دو مکانیسم تنوع و تمرکز استفاده می کنند.

تنوع یعنی ما دوست داریم در ابتدای الگوریتم فضای بیشتری از فضای جستجو، موردجستجو قراردهیم و هرچه به پایان الگوریتم نزدیکتر می شویم این تنوع را کم کنیم و به سمت ناحیه بهینه تمرکز پیدا کنیم.

w(وزن اینرسی) همان میزان تنوع است که در ابتدا زیاد و در مراحل پایانی میزان آن کم و کمتر می شود.