پاورپوینت بهينه سازی جمعيت مورچگان (pptx) 46 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 46 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بهينه سازی جمعيت مورچگان
الگوريتم جستجوی جمعيت مورچگان
هوش جمعی Swarm Intellignece
هوشمندی توده ای يکی از انواع جالب هوشمندی است و در مواردی مطرح میشود که جمعيتی از اعضاء، اعمال ساده ای انجام میدهند ولی در نهایت تمام گروه يک مسئله پیچیده را به طور دقيق حل میکند. نمونه بارز اين نوع هوشمندی در رفتار حشراتی دیده میشود که به صورت کولونی زندگی میکنند، مثل مورچه ها، زنبورها، موريانه ها و انواعی از سوسک ها.
2
رفتار جمعی موریانه ها در ساخت خانه
رفتار اول: هر موريانه به محض رسيدن به فضايی که کمی بالاتر از سطح زمين قرار دارد، خاک را با بزاغ خود آغشته کرده، گلوله های کوچک خاکی درست میکند بعد از مدتی محيط از تپه های کوچک پر میشود.
رفتار دوم: و هر موريانه، به محض رسيدن به يک تپه کوچک، با انرژی بسیار بالائی، تپه ها را به کمک خاک و بزاق خود به ستون تبدیل میکند و وقتی ارتفاع هر ستون به حد خاصی رسید، سراغ ستون بعدی میرود تا تعداد ستونهای نزدیک به هم، قابل توجه شود.
3
رفتار جمعی موریانه ها در ساخت خانه
رفتار سوم: وصل کردن ستونها به يکديگر است. اين رفتارها، تا ساختن خانه کامل ادامه دارد.
یعنی هر موريانه، مثل يک سیستم ساده، تنها سه رفتار از خود بروز میدهد که بروز هر کدام، بستگی به اطلاعات محیطی دارد. اما در انتها يک خانه دقيق ساخته میشود که بدون داشتن نقشه قبلی یا وجود يک مغز مرکزی، تنها با هماهنگی بين رفتارهای اعضاء، به وجود آمده است.
4
خودسازماندهی Self-organization
خود سازماندهی در رسيدن به اين هدف، مدیون عوامل زبر است:
جستجوی تصادفی در فضا و ترقی و تنزلFluctuation
بازخورد مثبتPositive feedback
بازخورد منفیNegative feedback
وجود عملکردهای متنوع موثر بر همMultiple interactions
5
خودسازماندهی ادامه ...
برای توضیح فرض کنيد جمعيتی از اجزاء ساده در فضای مسئله دنبال جواب بهینه می گردند. اين اجزاء فضا را به صورت تصادفی جستجو میکنند که معمولا با جابجائی بين جواب‌های با درجات متفاوت مناسب بودن (ترقی و تنزل) همراه است.
در اين ميان مجموعه عواملی وجود دارد که باعث تقویت جواب های مناسبتر میشود و جمعيت را به سمت جواب‌های هر چه بهتر میکشانند (بازخورد مثبت) و مجموعه محدودیتهایی نیز هستند که باعث میشوند جواب‌های ديگر هم تا حدی بررسی شود (بازخورد منفی).
6
خودسازماندهی ادامه ...
مورد دیگر تأثیرپذیری اعضاء جمعيت از يکديگر است. یعنی رفتار يک عضو تا حدی تأثیر گرفته از رفتارهای قبلی اعضاء است و در عین حال بر رفتارهای بعدی اعضاء اثر میگذارد.
اين تأثیرات می‌تواند به دو صورت مستقیم يا غير مستقیم باشد.
تأثیر پذیری مستقیم: هماهنگی بين اعضاء از طریق ارتباطات مستقیم دیداری، فیزیکی یا شيميايی است.
تأثیر پذیری غير مستقیم: از طریق رفتارهای stigmergy صورت میگیرد. یعنی رفتارهایی که طی آن، اعضاء از طریق اثر گذاری بر محيط با هم ارتباط داشته و با يکديگر هماهنگ می شوند. مثل نحوه ارتباط موريانه ها در جریان ساخت خانه.
7
مورچه ها در طبیعت
مورچه ها موجوداتی کور، بی حافظه و بسیار کم هوشند.
در جریان جستجوی غذا، دیده میشود که به سرعت کوتاهترین مسير رفت و برگشت بين خانه تا غذا را پیدا میکنند. هر مورچه هنگام جستجوی غذا تنها دو رفتار ساده به صورت زير از خود نشان میدهد:
هر مورچه هنگام گذشتن از هر مسير مقداری فرمون از خود به جا میگذارد که حکم ردپای مورچه را دارد. اين رد پا به ردپای فرمونی (Pheromone trail) مشهور است.
هر مورچه مسير جستجويش را به طور تصادفی انتخاب میکند که در اين ميان احتمال انتخاب مسیرهای دارای فرمون بیشتر، زیادتر است. یعنی هر مورچه ترجیح می دهد از مسیری عبور کند که قبلا مورچه های بیشتری از آن گذشته باشند.
8
مورچه ها به مسیر کوتاهتر همگرا میشوند.
9
الف
ب- قرار گرفتن مانع در مسیر حرکت مورچه ها
ج- مورچه ها به مسیر کوتاهتر همگرا میشوند
