پیشگفتار
دنیای تحقیق در عملیات با مسائل بهینه سازی متنوعی مواجه است، این مسائل می تواند از بهینه سازی خطی بسیار ساده تا بهینه سازی پیچیده ی غیر قطعی را شامل شود. تنوع مسائل دنیای تحقیق در عملیات به تنوع ابزارهای حل منجر شده است. روش های فرا ابتکاری یک گروه از الگوریتم های حل مسائل بهینه سازی است که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. این الگوریتم ها ایده های اساسی خود را از زندگی جانداران، پدیده های طبیعی و فرایندهای فیزیکی و شیمیایی به امانت گرفته اند و در عین سادگی اجزاء از کارایی قابل توجهی برخوردارند. بیش از هفتاد نوع الگوریتم فراابتکاری در ادبیات این حوزه قابل تشخیص است که مقالات و کتاب های متعددی به فراخور حال خود به معرفی آن ها پرداخته اند. انگیزه تدوین این کتاب معرفی جامع تعدادی از این الگوریتم هاست که در سال های اخیر توسعه یافته اند و منابع فارسی کمتری برای آن ها وجود دارد. الگوریتم بهینه سازی انوه ذرات، علف های هرز، کلونی زنبور مصنوعی، بهینه سازی کرم شب تاب و الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس موضوع بحث کتاب حاضر است که در گروه الگوریتم های مبتنی بر جمعیت قرار می گیرند.
در هر فصل پس از توصیف مفاهیم بخش الگوریتم، ابتدا گام های اجرای نسخه ی اولیه الگوریتم و سپس در صورت لزوم سیر تکامل و تغییرات آن مورد اشاره قرار گرفته است. معمولا این الگوریتم ها برای حل مسائل بهینه سازی پیوسته ارائه شده اند اما با اندکی دخل و تصرف می تواند در حل مسائل بهینه سازی گسسته یا ترکیباتی نیز مورد استفاده قرار بگیرند. این نکته مدنظر نویسندگان در فصل های مختلف این کتاب بوده و به کاربرد الگوریتم ها در حل مسائل پیوسته و گسسته اشاره شده است. ابتدا به چگونگی به کارگیری الگوریتم برای حل مسائل بهینه سازی پیوسته اشاره شده و در پایان نیز شیوه ی به کارگیری در حل مسائل بهینه سازی گسسته با استفاده از مثال مورد بررسی قرار گرفته است. هرچند استفاده عملی از الگوریتم های فراابتکاری به واسطه حجم زیاد محاسبات مورد نیاز مستلزم اجرای گام های الگوریتم توسط کامپیوتر است اما از آنجایی که حل مثال عددی می تواند به درک کامل شیوه ی عملکرد الگوریتم کمک نماید در این کتاب نیز در هر فصل حل مثال عددی پیوسته و گسسته انجام شده است.
بدون شک هیچ اثری خالی از اشکال و بی نیاز از اصلاح و بهبود نیست، از کلیه خوانندگان کتاب تقاضا می شود تا با ذکر نقطه نظرات خود ما را در بهبود این اثر و اصلاح نقاط ضعف آن یاری نمایند. در پایان بر خود لازم می دانیم از جناب آقای دکتر حبیب زارع به واسطه ایده اولیه انتشار این کتاب تشکر کنیم. همچنین مراتب سپاس و قدردانی خود را نسبت به خانم آرزو لطیفیان بخاطر زحماتی که در فرآیند چاپ وصفحه آرایی متقبل شده اند، ابراز می نماییم.
علیرضا ناصر صدر آبادی
زهرا نعمتی
فهرست
فصل اول: مقدمه و کلیات
مقدمه
تعریف و اهمیت مسائل بهینه سازی
روش های حل مسائل بهینه سازی
چرا روش های قدیمی ریاضی شکست خوردند؟
الگوریتم های فراابتکاری
طبقه بندی الگوریتم های فراابتکاری
سوال های باز
ساختار کتاب
منابع
فصل دوم: تولید اعداد تصادفی
مقدمه روش های مختلف تولید اعداد شبه تصادفی
تولید اعداد تصادفی از متغیرهای تصادفی گسسته
تولید اعداد تصادفی از متغیرهای تصادفی پیوسته
منابع
فصل سوم: بهینه سازی انوه ذرات
مقدمه
الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات
برنامه ریزی کارگاهی و PSO
اجرای الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات برای حل مسائل برنامه ریزی کارگاهی
کاربردهای بهینه سازی انبوه ذرات
منابع
فصل چهارم: بهینه سازی علف های هرز
مقدمه
الگوریتم بهینه سازی علف های هرز
برنامه ریزی کارگاهی و IWO
فصل پنجم: الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی
برنامه ریزی کارگاهی و ABC
اجرای الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی برای حل مسائل برنامه ریزی کارگاهی
مدل های الگوریتم کلونی زنبور
مطالعات انجام شده بر روی بهینه سازی ABC
منابع
فصل ششم: الگوریتم کرم شب تاب
مقدمه
الگوریتم بهینه سازی کرم شب تاب
برنامه ریزی کارگاهی و FA
اجرای الگوریتم کرم شب تاب برای حل مسائل برنامه ریزی کارگاهی
کاربردهای الگوریتم کرم شب تاب
منابع
فصل هفتم: الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس
مقدمه
الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس
برنامه ریزی کارگاهی و EM
اجرای الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس برای حل مسائل برنامه ریزی کارگاهی
کاربردهای الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس
فهرست جداول
فصل اول: مقدمه و کلیات
فصل سوم: بهینه سازی انبوه ذرات
فصل چهارم: بهینه سازی علف های هرز
فصل پنجم: الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی
فصل ششم: الگوریتم کرم شب تاب
فصل هفتم: الگوریتم بهینه سازی الکترومغناطیس
