به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

gray wolf algorithm

در نشریات گروه محیط زیست
تکرار جستجوی کلیدواژه gray wolf algorithm در نشریات گروه علوم پایه
تکرار جستجوی کلیدواژه gray wolf algorithm در مقالات مجلات علمی
  • فرهاد میثاقی*، امیرحسین امانی، علیرضا صدیق
    سابقه و هدف

    کمبود منابع آب یکی از مهمترین مساله ها در قرن بیست و یکم می باشد که جوامع بشری با آن روبرو هستند. رشد جمعیت، فعالیت های تولیدی صنعتی و کشاورزی، توسعه سریع شهرنشینی و تغییرهای شدید شرایط آب و هوایی، تاثیر زیادی بر منابع آب محدود و محیط زیست در حوضه های رودخانه ها به همراه داشته است. تخصیص منطقی و بهینه منبع های آب در بین مصرف کنندگان، نیازمند اندازه گیری موثر منابع آب و مدیریت یکپارچه آن جهت برقراری عدالت انسانی و محیط زیستی می باشد. بهینه سازی تخصیص منبع های آب یک مساله تصمیم گیری بسیار پیچیده در چندین سطح، مرحله، موضوع، هدف و ارتباطات غیر خطی می باشد. با پیچیده تر شدن مساله های مربوط به تخصیص منبع های آب، الگوریتم های حل آن نیز به تدریج بهبود یافته و استفاده از الگوریتم های فراکاوشی هوشمند در بهینه سازی تخصیص منبع های آب از برنامه ریزی سنتی ریاضی، پیشی گرفته اند. با این حال، اثربخشی الگوریتم های بهینه سازی متعارف از دیدگاه های مختلف ایده آل نیست، و مواردی همچون همگرایی، سرعت محاسبه، حساسیت اولیه، و غیره، به دلیل پیچیدگی و چند هدف بودن بهینه سازی تخصیص منبع های آب، نیازمند مطالعات بیشتری برای بهبود کارایی الگوریتم، و به دست آوردن راه حل مطلوب کلی، می باشد.

    مواد و روش ها

    الگوریتم گرگ خاکستری از سلسله مراتب رهبری و ساز وکار شکار گرگ های خاکستری در طبیعت تقلید می نماید. در این الگوریتم از چهار نوع گرگ خاکستری شامل آلفا، بتا، دلتا و امگا برای شبیه سازی سلسله مراتب رهبری استفاده شده است. همچنین الگوریتم رقابت استعماری، نیز با تعدادی جمعیت اولیه تصادفی که هر کدام از آن ها یک "کشور" نامیده می شوند، آغاز می گردد. تعدادی از بهترین عنصرهای جمعیت (معادل نخبه ها در الگوریتم ژنتیک) به عنوان امپریالیست انتخاب می شوند. باقی مانده جمعیت نیز به عنوان مستعمره، در نظر گرفته می شوند. استعمارگران بسته به قدرتشان، این مستعمرات را با یک روند خاص، به سمت خود می کشند. در این تحقیق از الگوریتم های گرگ خاکستری و رقابت استعماری برای بهینه سازی مقادیر منبع های آب در طی سال های زراعی 92 - 1380 در مورد شبکه آبیاری و زهکشی صوفی چای و سد علویان برای رسیدن به بهینه ترین سیاست استفاده شد. سد علویان در استان آذربایجان شرقی در سه کیلومتری شمال شهر مراغه و در نزدیکی روستای علویان، روی رودخانه صوفی چای احداث شده است، و آب آشامیدنی شهرستان های مراغه، میاندوآب، بناب، عجب شیر و ملکان را تامین می نماید.

    نتایج و بحث

    نتایج حاصل از اجرای الگوریتم گرگ خاکستری، در مقایسه با الگوریتم رقابت استعماری بسیار نزدیک به مقدار اندازه گیری شده مقدار آب تخصیص یافته می باشد و این مساله بیانگر هم گرایی، کارآیی و راندمان بالای الگوریتم گرگ خاکستری در سیستم های منبع های آب می باشد. بر این اساس مقادیر معیارهای ارزیابی، در همه منطقه های چهارگانه مقادیر RMSE الگوریتم گرگ خاکستری نسبت به الگوریتم رقابت استعماری 44% کمتر بوده و مقادیر ضریب نش - ساتکلیف نیز 64% بالاتر می باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که الگوریتم گرگ خاکستری سرعت مناسبی در یافتن جواب بهینه دارد، به عبارت دیگر نرخ هم گرایی بالایی دارد و می تواند بهینه سراسری را در یک مساله بهینه سازی پیدا نماید. در تحقیق حاضر نتایج حاصل از اجرا و بکارگیری الگوریتم گرگ خاکستری با الگوریتم رقابت استعماری مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در مورد مساله تخصیص آب در بهره برداری تلفیقی از منبع های آب سطحی و زیرزمینی، الگوریتم گرگ خاکستری نتایج بهتر و قابل قبول تری بیان می نماید.

    کلید واژگان: منبع های آب، بهینه سازی، الگوریتم گرگ خاکستری، الگوریتم رقابت استعماری
    Farhad Misaghi*, Amir Hossein Amani, Ali Reza Seddigh
    Introduction

    Water scarcity is one of the most important issues in the 21st century that human societies encounter. Population growth, industrial and agricultural production, rapid urbanization, and severe climate change have had a major impact on limited water resources and the environment in river basins. The optimal allocation of water resources among consumers requires effective measurements of water resources and its integrated management for human and environmental justice. Optimization of water resource allocation is a very complex decision to make in several levels, stages, subjects, objectives, and non-linear communications. With the complexity of water allocation issues, its algorithms have been gradually improved, and the use of intelligent meta-analysis algorithms in optimizing the allocation of water resources from traditional math planning has surpassed. However, the effectiveness of conventional optimization algorithms is not ideal from a variety of perspectives, and issues such as convergence, computational speed, initial sensitivity, etc., due to the complexity and multi-purpose of optimizing water allocation, require further studies to improve the efficiency of the algorithm and obtaining a desirable overall solution.

    Material and methods

    The gray wolf algorithm mimics the hierarchy of leadership and the mechanism of hunting gray wolves in nature. In this algorithm, four types of gray wolves, including alpha, beta, delta, and omega have been used to simulate a hierarchy of leadership. Also, the colonial competition algorithm begins with some primary random populations, each of which is called a "country". Some of the best population elements (equivalent to the elites in the genetic algorithm) are chosen as imperialists. The remaining population is considered as a colony. Colonialists, depending on their power, are pulling these colonies into a particular process. In this research, the gray wolf and colonial competition algorithms were used to optimize water resources values during 2000-2012 regarding the Sofi-Chay irrigation and drainage network and Alavian dam to achieve the optimal policy. The Alavian dam in the province of East Azerbaijan, 3km north of Maragheh city, near the village of Alavian, has been constructed on the Sofi-Chai River, and supplies drinking water to the Maragheh, Miandoab, Bonab, Ajbashir, and Malekan counties.

    Results and discussion

    The results of the implementation of the gray wolf algorithm, compared to the colonial competition algorithm, were very close to the measured value of the amount of allocated water and this suggests the coherence and efficiency of the gray wolf algorithm in water resources system. According to the RMSE values in all four areas, the gray wolf algorithm was 44% less than the colonial competition algorithm and 64% higher in the Nash-Sutcliff coefficient.

    Conclusion

    The results of this study showed that the gray wolf algorithm has a suitable speed for finding the optimal response. In other words, it has a high convergence rate and can find an optimal global optimization problem. The results showed that the gray wolf algorithm yielded better and more acceptable results in water utilization in combination with utilizing surface water and underground water resources.

    Keywords: Water resources, Optimization, Gray wolf algorithm, Imperialist competitive algorithm
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال