hybrid algorithm
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
World’s growing population and the frequency of natural disasters as well as managing disasters and continuous improvements in methods and strategies adopted has become an essential global concern. The current paper introduces a two-stage mathematical model designed to minimize operational costs while improving service delivery through incorporating smart city infrastructure. In pre-disaster phase, multiple suppliers, warehouses, and regions are considered, along with such key objectives as allocating suppliers, locating warehouses, managing inventory in addition to identifying regions for smart city development. Post-disaster, the model focuses on routing drone flights for collecting data, distributing relief items, and establishing make-shift relief centers. The second stage comprises both ground and aerial vehicles for logistics and data collection. To handle uncertainty and the model's dual-level nature, a distributionally robust optimization (DRO) approach is exploited. Sensitivity analysis of a numerical example points to the fact that storage costs, demand correlation, and average demand significantly affect total costs. So much so that an increase in these parameters brings about an increase in total operation costs. First-stage decisions yielded 12 efficient solutions for the second-stage model. The obtained results indicate that for reducing shortages in the humanitarian logistics network, there should happen an increase in total costs. The increase should be directed towards using more drones for distributing aid items and gathering information. Given the NP-hard nature of the model, hybrid algorithms were employed, which outperformed exact methods in terms of efficiency. In a real-world case study in Isfahan Province, seven cities (Fereydunshahr, Kashan, Najafabad, Ardestan, Varzaneh, Isfahan, and Shahreza) were identified as smart city infrastructure sites. Five warehouses in Naeen, Kashan, Fereydan, Isfahan, and Shahreza were selected for disaster relief logistics operations. Findings highlight the trade-off between cost and service level, emphasizing the importance of drones in reducing shortages and enhancing disaster response efficiency. Managerial insights highlight the cost-effectiveness of IoT deployment in reducing demand uncertainty and enhancing response efficiency. The proposed framework offers a practical and scalable solution for disaster preparedness and post-disaster management in diverse urban contexts.Keywords: Humanitarian Logistics Network, Distributed Robust Optimization, Smart City, Locating Warehouses, Hybrid Algorithm, Managing Inventory, DRO
-
در این مقاله، سه الگوریتم فراابتکاری شناخته شده شامل الگوریتم بازار بورس، الگوریتم تکامل پیچ درهم و الگوریتم زنبور ملکه به منظور ارائه سه الگوریتم تکاملی ترکیبی جدید با نام های EMA-QB، EMA-SCE و EMA-SCE-QB مورد بررسی قرار گرفته اند. به منظور تحلیل و ارزیابی کارایی و اثربخشی این الگوریتم های ترکیبی، عملکرد آن ها با الگوریتم های EMA، SCEو QB در حل 12 تابع محک با تعداد متغیرهای 10، 20، 30 و 50 مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که ترکیب الگوریتم ها منجر به بهبود عملکرد در جستجوی نقطه بهینه از نظر دقت و زمان شده است، به گونه ای که این بهبود با افزایش تعداد متغیرها ملموس تر می شود. در نهایت، مجموع زمان اجرای الگوریتم ها، کمینه مقدار توابع هدف، و تعداد تکرارهای لازم برای بهینه سازی تمامی توابع مورد بررسی، در قالب چهار نمودار برای هر تعداد متغیر به تصویر کشیده شده اند که نشان دهنده موفقیت الگوریتم های ترکیبی پیشنهادی است.
کلید واژگان: الگوریتم ترکیبی، الگوریتم بازار بورس، الگوریتم زنبور ملکه، تکامل مختلط تصادفیIn this paper, three popular algorithms, including the Exchange Market Algorithm (EMA), the Shuffled Complex Evolution (SCE) algorithm, and the Queen Bee (QB) algorithm, are considered to propose three new hybrid evolutionary algorithms named EMA-QB, EMA-SCE, and EMA-SCE-QB. Then, to analyze and validate the effectiveness and efficiency of these new algorithms, we compared their performance with the performance of EMA, SCE, and QB algorithms on 12 benchmark functions with 10, 20, 30, and 50 variables. It is deduced that hybridization has presented a better performance in optimum seeking from both time and accuracy points of view, which become more distinctive as the number of variables grows. Finally, the sum of run times, minimum value of cost functions, and the number of iterations obtained from the procedure of optimization of all functions using the considered algorithms are illustrated in four graphs for each number of variables, which prove the success of the proposed hybrid algorithms.
Keywords: Hybrid Algorithm, Exchange Market Algorithm, Queen Bee Algorithm, Shuffled Complex Evolution -
The importance of the parameters of any optimization algorithm, especially meta-heuristic algorithms that have been created to simplify the solution of optimization problems, is inevitable. The optimal values of these parameters, which generally depend on the specifics of the problem in question, have a significant impact on the performance of the mentioned algorithms and a better search of the solution space. Parameters selection of them will play an important role in performance and efficiency of the algorithms. This article examines the capability of various optimization algorithms and suggests dual hybrid optimization algorithms are named PSO-FA, PSO-GA, PSO-GWO, for solving the problem of computing the depth and location of cracks in cantilever beams. The performance of Particle swarm optimization (PSO), Genetic algorithm (GA), Grey wolf optimization (GWO), Firefly algorithm (FA), and hybrid of them base on PSO optimizer to determine the location and depth of crack for cantilever beam are proposed. These suggested algorithms are optimization algorithms based on intelligent optimization. So, the performance of these algorithms are analyzed when the control parameters vary.Keywords: Crack Detection, Cantilever Beam, Hybrid Algorithm, Parameters Selection Of Algorithms, Particle Swarm
-
<span style="font-family:Calibri,sans-serif">In this article, the modeling and solution of a cryptocurrency capital portfolio optimization problem has been discussed. The presented model, which is based on Markowitz's mean-variance method, aims to maximize the non-deterministic internal return and minimize the cryptocurrency investment risk. A combined PSO and SCA algorithm was used to optimize this two-objective model. The results of the investigation of 40 investment portfolios in a probable state showed that with the increase in the internal rate of return, the investment risk increases. So in the optimistic state, there is the highest internal rate of return and in the pessimistic state, there is the lowest investment risk. Investigations of the investment portfolio in the probable state also showed that more than 80% of the investment was made to optimize the objective functions in 5 cryptocurrencies BTC, ETH, USTD, ADA, and XRP. So in the secondary analysis, it was observed that in the case of investing in the top 5 cryptocurrencies, the average internal rate of return increased by 9.92%, and the average investment risk decreased by 0.1%.</span></span></span>
Keywords: Cryptocurrency Investment Portfolio Optimization, Non-Deterministic Internal Rate Of Return, Hybrid Algorithm -
امروزه به دلیل مسایل اقتصادی موجود، بهینه سازی و استفاده حداکثری از مصالح به شدت مورد توجه می باشد. به دلیل گسترده بودن پارامترها استفاده از روش های ریاضی منطقی و عقلانی نیست. به همین دلیل روش های فرا ابتکاری گسترش یافته اند. در زمینه سازه ها نیز بهینه سازی وزن با استفاده از روش های گوناگون علاقه مندان زیادی دارد. به دلیل اهمیت سازه های خرپایی در این مقاله بهینه سازی سازه های خرپایی شکل با استفاده از الگوریتم ترکیبی شاهین هریس و ژنتیک انجام شده است. الگوریتم شاهین هریس یکی از جدیدترین الگوریتم ها در زمینه بهینه سازی می باشد که برگرفته از رفتار طبیعی حیوانات می باشد. در الگوریتم شاهین هریس از روند جهش که متعلق به الگوریتم ژنتیک می باشد استفاده شده است تا از به دام افتادن جواب ها در بهینه محلی جلوگیری کند. بهینه سازی مورد نظر مقید می باشد به همین دلیل قیود مورد نظر تنش و جابجایی انتخاب شده است. قیدهای مورد نظر باعث می شوند که جواب-های بدست آمده در محدوده مجاز قرار گیرند و در صورتی که از حد مجاز تجاوز کنند جریمه شوند. چهار سازه خرپایی شکل، 10 عضوی، 25 عضوی، 72 عضوی و 200 عضوی برای بهینه سازی انتخاب شده است. پیاده کردن الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک در نرم افزار متلب انجام و نتایج بدست آمده از الگوریتم ترکیبی شاهین با سایر منابع موجود مقایسه شده است. بررسی انجام شده نشان می دهد که الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک دارای سرعت همگرایی بیشتر و نیز جواب های بهتر در مقایسه با الگوریتم شاهین می باشد. همچنین این ترکیب دارای جواب های بهتری در مقایسه با سایر الگوریتم ها نیز می باشد.کلید واژگان: بهینه سازی، خرپا، الگوریتم شاهین، وزن، الگوریتم ترکیبیToday, due to existing economic issues, optimization and maximum use of materials are highly regarded. Due to the wide range of parameters, the use of mathematical methods is not logical. For this reason, meta-heuristic methods have expanded. In the field of structures, weight optimization using various methods is of great interest. Due to the importance of truss, in this paper, the optimization of truss has been done using a hybrid algorithm of harris hawks and genetics. The harris hawks algorithm is one of the newest algorithms in the field of optimization, which is derived from the natural behavior of animals. In the harris hawks algorithm, the mutation process, which belongs to the genetic algorithm, is used. The optimization is constrained; therefore the constraints of stress and displacement have been selected. Four trusses, planer 10-bar truss, spatial 25‑ bar truss, spatial 72‑ bar space truss and planner 200 bar truss have been selected for optimization. The implementation of harris hawks algorithm has been done in MATLAB software. The results obtained from harris hawks-genetic algorithm are compared with other available sources. The study shows the acceptable performance of this hybrid algorithm for truss. The harris hawks-genetic hybrid algorithm has faster convergence speed.Keywords: optimization, Truss, Harris hawks, Weight, Hybrid algorithm
-
Scientia Iranica, Volume:29 Issue: 6, Nov-Dec 2022, PP 2995 -3015This paper presents a new hybrid algorithm generated by combining advantageous features of the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and Biogeography Based Optimization (BBO) to create an effective search technique. Although the ICA performs fairly well in the exploration phase, it is less effective in the exploitation stage. In addition, its convergence speed is problematic in some instances. Meanwhile, the BBO method's migration operator strongly emphasizes local search to focus on promising solutions and finds the optimum solution more precisely. The combination of these two algorithms leads to a robust hybrid algorithm that has both exploratory and exploitative functionalities. The proposed hybrid algorithm is named Migration-Based Imperialist Competitive Algorithm (MBICA). To validate its performance, MBICA is used to optimize a variety of benchmark truss structures. Compared to some other methods, this algorithm converges to better or at least identical solutions by reducing the number of structural analyses. Finally, the results of the standard BBO, ICA, and other recently developed metaheuristic optimization methods are compared with the results of this study.Keywords: Hybrid algorithm, Imperialist competitive algorithm, Biogeography-based optimization, meta-heuristic algorithms, Optimum design, Truss structures design, Structural optimization
-
یکی از راهکارهای مقابله با مسایل مربوط به توزیع زمانی و مکانی نامناسب منابع آبی، استفاده بهینه از مخازن سدها است. سیستم های مخزنی به تحلیل، مدیریت صحیح و بهره برداری مناسب از منابع آب می پردازد و سعی دارد که سیستم های منابع آب را به گونه ای طراحی نماید که اهداف خاصی همچون تولید انرژی برقابی، تامین آب شرب و کشاورزی، کنترل سیلاب های مخرب و غیره را با توجه به مجموعه ای از محدودیت ها، به صورت بهینه تحقق بخشد. به همین منظور در این تحقیق تابع هدف کمینه سازی مجموع توان دوم اختلاف نیاز کشاورزی از رهاسازی برای حل مسیله بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد امیرکبیر مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی کارایی نسخه تک هدفه الگوریتم هایی مانند الگوریتم چندجهانی و ژنتیک بوده و همچنین کارایی ترکیبی از این دو الگوریتم (MVGA) نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی الگوریتم های چندجهانی، ژنتیک و MVGA نشان داد که الگوریتم MVGA مشابه با GA در تعداد تکرار کمتر به ترتیب با مقادیر تابع هدف 29/24 و 22/24 جواب بهتری نسبت به الگوریتم MVO با مقدار تابع هدف 14/29 پیدا می نماید. نتایج این تحقیق نشان داد که برای افزایش کارایی یک الگوریتم می توان آن را با الگوریتم دیگری ترکیب نمود. در این تحقیق ترکیب الگوریتم ژنتیک با الگوریتم چندجهانی باعث بهبود عملکرد الگوریتم چندجهانی به میزان 64/16 درصد شده است.
کلید واژگان: الگوریتم چند هدفه، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم چندجهانی، الگوریتم ترکیبی، معیارهای عملکردOne of the solutions to deal with improper temporal and spatial distribution of water resources problems is the optimal use of dam reservoirs. Reservoir systems analyze, properly, manages and properly utilizes water resources and tries to design water resources systems in such a way that specific purpose such as hydropower generation, drinking water supply and agriculture, control of destructive floods, according to a set of Implement the constraints optimally. For this purpose, in this study, the objective function of minimizing the total power of the difference between the demand of agriculture and release has been used to solve the problem of optimizing the operation of the Amirkabir reservoir. The purpose of this study was to evaluate the performance of single-objective versions of algorithms such as multi-verse optimizer and genetic algorithm, as well as the performance of a combination of these two algorithms (MVGA). The results of the study of meta-heuristic algorithms indicated that among the multi-verse, genetic algorithm and MVGA algorithm, the MVGA algorithm similar to GA has a lower number of iterations with objective function values of 24.29 and 24.22, respectively, better than the MVO algorithm with objective function values 29.14. The results of this study showed that to increase the efficiency of one algorithm, it can be combined with another algorithm. In this study, the combination of genetic algorithm with multi-world algorithm has improved the performance of multi-world algorithm by 16.64%.
Keywords: Multi-objective Algorithm, genetic algorithm, Multiverse Algorithm, Hybrid Algorithm, Performance Criteria -
هدف از برنامه ریزی تولید در یک پالایشگاه، تولید هرچه بیشتر محصولات با ارزش مانند بنزین، سوخت جت، گازوییل و غیره و درعین حال تامین تقاضای بازار و سایر محدودیت ها است. پالایش نفت خام یکی از پیچیده ترین صنایع شیمیایی است ؛ بنابراین بهینه سازی برنامه ریزی تولید یک پالایشگاه نفت به عنوان یکی از دشوارترین و چالش برانگیزترین مسایل در این حوزه به شمار می رود. با توجه به تغییرات سریع در فن آوری های مرتبط با این صنعت همچون ساخت کاتالیست های جدید، طراحی واحدهای فرآیندی انعطاف پذیرتر، انعطاف پذیری پالایشگاه ها به سرعت در حال افزایش است. با افزایش انعطاف پذیری پالایشگاه ها، برنامه ریزی تولید آنها نیازمند داشتن یک مدل ریاضی است که به کمک آن بتوان در زمان مناسب بهترین تصمیم را برای برآورده کردن تقاضاهای موجود در بازار با کمترین هزینه تولید را اتخاذ نمود. در این مقاله، برنامه ریزی تولید یک پالایشگاه انعطاف پذیر به کمک روابط ریاضی بین پارامترهای کلانی همچون تقاضای محصولات، وضعیت های تولید، هزینه های ثابت و متغیر تولید و هزینه های نگهداشت فرآورده های نفتی مدل سازی و برای حل آن یک روش ترکیبی حاصل از تلفیق الگوریتم ژنتیک و روش ثابت سازی-بهینه سازی ارایه شده است. نتایج تحقیق به کمک 63 مسیله شبیه سازی شده در ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ نشان می دهد که جواب نزدیک بهینه حاصل از روش ترکیبی به صورت میانگین در ابعاد کوچک و متوسط به ترتیب 23/0 و 12/0 درصد از جواب دقیق مسیله انحراف دارد. همچنین در ابعاد بزرگ که امکان محاسبه جواب دقیق توسط کامپیوتر وجود نداشت، این الگوریتم به طور میانگین در 87 ثانیه به جواب می رسد.
کلید واژگان: برنامه ریزی تولید، پالایشگاه نفت، انعطاف پذیری، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ثابت سازی- بهینه سازی، الگوریتم ترکیبیThe goal of production planning in a refinery is to produce as many valuable products as possible such as gasoline, jet fuel, diesel, etc., while meeting market demand and other constraints. Crude oil refining is one of the most complex chemical industries; Therefore, optimizing the production planning of an oil refinery is considered as one of the most difficult and challenging issues in this field. Due to rapid changes in industry-related technologies such as the construction of new catalysts, the design of more flexible process units, the flexibility of refineries is increasing rapidly. With the flexibility of refineries, their production planning requires a mathematical model that can be used to make the best decision at the right time to meet market demand at the lowest production cost. In this paper, the production planning of a flexible refinery is modeled using mathematical relationships between macro parameters such as product demand, production conditions, fixed and variable production costs, and inventory costs of petroleum products. To solve it, a hybrid algorithm of combining genetic algorithm and fix and optimize is proposed. The results with using of 63 simulated problems in small, medium and large dimensions show that the near-optimal solution obtained from the hybrid method deviates 0.23 and 0.12 percent of the exact solution of the problem on average in small and medium dimensions respectively. Also in large dimensions where it was not possible to calculate the exact answer by the computer, this algorithm can answer in an average of 87 seconds.
Keywords: Production Planning, Oil Refinery, Flexibility, Genetic algorithm, Fix, Optimize Algorithm, Hybrid Algorithm -
Numerous algorithms have recently been invented with varying strengths and weaknesses, none of which is the best for all cases. Herein, a hybrid optimization method known as a PSOHHO optimization algorithm is presented. There are two methods for combining algorithms: parallel and sequential. We adopted the parallel method and optimized the algorithm's performance. We cover the weaknesses of one algorithm with the strengths of another algorithm using a new method of combination. In this method, using several formulas, the top populations are exchanged between the two algorithms, and a new population is created. With this ability, the strengths of an algorithm can be used to compensate for the weaknesses of the other algorithm. In this method, no changes are made to the algorithms. The main goal is to use existing algorithms. This method aims to attain the optimal solution in the shortest time possible. Two algorithms of particle swarm optimization (PSO) and Harris Hawks optimization (HHO) were used to present this method and five truss samples were considered to confirm the performance of this method. Based on the results, this method has rapid convergence speed and acceptable results compared to the other methods. It also yields better results than its basic algorithms.Keywords: Meta-Heuristic Algorithms, Hybrid Algorithm, Optimization, Truss, PSOHHO
-
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:14 Issue: 2, Jun 2021, PP 1 -14The Non-destructive vibration based structural damage detection techniques have been developed in the recent decades. They are usually converted into a mathematical optimization problem that should be solved using optimization algorithms. In this paper, a new hybrid algorithm, using a particle swarm - genetic optimization, is proposed that is called Swarm Life Cycle Algorithm (SLCA). Additionally, Modified Total Modal Assurance Criterion (MTMAC) that is modal based and involved natural frequencies and mode shapes, is used as an objective function. A cantilever beam is modelled and simulated using finite element method as a numerical case study with several different damage scenarios. To compare the effectiveness of the proposed algorithm with GA and PSO, they are applied to detect the locations and severities of damages of numerical cases separately. To assess the robustness of them, the effects of environmental noise, coordinate and mode incompleteness on the accuracy of damage detection have investigated. For experimental validation of the proposed method, empirical studies of single and double crack aluminium cantilever beams were conducted. The numerical and experimental results show that the proposed algorithm has great potential in crack identification. It is observed that SLCA is able to detect the location and extent of damage irrespective of the noise level and perform well in the presence of mode and coordinate incompleteness.Keywords: Damage Detection, Genetic Algorithm, Hybrid algorithm, Modal Properties, particle swarm optimization
-
International Journal of Supply and Operations Management, Volume:8 Issue: 2, Spring 2021, PP 96 -113In this paper, an integer linear programming formulation is developed for a novel fuzzy multi-period multi-depot vehicle routing problem. The novelty belongs to both the model and the solution methodology. In the proposed model, vehicles are not forced to return to their starting depots. The fuzzy problem is transformed into a mixed-integer programming problem by applying credibility measure whose optimal solution is an (α,β)-credibility optimal solution to the fuzzy problem. To solve the problem, a hybrid genetic-simulated annealing-auction algorithm (HGSA), empowered by a modern simulated annealing cooling schedule function, is developed. Finally, the efficiency of the algorithm is illustrated by employing a variety of test problems and benchmark examples. The obtained results showed that the algorithm provides satisfactory results in terms of different performance criteria.Keywords: Periodic routing problem, Multi-Depot, Hybrid algorithm, auction algorithm, Genetic Algorithm, Simulated annealing algorithm
-
امروزه پروژه متن باز هادوپ به همراه چهارچوب نگاشت-کاهش در بین موسسات، سازمان ها و محققین محبوبیت زیادی دارد که برای پردازش حجم انبوهی از داده ها به صورت موازی بر روی خوشه ای از کامپیوتر ها بسیار مناسب است. نگاشت-کاهش برای حل مشکلات محاسبات داده های حجیم معرفی شده است که از قاعده تقسیم-غلبه پیروی می کند. مانند هر جای دیگر، مبحث زمان و زمان بندی در نگاشت-کاهش از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. به همین دلیل در دهه اخیر الگوریتم های زمانبندی متعددی در این زمینه تدارک یافته است. ایده اصلی این الگوریتم ها افزایش نرخ محلی سازی داده، هم زمان سازی، کاهش زمان پاسخ و زمان اتمام وظایف می باشد. اکثر این الگوریتم ها تک هدفه می باشند و فقط یکی از موارد ذکر شده را مورد هدف قرار می دهند. الگوریتم های چند هدفه موجود فقط بر روی یکی از فازهای اول یا دوم نگاشت-کاهش تمرکز دارند. در این مقاله، یک الگوریتم زمان بندی ترکیبی مبتنی بر اولویت بندی پویا کار ها و محلی سازی داده در محیط نگاشت -کاهش به نام "HSMRPL" ارایه می شود که هدف اصلی آن افزایش نرخ محلی سازی داده و کاهش زمان محاسبات می باشد. در این الگوریتم از دو روش اولویت بندی پویا و شناسه محلی سازی استفاده می شود. برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، آن را با الگوریتم های پیش فرض هادوپ و به کمک محک های استاندارد مقایسه کردیم. نتایج حاصله نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی ما نرخ محلی سازی را نسبت به الگوریتم FIFO، 5/18 درصد و نسبت به الگوریتم Fair، 4/10 درصد افزایش داده است. همچنین، الگوریتم پیشنهادی ما نسبت به الگوریتم FIFO، 8/3 درصد و نسبت به Fair، 4/13 درصد سریعتر است.
کلید واژگان: زمانبندی نگاشت-کاهش، الگوریتم ترکیبی، محلی سازی داده، اولویت بندی پویا، زمانبندی هادوپNowadays, the Hadoop open-source project with the MapReduce framework has become very popular as it processes vast amounts of data in parallel on large clusters of commodity hardware in a reliable and fault-tolerant manner. MapReduce was introduced to solve large-data computational problems, and is dependent on the divide and conquer principle. Time and scheduling are always the most important aspects, hence in the past decades in the MapReduce environment, many scheduling algorithms have been proposed. The main ideas of these algorithms are increasing data locality rate, and decreasing response time and completion time. In this research we have proposed a new hybrid scheduling algorithm (HSMRPL) which uses dynamic job priority and identity localization techniques, and focuses on increasing data locality rate and decreasing completion time. We have evaluated and compared our algorithm with hadoop default schedulers by running concurrent workloads consisting of the WordCount and Terasort benchmarks. The results show that our proposed algorithm has increased the localization rate by 10.4% and 18.5% and the speed by 3.14% and 3.3% compared to the FIFO algorithm and the Fair algorithm respectively.
Keywords: MapReduce scheduling, Hybrid algorithm, Data locality, Dynamic priority, Hadoop scheduling -
با توجه به نگرانی جهانی در خصوص محیطزیست، ایجاد زنجیره تامین معکوس به عنوان یک استراتژی مهم در راستای کاهش برداشت از منابع طبیعی شناخته می شود. در این تحقیق یک مدل برنامهریزی عدد صحیح آمیخته خطی برای طراحی شبکه زنجیره تامین معکوس توسعه یافته است. در این مدل لایه های زنجیره به صورت چندگانه تعریف شده است. نیز هدف این مدل بیشینه سازی درآمد ناشی از فروش محصولات بازیابی شده از فرایندهای استفاده مجدد، بازسازی، بازتولید، بازیافت و فروش قطعات یدکی است. همچنین در نظر گرفتن تنوع محصولات و لیست قطعات هر محصول ازجمله ویژگی های مدل توسعه داده شده است. برای حل این گونه مسایل نیز الگوریتم ترکیبی بر پایه الگوریتم ژنتیک و الگوریتم شاخه و کران توسعه یافته است. اعتبارسنجی این الگوریتم با کمک داده های تصادفی ایجاد شده در ابعاد مختلف، بررسی شده است. همچنین در انتها، تحلیل حساسیت تابع هدف نسبت به تغییرات پارامترهای کلیدی ارزیابی شده است.کلید واژگان: طراحی شبکه زنجیره تامین، لجستیک معکوس، الگوریتم ترکیبی، بازتولید و استفاده مجدد، بازسازی و بازیافتJournal of Industrial Engineering Research in Production Systems, Volume:8 Issue: 16, 2020, PP 185 -197;Due to environmental concerns along the world, reverse logistics now is becoming an important strategy to decrease resource extraction. This research develops a generic mixed integer linear programming model for reverse logistics network design. This is a multi-echelon reverse logistics model. It maximizes total profit by handling products returned for reuse, refurbishing, remanufacturing, recycling and sale of spare parts. Also considering product variety and bill of material are model features. A hybrid algorithm constructed by genetic algorithm and branch and cut algorithm is proposed to solve the constructed problems. The designed model is validated and tested by using data generated in various size. Sensitivity analyses are conducted on various parameters to illustrate the capabilities of the proposed model.Keywords: Reverse supply chain network design, Reverse logistics, Hybrid algorithm, Remanufacturing, reuse, Refurbishing, recycle
-
در هر سیستم آموزشی، انتخاب مکان های مناسب برای احداث مدارس در سطح شهر و تخصیص دانش آموزان هر منطقه به این مدارس جزء تصمیمات اساسی و تاثیرگذار هستند. همچنین، یافتن مسیر بهینه برای حمل ونقل دانش آموزان در کمترین زمان ممکن نیز بسیار ضروری است. به منظور حضور روزانه دانش آموزان در مدارس، تردد جمعیت در خیابان ها به طور فزاینده ای افزایش می یابد. بنابراین، زمان لازم برای پیمودن یک خیابان افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، عوامل تصادفی همچون تصادفات و ترافیک می توانند روی زمان سفر بین دو منطقه موثر باشند. واضح است که با افزایش تردد در هر خیابان احتمال وقوع این حوادث نیز افزایش می یابد. در مدل ارائه شده، بر خلاف مدل های موجود در این زمینه، تاثیر تردد جمعیت و عوامل تصادفی روی مکان یابی مدارس، تخصیص دانش آموزان به مدارس و مسیریابی سرویس مدرسه، بصورت همزمان در نظر گرفته شده است. به طور کلی، هدف انتخاب مکان یا مکان های بهینه برای احداث مدرسه، تخصیص بهینه دانش آموزان یا سرویس های مدرسه موجود در هر منطقه به این مدارس و تعیین مسیر بهینه حمل و نقل دانش آموزان یا سرویس های مدرسه برای رسیدن به مدرسه مربوطه با در نظر گرفتن تاثیر مستقیم عوامل تصادفی و تردد جمعیت روی زمان های سفر احتمالی هر خیابان است به طوری که زمان انتظاری کل کمینه شود. در اینجا، ظرفیت خیابان ها و مدارس برای پذیرش دانش اموزان محدود فرض شده است. ابتدا یک تابع برای محاسبه زمان سفر وابسته به جمعیت معرفی می شود و با در نظر گرفتن عوامل تصادفی، یک مدل برنامه ریزی غیرخطی صحیح-مختلط ارایه می گردد. برای حل مسایل بزرگ، یک الگوریتم ترکیبی با تعامل الگوریتم ژنتیک و الگوریتم شبیه سازی تبرید معرفی شده است.همچنین برای بررسی کارآیی الگوریتم پیشنهادی، مسایل نمونه متعددی حل می شود و نتایج بدست آمده مورد تحلیل قرار می گیرد.کلید واژگان: شبکه حمل ونقل شهری، مساله مکان یابی-تخصیص-مسیریابی، زمان سفر احتمالی وابسته به جعیت، عوامل تصادفی، الگوریتم ترکیبیIn all educational systems, selection of appropriate locations for schools in the city and allocation of students to these schools are part of the basic decisions. Also, finding the optimal route for the transportation of students is very necessary. In order to daily presence of students in schools, the traveling population in streets increases significantly. Thus, the required time for travelling a street increases. Also, stochastic events such as accidents and traffics can affect the travel time between two regions. It is obvious that with increase in the population flow in the street, probabilities of occurrence of these events increase. In the provided model, contrary to existing models in this field, the impact of population travelling and stochastic events on the location of schools, the allocation of students to the schools and routing are considered simultaneously. Generally, the aim is to determine appropriate locations as schools locations, allocate the existing students in each region to schools and find the movement path of each student to reach its corresponding school by considering direct impact of the stochastic factors and the population flow on the probabilistic travel times so that the total expected transportation time is minimized. Here, it is assumed that schools and streets have limited capacities for accepting the population. First, a function to compute the population-dependent travel times is defined and then, considering stochastic factors, a mixed-intiger nonlinear programming model is provided. To solve large problems, a hybrid algorithm incorporating genetic algorithm and simulated annealing algorithm is introduced. To validate the proposed model, a sample problem is considered and analyzed. Comparative numerical results demonstrate the potential effectiveness of the presented algorithms.Keywords: Urban transportation network, Location-allocation-routing problem, population-dependent probabilistic travel times, stochastic factors, Hybrid algorithm
-
در این مقاله، یک الگوریتم ترکیبی چندهدفه ارایه شده است که ویژگی های دو الگوریتم ژنتیک و کرم شب تاب را ترکیب می کند. این الگوریتم با مجموعه ای از کرم های شب تاب که در فضای مسئله به صورت تصادفی پخش می شوند، شروع به کار می کند و این ذرات طی مراحل تکامل، به جواب بهینه مسئله همگرا می شوند. سپس یک طرح جست وجوی محلی به عنوان روشی برای جست وجوی همسایگی به منظور بهبود کیفیت جواب ها ارایه و پیاده سازی شده است. این بخش از الگوریتم برای جست وجوی نواحی کم جمعیت، برای یافتن جواب های غالب استفاده می شود. برای بهبود الگوریتم تغییراتی در معیار تعیین بهترین بهینه سراسری به ازای هر کرم شب تاب و همچنین بهترین بهینه محلی اعمال شده است. استفاده از این روش موجب شده یکنواختی منحنی پرتو بیشتر شود. نتایج آزمایشگاهی روش ارایه شده بر روی برخی از توابع محک نشان می دهد که به کارگیری این روش موجب کاهش خطا شده است. الگوریتم پیشنهادی بر اساس یک الگوریتم پایه توسعه داده شده است.
کلید واژگان: الگوریتم تکاملی کرم شب تاب چندهدفه، الگوریتم ژنتیک، جست وجوی محلی، بهینه سازی پیوستهIn this paper, a hybrid multi-objective algorithm consisting of features of genetic and firefly algorithms is presented. The algorithm starts with a set of fireflies (particles) that are randomly distributed in the solution space; these particles converge to the optimal solution of the problem during the evolutionary stages. Then, a local search plan is presented and implemented for searching solution neighbors to improve the quality of global solutions. This part of the algorithm is used to search sparsely populated areas for finding the dominant solutions. To improve the algorithm, for each firefly some changes have been made on the criteria of determining the global optimal solution and doing local optimal solution; this leads to more uniformity of the Pareto curve and error reduction, as the experimental results show. The proposed algorithm is an extension of a basic algorithm.
Keywords: Firefly algorithm, Genetics algorithm, Local search, multi-objective algorithm, Hybrid algorithm -
در پژوهش حاضر مسئله طراحی شبکه هاب سلسله مراتبی با در نظر گرفتن تاخیرات در هاب های مرکزی در نظر گرفته شده است. در این نوع شبکه ها می توان از شیوه های مختلف حمل و نقل جاده ایی، ریلی، هوایی و دریایی استفاده نمود. به این منظور در این مقاله شبکه حمل و نقل چندوجهی در نظر گرفته شده که در آن بدلیل عدم تناسب میان نرخ ورود جریان به هاب ها با نرخ پردازش منابع هاب و همچنین تنوع زمانی در حمل و نقل شیوه های مختلف انتقال کالا، صف در هاب ها ایجاد می شود. بدین منظور در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل صف GI/G/1 به بررسی اثر محدودیت منابع و همچنین تنوع در زمان حمل و نقل مسیرهای مختلف تحت الزامات زمان سرویس دهی پرداخته سپس الگوریتم ترکیبی جستجوی همسایگی متغیر-شبیه سازی تبرید برای حل مسئله در پیشنهاد شده است. در نهایت پس از حل مثال های عددی، تحلیل حساسیتی جهت اعتبارسنجی عملکرد الگوریتم پیشنهادی انجام شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های دیگر دارای کارایی مناسبی است.کلید واژگان: هاب سلسه مراتبی، شبکه حمل و نقل چندوجهی، مدل صف GI، G، 1، الگوریتم ترکیبیIn the real-world, cargos may be forced along their routes pass from more number of hubs that this fact in the distribution networks and postal networks are visible. In this case, the use of hierarchical hub location models to determine the optimal location of hubs and assigning the nodes to them seems to be necessary. On the other hand, one of the most important issues in the transportation networks, is timely delivery of goods and increase service levels to enhance customer satisfaction.For this purpose, a multi-modal transportation network has been designed. In this type of networks, it can be used from various transport modes road, rail, sea and air. In the multi-modal transport network, a mismatch between the rate of flow entrance to hubs with processing rates of hub sources as well as time diversity in different modes of transferring goods, causing queues at hubs. Therefore, in this study, it is paid to surveying effects of resource constraints and the diversification in different transport routes time under the requirements of service time by using the queue model GI /G/1. In this study, a new variable neighborhood search-simulated annealing is proposed to solve the problem. Then, several numerical examples and sensitivity analysis to validate the performance of the model and the proposed algorithm is investigated.Keywords: Hierarchical hub location, Multimodal transportation network, Queue model GI, G, 1, Hybrid algorithm
-
Scientia Iranica, Volume:25 Issue: 6, Nov - Dec 2018, PP 3713 -3722This study considers a novel class of bi-level fuzzy random programming problem about insuring critical path. In this study, each task duration is assumed as a fuzzy random variable and follows the known possibility and probability distributions. Because there doesn’t exist an effective way to solve the problem directly, we first reduce the chance constraint to two equivalent random subproblems under two kinds of different risk attitudes. Then, we may use sample average approximation (SAA) method for reformulating the equivalent random programming subproblems as their approximation problems. Since the approximation problems are also hard to be solved, we explore a hybrid genotype phenotype binary particle swarm optimization algorithm (GP-BPSO) for resolving two equivalent subproblems, where dynamic programming method (DPM) is used for finding the solution in the lower level programming. At last, a series of simulation examples are performed for demonstrating the validity of the hybrid GP-BPSO compared with the hybrid BPSO algorithm.Keywords: Insuring critical path, Bi-level fuzzy random programming, Hybrid algorithm, Dynamic programming method, Task duration, Project management problem, Sample average approximation
-
در نوشتار حاضر، با الهام از شیوه ی جست وجوی الگوریتم های فراابتکاری مختلف از قبیل GA، CSS، PSO و HS الگوریتم ترکیبی نوینی پیشنهاد شده است. در الگوریتم مذکور، هر طرح در فضای طراحی به عنوان یک نقطه در فضای کاوش لحاظ می شود. مجموعه ی نقاط در کنار یکدیگر، جمعیت را تشکیل می دهند. براساس روش پیشنهادی، هر نقطه از جمعیت با حرکت به سوی نقاط منتخب جمعیت حاضر، مرکز هندسی نقاط منتخب و نیز مرکز هندسی کلیه ی نقاط جمعیت حاضر در موقعیت جدید قرار می گیرند. در حرکت هر نقطه، میزان جابه جایی گذشته نیز به عنوان عاملی مستقل در نظر گرفته می شود. بدین ترتیب براساس شیوه ی حرکت نقاط در الگوریتم پیشنهادی و نیز اهداف حرکت هر نقطه، موقعیتی مناسب تر در فضای کاوش برای نقاط متحرک کسب می شود. با حرکت کلیه ی نقاط، جمعیت جدید که نقاط شایسته تری نسبت به جمعیت گذشته دارند، شکل می گیرد. برای ارزیابی کارآیی الگوریتم پیشنهادی از مثال های رایج سازه های اسکلتی استفاده شده است. نتایج حاکی از کارآیی مناسب روش پیشنهادی در نیل به نقطه ی بهینه است.
کلید واژگان: بهینه یابی، سازه های اسکلتی، الگوریتم های فراابتکاری، الگوریتم ترکیبیThis study proposes a new hybrid algorithm for optimum design of skeletal structures using a search method inspired by such meta-heuristic algorithms as GA, CSS, and PSO. In the proposed method, the exploration space is searched via moving points. Each design in the design space corresponds to a moving point in the exploration space. Collectively, these moving points form a population. By moving within the exploration space, these moving points create an evolutionary process for successive populations while moving towards the optimal point. The movement and displacement of the moving points in the exploration space is consistently based on the factors and characteristics of the previous population. To this end, similar to other meta-heuristic algorithms, the first population is created randomly. Then, the positions of the points in the next population are determined based on the geometric center of the previous population, the geometric center of the selected points, and the positions of
the selected points in the previous population. In this way, the points form a new population by moving within the design space towards the collective center of the points, the collective center of the selected points, and the respective positions of the selected points in the previous population. The average quality of the present population points, the average quality of the set of the selected points, and the quality of each selected point affect the displacement of the moving points. Other significant factors affecting the formation of points in a new population include variation as well as displacement of individual points in the previous population, acting independent parameters in specifying a new position for each point. To evaluate the efficiency of the proposed algorithm, we used a number of the benchmark examples. To this end, we plotted the optimization process convergence diagram for each example to study the method used in the proposed algorithm for obtaining the optimum point. On the other hand, we determined the average number of successive runs obtained for the proposed algorithm for each example. Our results showed that the best and the average run convergence trends calculated for different examples were in good agreement, which is a sufficient proof that the proposed algorithm possesses the required efficiency in obtaining the optimum point.Keywords: Optimization, Skeletal Structures, Meta-Heuristic Algorithm, Hybrid Algorithm -
Scientia Iranica, Volume:25 Issue: 4, 2018 Jul-Aug, PP 2331 -2346This study considers a multi-product multi-machine economic production quantity inventory problem in an imperfect production system that produces two types of defective items: items that require rework and scrapped items. The shortage is allowed and fully backordered. The scrapped items are disposed with a disposal cost and the rework is done at the end of the normal production period. Moreover, a potential set of available machines for utilization is considered such that each has a specific production rate per item. Each machine has its own utilization cost, setup time and production rate per item. The considered constraints are initial capital to utilize machines and production floor space. The proposed inventory model is a mixed integer non-linear programing mathematical model. The problem is solved using a bi-level approach, first, the set of machines to be utilized and the production allocation of items on each machine are obtained thru a genetic algorithm. Then, using the convexity attribute of the second level problem the optimum cycle length per machine is determined. The proposed hybrid genetic algorithm outperformed conventional genetic algorithm and a GAMS solver, considering solution quality and solving time. Finally, a sensitivity analysis is also given.Keywords: EPQ, defective item, MINLP, shortage, Hybrid algorithm
-
یکی از مسائل مهم در بهره برداری بهینه از سیستم قدرت، بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها با در نظر گرفتن مدیریت سمت تقاضا است. اجرای برنامه های مدیریت سمت تقاضا از یک طرف باعث کاهش هزینه بهره برداری از سیستم قدرت گردیده و از طرف دیگر اجرای این گونه برنامه ها نیاز به سیاستهای تشویقی مالی دارد. در این مقاله مسئله بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها به همراه مدیریت سمت تقاضا به صورت یک مساله بهینه سازی فرمول بندی گردیده است. جابجایی بار به عنوان یک راهکار موثر در مدیریت سمت تقاضا در نظر گرفته شده است. تابع هدف این مساله، حداقل کردن مجموع هزینه های بهره برداری از سیستم قدرت و هزینه جابجایی بار بوده و قیود مساله شامل قیود بهره برداری و محدودیتهای اجرایی برای جابجایی بار است. در این مساله میزان جابجایی بارها برحسب ساعت به عنوان متغیرهای مسئله در نظر گرفته شده و برای حل این مساله، از ترکیب الگوریتم ژنتیک و الگوریتم پخش بار بهینه استفاده شده است. روش پیشنهادی به یک ریزشبکه نمونه اعمال شده و نتایج نشان داد که با مدیریت سمت تقاضا می توان هزینه کل بهره برداری از یک ریزشبکه را کاهش داد.کلید واژگان: بهره برداری بهینه، ریزشبکه، مدیریت سمت تقاضا، الگوریتم ترکیبیOne of the major problem in the optimal operation of the power system is optimal operation of microgrid with regard to the Demand-side-management. From one side, demand-side-management programs reduce the operating costs of the power system and on the other hand, the implementation of these programs requires a financial incentive policies. In this paper, optimal operation of microgrid with demand-side-management is formulated as an optimization problem. Load shifting is taken into account as an effective tool for demand-side management. The objective function of this problem is consist of the minimization of total operation cost of the power system and the load shifting cost. The constraints of the problem include operational constraints and load shifting constraints. In this problem, the time of load shifting is considered as decesion variables. In order to solve the optimization problem, the combination of genetic algorithm and optimal power flow algorithm has been used. The proposed method is applied to a samples microgrid and the results showed that with the help of demand-side-management, the total cost of utilizing a microgrid can be reduced.Keywords: Optimal operation, microgrid, demand side management, hybrid algorithm
- 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.