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

imperialist competitive algorithm (ica)

در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • Amir-Mohammad Golmohammadi *, Hamidreza Abedsoltan, Fazel Hajizadeh Ebrahimi
    This study proposes a multi-objective location-routing problem considering the capacity of vehicles to decline the system's costs. The model considers probabilistic times of traveling, service, and waiting by vehicles while guaranteeing the least probability which the cumulative values of these parameters are less than a pre-determined value when minimization of this value is considered an objective function.  To cope with uncertainty, fuzzy numbers for important parameters of customer demand, vehicle capacity, variable and fixed transportation costs, and depot opening costs are used. Moreover, the nonlinear constraints are linearized to reduce computational time. We also use a fuzzy ranking method to transform the presented model into an equivalent auxiliary crisp model. As the model is NP-hard, we introduce a novel Multi-Objective Imperialist Competitive Algorithm (MOICA) to address the issue. The efficacy of the presented MOICA is evaluated by comparing its performance against two well-established multi-objective metaheuristics, Pareto Archived Evolution Strategy (PAES), and Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II). Leveraging Response Surface Methodology (RSM), the mutation and crossover operators employed by each algorithm were meticulously tuned. Subsequently, the performance of all three algorithms was examined using four benchmark comparison metrics across a range of established benchmark examples. The results demonstrably substantiate the superiority of the proposed MOICA in achieving optimal solutions.
    Keywords: Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Facility Location, Vehicle Routing, Fuzzy Mathematical Programming, Linearization, Location-Routing Problem (LRP)
  • سمیه قندی بیدگلی*، ریحانه بنرودی

    به دلیل جایگاه ویژه زمان بندی سیستم های جریان کارگاهی در مراکز تولیدی، این مسایل در سال های اخیر بسیار مورد توجه واقع شده اند. یکی از فرضیات رایج در این مسایل، در دسترس بودن ماشین ها در افق برنامه ریزی است. در محیط های صنعتی واقعی ممکن است یک ماشین به دلایلی نظیر لزوم انجام فعالیت نگهداری و تعمیرات یا نت پیشگیرانه، موقتا در دسترس نباشد. باتوجه به اهمیت این موضوع، در تحقیق حاضر مساله زمان بندی جریان کارگاهی انعطاف پذیر با جریان های معکوس با لحاظ نمودن فعالیت نت پیشگیرانه بررسی شده است که در آن دو جریان کارها (مستقیم و معکوس) وجود دارد که ماشین های مشابهی را در دو جهت مخالف پوشش می دهند. موضوع ضروری برای مدل سازی مساله زمان بندی جریان کارگاهی انعطاف پذیر، درنظر گرفتن محدودیت دسترسی به ماشین ها به منظور انجام فعالیت نت پیشگیرانه می باشد. عملیات نت روی هر ماشین، مدت زمان ثابتی داشته و شروع و خاتمه آن در یک پنجره زمانی معین رخ می دهد. برای مساله مورد بحث یک مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط ارایه گردیده است. در این مدل هدف، کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل تمام کارها می باشد. باتوجه به پیچیدگی مدل و NP-hard بودن مساله مورد بررسی، جهت حل مسایل با ابعاد بزرگ الگوریتم فراابتکاری رقابت استعماری پیشنهاد شده است. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، به حل مسایل نمونه عددی در اندازه های مختلف با استفاده از این الگوریتم، نرم افزار گمز و همچنین الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است. نتایج محاسباتی، موید کارایی بسیار خوب الگوریتم رقابت استعماری برای حل مساله مورد بررسی می باشد.

    کلید واژگان: زمان بندی جریان کارگاهی انعطاف پذیر، جریان های معکوس، محدودیت دسترسی به ماشین ها، فعالیت نگهداری و تعمیرات یا نت پیشگیرانه، الگوریتم رقابت استعماری
    Somayeh Ghandi Bidgoli *, Reyhaneh Bonroodi

    Due to the special position of flow shop scheduling systems in production centers, these issues have received a lot of attention in recent years. One common assumption in these cases is the availability of machines on the planning horizon. In real industrial environments, a machine may be temporarily unavailable for reasons such as the need for preventative maintenance. Due to the importance of this issue, in the present study the flexible flow shop scheduling problem with reverse flows is investigated by considering the activity of preventive maintenance in which there are two flows of jobs (direct and reverse) that cover the same machines in opposite directions. An essential issue for modeling the flexible flow shop-scheduling problem is to consider the limitations of access to machines in order to perform preventive maintenance. The maintenance operation on each machine has a fixed duration and its beginning and end occur in a certain time window. For the mentioned problem, a Mixed Integer NonLinear Programing (MINLP) model is presented. The objective of this model is to minimize the maximal completion time of the jobs (i.e., the ma kespan). Due to the complexity of the model and the NP-hardness of the proposed problem, the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) is proposed to solve large-scale problems. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, numerical sample problems in different sizes are solved using this algorithm, the General Algebraic Modeling System (GAMS) software as well as the genetic algorithm. Computational results demonstrate the effectiveness of the Imperialist Competitive Algorithm for the considered problem.

    Keywords: Flexible Flow Shop Scheduling (FFSS), Reverse Flows, The Limitation of Access to Machines, Preventive Maintenance (PM), Imperialist Competitive Algorithm (ICA)
  • محمدحسین مظفری*، مهدی زارع مهرجردی
    تعیین ساختار داخلی اجسام مانند شناسایی ناخالصی ها، تعیین خواص مکانیکی و شناسایی مرزهای داخلی و حفره ها، یکی از موضوعات مهم در صنایع می باشد. در این مقاله، تاثیر خواص مکانیکی مواد و تاثیر محل مرز مشترک آن ها در حل مسیله معکوس شناسایی مرزهای داخلی یک جسم ناهمگن، متشکل از دو جسم همگن به همراه تخمین هم زمان مدول الاستیسیته و ضریب پواسون مواد تشکیل دهنده آن، مورد بررسی قرار گرفته است. حل مسیله معکوس شناسایی با استفاده از ترکیب روش عددی المان های مرزی به همراه روش بهینه سازی الگوریتم رقابت استعماری به عنوان روش بهینه سازی همگانی و روش سیمپلکس به عنوان روش بهینه سازی محلی انجام شده است. از نتایج به دست آمده می توان به کارایی روش بهینه سازی رقابت استعماری و روش سیمپلکس در تخمین خواص مکانیکی دو ماده به همراه شناسایی مرز بین آن ها پی برد. همچنین از نتایج به دست آمده مشاهده می شود که با نزدیک شدن مرز به قسمت پایینی ماده و نزدیک شدن خواص مکانیکی مواد تشکیل دهنده جسم، میزان خطای تخمین مرز برای مثال های حل شده تا 65/8% افرایش می یابد که باز نشان دهنده توانایی این روش برای تخمین مرز می باشد. همچنین در بررسی اثر خطاهای غیرقابل اجتناب در اندازه گیری جابجایی ها، با افزایش درصد خطا، همگرایی به مرز واقعی کمتر شده به طوری که برای خطای 5% به بالا هندسه مرزهای داخلی به مرزهای غیرواقعی همگرا شده و دیگر اعتباری به محاسبات نیست.
    کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری، جسم ناهمگن، روش المان های مرزی، روش بهینه سازی سیمپلکس، شناسایی مرزها
    Mohammad Hossein Mozaffari *, Mehdi Zare Mehrjardi
    Determining the internal structure of objects such as identification of impurities, estimation of mechanical properties and identification of internal boundaries and cavities is one of the important issues in industries. Objective of the present article is to investigate the effect of the mechanical properties and the effect of the location of the interfacial boundary in solving the inverse problem of identifying the internal boundaries of a Non- homogeneous body, consisting of two homogeneous bodies, along with the estimation of the modulus of elasticity and Poisson's ratio of its components. The solution has been done using the combination of the numerical method of boundary elements method along with the optimization method of the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and the simplex method. The obtained results, show the effectiveness of the ICA optimization and the simplex method in estimating the mechanical properties and identifying the interfacial boundary configurations. But, as the boundary approaches the lower part of the material and the mechanical properties approach, the boundary estimation error increases to 8.65% for the solved examples, which again indicate the strength of this method to estimate the boundary. Also, in the investigation of the effect of unavoidable errors in the measurement of displacements, with the increase in the error percentage, the convergence to the real boundary is reduced, so that for error greater than 5%, the geometry of the internal boundaries converges to unrealistic boundaries and the calculations are no longer valid.
    Keywords: Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Non-homogeneous Body, Boundary Elements Method (BEM), Simplex Optimization Method, Identification of Boundaries
  • محمدحسین مظفری*، رضا ناصری، مهدی زارع مهرجردی

    یکی از کاربردهای روش های بهینه سازی، حل مسایل معکوس شناسایی مرزهای داخلی، تخمین خواص مکانیکی مواد و... می باشد. در بیشتر مقالاتی که تاکنون انجام شده به علت سادگی روابط، حالت هایی که ماده موردنظر یک جسم همگن می باشد، در نظر گرفته شده است، ولی در صنعت هنگامی که دو یا چند ماده مذاب در یک قالب روی هم ریخته می شوند، با توجه به نوع ماد ه ها امکان ترکیب و نفوذ ماده ها در هم وجود دارد که باعث به وجود آمدن یک ماده جدید ناهمگن می شود. در این مقاله شناسایی هندسه مرزهای داخلی نامنظم بین سه ماده و تخمین خواص مکانیکی ماده و تعیین ساختار درونی ماده میانی در حالتی که ماده میانی دارای مدول الاستیسیته متغیر می باشد، با تلفیق سه روش الگوریتم رقابت استعماری، سیمپلکس و روش گردایان مزدوج به همراه روش عددی المان های مرزی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر نوع و سختی مواد تشکیل دهنده جسم ناهمگن و تاثیر هندسه و موقعیت مرزهای داخلی در همگرایی بررسی شده است. نتایج بدست آمده حاکی از قدرت و توانایی روش ارایه شده و تخمین نسبتا خوب پارامترهای مجهول می باشد.

    کلید واژگان: روش المان های مرزی، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی، جسم ناهمگن، مدول الاستیسیته متغیر
    MohammadHossein Mozaffari *, Reza Naseri, Mahdi Zare Mehrjardi

    One of the applications of optimization methods is solving the inverse problems of identifying internal boundaries, estimating the mechanical properties of materials and etc. In most of the articles, due to the simplicity of the relationships, the cases where the material is a homogeneous body have been considered, But in industry, when two molten material are combined together, there is a possibility that the resulting material is non-homogeneous material.In this article, identifying the geometry of the irregular internal boundaries between three materials and estimating the mechanical properties is presented. The intermediate material has a variable modulus of elasticity. This problem has been studied by combining three methods of colonial competition algorithm, simplex and conjugated gradian method along with the numerical method of Boundary Elements Method. The effect of the type and hardness of the constituent materials of the non-homogeneous body and the effect of the geometry and position of the internal boudaries on the convergence have been investigated. The obtained results indicate the power and ability of the presented method to estimate unknown parameters.

    Keywords: Elements Method (BEM), Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Optimization, Non- homogeneous body, variable modulus of elasticity
  • Z. Rafiee, M. Rafiee, M. R. Aghamohammadi*

    Improving transient voltage stability is one of the most important issues that must be provided by doubly fed induction generator (DFIG)-based wind farms (WFs) according to the grid code requirement. This paper proposes adjusted DC-link chopper based passive voltage compensator and modified transient voltage controller (MTVC) based active voltage compensator for improving transient voltage stability. MTVC is a controller-based approach, in which by following a voltage dip (VD) condition, the voltage stability for the WF can be improved. In this approach, a voltage dip index (VDI) is proposed to activate/deactivate the control strategy, in which, two threshold values are used. In the active mode, the active and reactive power are changed to decrease the rotor current and boost the PCC voltage, respectively. Based on the control strategy, in a faulty grid, DFIG not only will be able to smooth DC-link voltage fluctuations and reduces rotor overcurrents but also it will increase the voltage of point of common coupling (PCC). Therefore, it improves transient voltage stability. The simulation results show the effectiveness of the proposed strategy for improving voltage stability in the DFIG.</span></span></span></div>

    Keywords: Doubly Fed Induction Generator (DFIG), Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Transient Voltage Stability, Voltage Dip
  • Ahmad Afsari *, Mohammad Ramezani, Shahin Heidari, Jafar Karimi
    The imperialist Competitive Algorithm (ICA) is one of the recent meta-heuristic algorithms proposed to solve optimization problems. The Imperialist Competitive Algorithm is based on a socio-politically inspired optimization strategy. This paper presents an Imperialist Competitive Algorithm (ICA) to optimize the performance of a surface grinding operation.  Moreover, the multi-objective optimization of a surface grinding process is suggested by using an evolutionary algorithm. Factors like depth of dressing, lead of dressing, workpiece speed and wheel speed are considered to minimize the production cost, surface roughness and to maximize the production rate. The suggested approach presents two constraints handling techniques: constraints handling strategy of ICA and penalty function method. The effectiveness of this algorithm for grinding operation is investigated by comparing the results to other algorithms available in the literature. Results show that the proposed algorithm in this work gives a better performance in a shorter time for the optimization of machining parameters in comparison to other works.
    Keywords: Machining Parameters, Optimization, Surface Grinding, Imperialist competitive algorithm (ICA)
  • میثم رجعتی باویل علیایی، محمدرضا هوشمند اصل*

    تسهیم راز، یعنی به اشتراک گذاشتن داده محرمانه میان تعدادی شرکت کننده، به طوری که زیرمجموعه های مشخصی (مجاز) از آنها قادر به بازیابی آن داده، باشند ولی زیرمجموعه های غیرمجاز قادر به بازیابی اطلاعات مرتبط با آن نباشند. روش های متعدد برای تسهیم راز ارائه شده است. از جمله این روش ها، تسهیم راز مبتنی بر مجموعه احاطه گر و احاطه گر یالی است. در روش مبتنی بر احاطه گر یالی، نیاز است که تمام مجموعه های احاطه گر یالی برای گراف به دست آید. یافتن تمام مجموعه های احاطه گر یالی برای گراف یک مسئله NP-کامل است. به سادگی می توان تمام مجموعه های احاطه گر یالی یک گراف داده شده را  با استفاده از تجزیه درختی گراف آن و الگوریتم برنامه نویسی پویا به دست آورد. ساخت تجزیه درختی یک گراف با عرض درختی محدود، از زمان چندجمله ای است.  اما در حالت کلی محاسبه عرض درختی و ساختن تجزیه درختی با حداقل عرض، یک مسئله NP-کامل است. هدف ما در این مقاله، استفاده از الگوریتم رقابت استعماری برای ساخت تجزیه درختی گراف ها است که می تواند به صورت موازی پیاده سازی شود. بنابراین، روش پیشنهادی علاوه بر این که روش نوینی برای پیاده سازی طرح تسهیم راز است، می تواند زمان اجرارا در حالت موازی تا 5% کاهش دهد.

    کلید واژگان: تسهیم راز، مجموعه ی احاطه گر یالی، تجزیه ی درختی و الگوریتم رقابت استعماری
    M. Rajaati Bavil Olyaei, M. R. Hooshmandasl*

    Secret sharing refers to methods of distributing a secret amongst a group of participants, each of whom is assigned with a share of the secret. The secret can be reconstructed only when a sufficient number, of possibly different types of shares are combined together. Different secret sharing methods have been      presented, such as secret sharing schemes based on dominating set and edge dominating set. In edge     dominating set method, it is required that all of the edge dominating sets are obtained for the graph, which is a NP-complete problem. All of the edge dominating sets can be easily obtained, using tree decomposition of the graph and dynamic programming. Although generating tree decomposition of a graph with finite treewidth can be solved in polynomial time, but it is shown to be NP-complete for general graphs. In this paper, to generate tree decompositions of general graphs, we use the notion of Imperialist Competitive   Algorithm (ICA) which can be applied in parallel. Therefore, the proposed method, in addition to being a new method for implementation of the secret sharing scheme, can reduce runtime by up to five percent in parallel.

    Keywords: Secret Sharing, Edge dominating set, Tree decomposition, Imperialist Competitive Algorithm (ICA
  • الناز داودی، ابراهیم بابایی*
    در این مقاله یک روش جدید بر پایه "الگوریتم رقابت استعماری (ICA)" برای حل مساله "پخش بار اقتصادی تولید هم زمان برق و حرارت "(CHPED) پیشنهاد می شود. به منظور جلوگیری از به دام افتادن ICA در بهینه های محلی و بهبود کیفیت شبیه سازی، سیاست همسان سازی جدیدی معرفی می شود که به طور انطباقی در هر تکرار تغییر می کند. مساله CHPED یک مساله بهینه سازی غیرخطی و غیرمحدب می باشد که دارای قیود مختلفی می باشد. بر خلاف روش های قبلی، اثر تلفات و موقعیت شیر در بعضی مثال ها در نظر گرفته شده و به وضوح در تابع متعارف هزینه به صورت عبارت سینوسی دقیقی فرموله شده است. به منظور ارزیابی کارآیی روش پیشنهادی سه نوع مثال مختلف با ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ که هر کدام دارای سیستم های آزمایشی مختلفی می باشند با هدف پیاده سازی بر روی روش پیشنهادی به کار رفته است. قابل ذکر است در حل مساله CHPED دو سیستم جدید با ابعاد بزرگ با در نظر گرفتن اثرات موقعیت شیر در این مقاله در نظر گرفته شده است. نتایج عددی نشان از برتر بودن و کیفیت بالای حل الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با سایر روش ها دارد.
    کلید واژگان: سیاست همسان سازی، تولید هم زمان، تولید ترکیبی برق و حرارت، الگوریتم رقابت استعماری (ICA)، الگوریتم رقابت استعماری اصلاح شده (MICA)
    Elnaz Davoodi, Ebrahim Babaei *
    In this paper, a new approach based on imperialist competitive algorithm (ICA) has been proposed to solve the combined heat and power economic dispatch (CHPED) problem. In order to avoid trapping in local optimum and improve the solution quality of the original ICA, a new assimilation policy has been addressed with varying coefficients during iterations. CHPED problem is a non-convex and non-linear optimization problem which has various constraints. Unlike previous methods, valve point effects are considered in some case studies and the effect of valve-point in cost function considered with adding an absolute sinusoidal term to conventional polynomial cost function. To evaluate the effectiveness of the proposed method, three different test cases with small, medium and large scales have been applied to investigate the performance of the proposed method on the CHPED problems. Each case study is including different test systems. Numerical results demonstrate the superiority of the proposed framework and reveal that MICA can find better solutions in comparing with the other methods.   Keywords:
    Keywords: Assimilation policy, Cogeneration, Combined heat, power, Imperialist competitive algorithm (ICA), Modified imperialist competitive algorithm (MICA)
  • فاطمه جمشیدی *، محمد مهدی قنبریان، اسما تفکر
    با به کارگیری انرژی های تجدیدپذیر در ریزشبکه به عنوان یکی از منابع انرژی پراکنده، توان الکتریکی تولید می گردد. بارهای پراکنده در حالت های متصل به/ منفصل از شبکه سراسری قدرت از ریزشبکه ها خدمات دریافت می نمایند. نوسانات طبیعی میزان توان تولیدی با انرژی های تجدیدپذیر و نامعینی های سیستم قدرت، عملکرد کنترل گرهای کلاسیک را تضعیف می نمایند. در مقاله ی حاضر در پاسخ به این چالش، منطق فازی مقدار لحظه یی پارامترهای کنترل گر PI را محاسبه می کند. الگوریتم رقابت استعماری برای تعیین بهینه ی مقادیر نامی پارامترهای کنترل گر و محدوده توابع عضویت سیستم فازی پیشنهادی به کار می رود. محدوده پارامترهای پایدارساز کنترل گر پیشنهادی با قضیه خاریتانوف تعیین می شود. مقایسه ی معیارهای RMS، فراجهش و فروجهش، تعداد نوسانات و زمان نشست تغییرات فرکانس طرح کنترلی پیشنهادی با کنترل گر PI بازای تغییرات بار مختلف، عملکرد بهتر کنترل گر پیشنهادی را تایید می نماید. شبیه سازی ها با در نظر گرفتن عدم قطعیت های پارامترهای سیستم، مقاوم بودن کنترل گر پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری، ریزشبکه جزیره یی، ریشه میانگین مربعات تغییرات فرکانس، قضیه خاریتانوف، کنترلگر PI، منطق فازی
    F. Jamshidi *, M. M. Ghanbarian, A. Tafakkor
    Renewable energies are used by micro grid (MG) to produce electrical power. Scatered loads receive service from MG in both Island and Grid connected operation modes. Uncertainties of power system and natural deviations of power produced by renewable energies attenuate the performance of classic controllers. In this paper, fuzzy system determines the parameters of PI controller in response to this challenge. The Imperialist competitive algorithm (ICA) optimizes the nominal values of controller parameters and the membership functions of the proposed fuzzy system. The interval of the proposed controller parameters are determined by Kharitonov's theorem to ensure the stability of the closed loop system. Comparison of RMS, overshoot and undershoot, number of oscillations, and settling time of the frequency deviations of the proposed control scheme with two other controllers in several load changes demonstrates the better performance of the proposed controller. Considering the uncertainties of system parameters proves that the proposed controller is robust.
    Keywords: Fuzzy Logic, imperialist competitive algorithm (ICA), Kharitonov's theorem, microgrid, PI controller, root mean square (RMS) of frequency deviation
  • M. A. Saadtjoo, S. M. Babamir *
    Search-based optimization methods have been used for software engineering activities such as software testing. In the field of software testing, search-based test data generation refers to application of meta-heuristic optimization methods to generate test data that cover the code space of a program. Automatic test data generation that can cover all the paths of software is known as a major challenge.
    The paper establishes a new cost function for automatic test data generation, which can traverse the non-iterative paths of software control flow graphs. This function is later compared with similar cost functions proposed in other articles. The results indicate the superior performance of the proposed function. Still another innovation in this paper is the application of the Imperialist Competitive Algorithm in automatic test data generation along with the proposed cost function. Automatic test data generation is implemented through the Imperialist Competitive Algorithm as well as the Genetic and Particle Swarm Optimization Algorithms for three software programs with different search space sizes. The algorithms are compared with each other in terms of convergence speed, computational time, and local search. Test data generated by the proposed method has achieved better results than other algorithms in finding the number of non-iterative paths, the convergence speed and computational time with growing the searching space of the software's control flow graph.
    Keywords: software testing, Imperialist Competitive Algorithm (ICA), test data generation, Control Flow Graph (CFG), program complexity
  • آرش چاقری *، محمدرضا فیضی درخشی
    الگوریتم رقابت استعماری (ICA)، یکی از کاراترین الگوریتم های فرا ابتکاری برای پیدا کردن جواب بهینه سراسری در مسائل بهینه سازی می باشد. در این مقاله از الگوریتم رقابت استعماری برای خوشه بندی خودکار مجموعه داده های بزرگ و واقعی بدون برچسب استفاده شده است. با بهره گیری از ساختار مناسب برای هر یک از کروموزم ها و استفاده از الگوریتم رقابت استعماری، در زمان اجرا تعداد بهینه خوشه ها هم زمان با خوشه بندی بهینه داده ها به دست می آید. همچنین برای افزایش دقت و افزایش سرعت همگرایی، ساختار الگوریتم رقابت استعماری با تغییراتی همراه است. روش پیشنهادی (ACICA) نیاز به هیچ گونه دانش قبلی برای خوشه بندی داده ها ندارد. علاوه بر آن روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش های خوشه بندی مبتنی بر الگوریتم های تکاملی، دقت بیشتری را دارد. از معیارهای ارزیابی خوشه بندی DB و CS به عنوان تابع هدف استفاده شده است. برای نشان دادن برتری روش پیشنهادی، میانگین مقدار بهینه تابع هدف و تعداد خوشه های تعیین شده توسط روش پیشنهادی با سه الگوریتم خوشه بندی خودکار مبتنی بر الگوریتم های تکاملی مقایسه می شود.
    کلید واژگان: خوشه بندی تفکیکی، خوشه بندی خودکار، الگوریتم رقابت استعماری
    Arash Chaghari*, Mohammad-Reza Feizi-Derakhshi
    Imperialist Competitive Algorithm (ICA) is considered as prime meta-heuristic algorithm to find the general optimal solution in optimization problems. This paper presents a use of ICA for automatic clustering of huge unlabeled data sets. By using proper structure for each of the chromosomes and the ICA, at run time, the suggested method (ACICA) finds the optimum number of clusters while optimal clustering of the data simultaneously .To increase the accuracy and speed of convergence, the structure of ICA changes. The proposed algorithm requires no background knowledge to classify the data. In addition, the proposed method is more accurate in comparison with other clustering methods based on evolutionary algorithms. DB and CS cluster validity measurements are used as the objective function. To demonstrate the superiority of the proposed method, the average of fitness function and the number of clusters determined by the proposed method is compared with three automatic clustering algorithms based on evolutionary algorithms.
    Keywords: Partitional Clustering, Automatic Clustering, Imperialist Competitive Algorithm (ICA)
  • سید اسدالله شاکر، محمود خداداد*، حسین اشرفی
    در این مقاله شناسایی خواص حرارتی یک ماده مدرج تابعی با حل مسئله انتقال حرارت به صورت معکوس بررسی می شود. مقادیر اندازه گیری شده دما در بخشی از مرز که ‏شار حرارتی به عنوان شرط مرزی داده شده و یا همچنین مقادیر شار در بخش دیگر از مرز که دما به عنوان شرط مرزی مشخص شده است، می توانند به عنوان داده های ‏اضافی در حل مسئله معکوس مورد استفاده قرار گیرند. در اینجا هدایت حرارتی به صورت تابعی درجه دوم در یک راستا فرض می شود و لذا بایستی سه ضریب ثابت بطور ‏همزمان تخمین زده شود. برای حل مسئله مستقیم انتقال حرارت در این نوع مواد، از روش المان مرزی استفاده می شود. در بخش معکوس، از الگوریتم رقابت استعماری که ‏یک روش بهینه سازی همگانی جدید از نوع تکاملی و فراابتکاری است، برای تعیین ضرایب هدایت حرارتی ماده مدرج با تابع درجه دوم استفاده می شود. کد معکوس توسعه ‏داده شده، از مقادیر دما و شار حاصل از حل مستقیم المان مرزی با ضرایب حرارتی معلوم، استفاده می کند. برای نشان دادن قابلیت و کارآیی کد نوشته شده، تعدادی مثال ‏حل و نتایج بررسی و صحه گذاری شده اند. ‏
    کلید واژگان: مسئله معکوس، شناسایی خواص، الگوریتم رقابت استعماری، روش المان های مرزی، مواد مدرج تابعی
    Seyed Asadollah Shaker, Mahmud Khodadad*, Hosein Ashrafi
    Identification of the thermal conductivity of a functionally graded material (FGM) is considered as an inverse heat conduction problem. ýIn this investigation, the measurements of the temperatures on the portion of the 2D body where heat flux is specified as the boundary ýcondition and/or the heat flux on the portion of the boundary where temperature is specified as the boundary condition are used as ýadditional data needed to identify the thermal conductivity of the FGM domain in an inverse procedure. The thermal conductivity is ýapproximated as a quadratic function of only one direction, and therefore three constant coefficients should be estimated simultaneously.ýþ þThe solution of the direct heat conduction problem forþ þFGM domain is obtained using the boundary elements method (BEM).ýþ þThe ýimperialist competitive algorithm (ICA) which is an evolutionary and meta-heuristic global optimization is used to identify the constants ýin the thermal conductivity function of the quadratic FGM. An inverse computer code is developed which employs the boundary ýtemperature and heat flux measurements data obtained by solving the direct boundary elements code with known thermal conductivity. ýTo show the feasibility and effectiveness of the developed inverse code, a number of example problems are solved and results are ýverified.ý
    Keywords: inverse problem, Identification of property, imperialist competitive algorithm (ICA), Boundary Elements Method (BEM), Functionally Graded Material ýý(FGM)ý
  • فاطمه جمشیدی *، محمد مهدی قنبریان
    ریزشبکه ها شاخه ای از منابع انرژی پراکنده اند که بیشتر از انرژی های تجدیدپذیر برای تولید توان الکتریکی استفاده می کنند و به بار های پراکنده در حالت های متصل به شبکه سیستم های توزیع و منفصل از شبکه خدمات می دهند. به دلیل تغییرات طبیعی تولید توان با انرژی های تجدیدپذیر و عدم قطعیت های سیستم قدرت ، در این مقاله از کنترل کننده PID مرتبه کسری (FOPID) به دلیل عملکرد مقاوم و ساختار ساده آن، برای کنترل فرکانس ریزشبکه جزیره ای استفاده شده است. با استفاده از سیستم فازی، ورودی کنترل کننده FOPID، تولید و عملکرد کنترل کننده بهبود یافته است. از الگوریتم رقابت استعماری برای تعیین پارامتر های کنترل کننده FOPID فازی پیشنهادی بهره گرفته شده است. مقایسه طرح کنترلی پیشنهادی با کنترل PID کلاسیک و FOPID، به ازای سناریو های مختلف تغییرات بار، عملکرد بهتر کنترل کننده پیشنهادی در مواجهه با اغتشاش بار از نقطه نظر ریشه میانگین مربعات، فراجهش و فروجهش، تعداد نوسانات و زمان نشست تغییرات فرکانس را نشان می دهد. همچنین شبیه سازی ها بیان کننده عملکرد مقاو م مطلوب طرح کنترل پیشنهادی در برابر تغییرات گسترده پارامترهای سیستم هستند.
    کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری (ICA)، ریزشبکه جزیره ای، کنترل فرکانس، کنترل کننده مرتبه کسری، سیستم فازی
    Fatemeh Jamshidi *, Mohammad Mahdi Ghanbarian
    Microgrids (MG) are a branch of distributed energy sources, which often use renewable energies to produce electrical power and gives service to scattered loads in Island and Grid connected operation modes. Because of the uncertainties of power system and natural variations of the power produced by renewable energies, in this paper, fractional order PID (FOPID) is used to control the frequency of the microgrid. The output of a fuzzy system is the input of the FOPID controller which results in Fuzzy fractional order PID (FFOPID). Imperialist competitive algorithm (ICA) determines the optimal values of the controller parameters. Comparison of the proposed FFOPID with FOPID and classical PID controllers in several load changes scenarios shows a better performance of the proposed controller in terms of RMS, overshoot and undershoot, number of oscillations, and settling time of the frequency deviations. Simulations indicate the robust performance of the proposed controller against the changes of system parameters as well.
    Keywords: Fractional Order Controller, Frequency Control, Fuzzy System, Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Islanded Microgrids
  • نیما نیک مهر، سجاد نجفی روادانق*
    یکی از مهم ترین اجزای شبکه توزیع در آینده منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. عدم قطعیت در تولید توان منابع تجدیدپذیر از قبیل توربین بادی و سیستم خورشیدی و همچنین میزان بار مصرفی از دیگر ویژگی های این شبکه ها می باشد. روش های پخش بار معمولی به عنوان یک ابزار اساسی در مطالعات سیستم قدرت، ممکن است برای شبکه های فعال یا هوشمند از قبیل ریزشبکه ها مناسب نباشد. در این مقاله یک روش پخش بار مبتنی بر الگوریتم هیورستیک با در نظر گرفتن تاثیر رفتارهای احتمالی و نوسانی منابع انرژی تجدیدپذیر و بار به صورت الگوریتم پخش بار احتمالی مدل می شود. الگوریتم رقابت استعماری به عنوان یک الگوریتم بهینه سازی هوشمند برای فرمول بندی و حل مسئله پخش بار احتمالی به کار برده می شود. براساس تکنینک پخش بار احتمالی پارامترهای محاسبه شده سیستم از قبیل ولتاژ باس ها و جریان فیدرها به عنوان متغیرهای تصادفی هستند. جهت بررسی کارامدی و قابلیت روش ارائه شده از شبکه 33 باسه شعاعی-حلقوی ضعیف ارتقاء یافته IEEE با منابع تولید پراکنده استفاده می شود. نتایج به دست آمده با روش ارائه شده با روش شبیه سازی مونت کارلو مقایسه می شود. توابع توزیع احتمالی و تجمعی ولتاژ باس ها، توان عبوری از خطوط و تلفات کل شبکه حاصل از این دوروش باهم مقایسه می شوند.
    کلید واژگان: پخش بار احتمالی، شبکه های توزیع هوشمند، عدم قطعیت، الگوریتم رقابت استعماری، روش شبیه سازی مونت کارلو
    Nima Nikmehr, Sajad Najafi*
    One of the basic components of future distribution networks are renewable energy resources (RER). The uncertainty in power production of renewable resources such as wind and solar as well as load is another characteristic of such networks. Conventional power flow methods as a basic tool for power system studies may not be suitable for active distribution networks such as microgrids. In this paper a heuristic load flow method considering the effects of intermittent behavior of RERs and load is modeled in probabilistic load flow algorithm. The method is suitable for both radial and weakly meshed distribution networks with RER for operation and planning of microgrids. Imperialist competitive algorithm (ICA) as heuristic based optimization algorithm is applied to formulate and solve the Probabilistic Load Flow (PLF). Based on PLF technique calculated parameters of the system such as bus voltages and feeders'' current¡ are extracted as random variables. A modified version of conventional IEEE 33-bus test system with RER is used as a weakly meshed network to evaluate efficiency and capability of the algorithm. Results are compared with Monte Carlo Simulation (MCS) method. The PDF and CDF of bus voltages¡ power of feeders'' and network total loss are compared. Based on the results the presented approach can solve the PLF problem regardless of the type of distribution network.
    Keywords: Microgrid, Probabilistic load flow, Uncertainty, Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Monte Carlo simulation (MCS)
  • سجاد نجفی روادانق *، حامد خاتمی
    این مقاله روشی جدید برای طراحی شبکه توزیع در حضور عدم قطعیت بار ارائه می کند، طوری که شبکه حاصل یک شبکه بهینه و در عین حال مقاوم نسبت به عدم قطعیت برآورد بار باشد. ابتدا روشی برای طراحی شبکه بهینه با نادیده گرفتن عدم قطعیت بار ارائه شده و سپس با ترکیب این روش با روش مونت-کارلو، روشی نو برای طراحی شبکه توزیع با در نظرگیری عدم قطعیت بار ارائه و تفصیل شده است. در این مقاله با فرض این که مکان مناسب پست های توزیع و فوق توزیع در کارهای دیگری به دست آمده است، مسیر بهینه فیدرهای فشارمتوسط با استفاده از شکل جدیدی از الگوریتم رقابت استعماری که به منظور طراحی شبکه توزیع اصلاح و گسترش یافته است به دست آمده اند. به منظور تست شعاعی بودن شبکه به دست آمده در هر تکرار از الگوریتم، یک روش ریاضی که به نوع خود یک روش جدید و نویی به شمار می رود به کار رفته است. برای سناریوی طراحی با درنظرگیری عدم قطعیت، شبکه بهینه به دست آمده و نیز نمودار هیستوگرام تعدادی از پارامترهای الکتریکی این شبکه ارائه شده اند. براساس نتایج به دست آمده با مدل سازی رفتار شبکه در مقابل ورودی های احتمالی می توان به شبکه بهینه ای دست یافت که با همان هزینه و تامین قیود الکتریکی، دارای خواص واقعی تر و انعطاف پذیرتر باشد یا به عبارت بهتر شبکه حاصل، نسبت به عدم قطعیت برآورد بار مقاوم بوده و بهینه بودن خود را حفظ خواهد کرد.
    کلید واژگان: طراحی بهینه سیستم توزیع، مسیریابی بهینه فیدرهای فشارمتوسط، جایابی بهینه پست های فوق توزیع، الگوریتم رقابت استعماری، طراحی چندمرحله ای، مطالعه آماری، عدم قطعیت، روش مونت، کارلو
    S. Najafi Ravadanegh*, Hamed Khatami
    This paper presents a new method for distribution system planning considering load uncertainty that the obtained network is robust to the load forecasting uncertainty. At first a method for optimal network planning ignoring load uncertainty has been presented and then by mixing this method with Monte Carlo Method, a novel method has been presented for planning distribution system considering load uncertainty. Supposing that the location and size of HV substations are obtained in another work, the optimal route of MV feeders are obtained through the new Imperialist Competitive Algorithm (ICA) developed for the optimal expansion planning of distribution network. In order to check the radial structure of the network obtained in any iteration of ICA, a novel mathematical algorithm is employed. For the scenario with considering load uncertainty, optimal network and the histogram figures for some electrical parameters of the optimal network are obtained. According to the results, the obtained optimal network is robust to the load uncertainty.
    Keywords: Optimal distribution system planning (ODSP), optimal medium voltage feeders routing, optimal HV substation placement, imperialist competitive algorithm (ICA), multistage planning, probabilistic study, uncertainty, Monte, Carlo method
  • P. Bayat*, H.Mojallali, P.Baghramian

    In this paper, a two-surfaces sliding mode controller (TSSMC) is proposed for the voltage tracking control of a two input DC-DC converter in application of electric vehicles (EVs). The imperialist competitive algorithm (ICA) is used for tuning TSSMC parameters. The proposed controller significantly improves the transient response and disturbance rejection of the two input converters while preserving the closed-loop stability. The combination of the proposed controller and ICA, realizes a fast transient response over a wide transient load changes and input voltage disturbances. For modeling the equations governing the system, state-space average modeling technique is used. In order to analyzing the results, the two input converter equipped with the proposed controller, was modeled in MATLAB/SIMULINK environment. Simulation results are reported to validate the theoretical predictions and to confirm the superior performance of the proposed nonlinear controller when it is compared with a conventional pure SMC.

    Keywords: Electric vehicles (EVs), Imperialist competitive algorithm (ICA), Two-surfaces sliding mode controller (TSSMC), Two input DC-DC converter
  • Mehran Yazdi *, Narjes Pourjafarian, Mehrnaz Fani, Elahe Taherianfard
    Template matching is a widely used technique in many of image processing and machine vision applications. In this paper we propose a new as well as a fast and reliable template matching algorithm which is invariant to Rotation, Scale, Translation and Brightness (RSTB) changes. For this purpose, we adopt the idea of ring projection transform (RPT) of image. In the proposed algorithm, two novel suggestions are offered that significantly increase the precision and performance of the previous methods. First, our algorithm works with Log-Spectrum of image instead of the image itself, this change increases the accuracy of matching, and secondly for boosting the speed of the searching strategy, a new and modified version of Imperialist Competitive Algorithm, MICA, is presented. This matching procedure avoids the searching algorithm from being trapped in local minimum by taking advantage of adding a modification step to ICA. The simulation results show the superiority of proposed method in comparison with the previous ones.
    Keywords: RSTB invariant template matching, Logarithmic Spectrum, Ring Projection Transform (RPT), Imperialist Competitive Algorithm (ICA)
  • R. Ghanizadeh*, M. EbadianÝ, M. A. Golkar, A. Jahandideh Shendi
    In this paper, a novel compensator based on Magnetically Controlled Reactor with Fixed Capacitor banks (FC-MCR) is introduced and then power system stability in presence of this compensator has been studied using intelligent control method. The problem of robust FC-MCR based damping controller design is formulated as a multi-objective optimization problem. The multi-objective problem is concoctedto optimize a composite set of two eigenvalue-based objective functions comprising the desired damping factor, and the desired damping ratio of the lightly damped and undamped electromechanical modes.The controller is automatically tuned with optimization of an eigenvalue based multi-objective function by ICAto simultaneously shift the lightly damped and undamped electromechanical modes to a prescribed zone in the s-plane so that the relative stability is guaranteed and the time domain specifications concurrently secured. The effectiveness of the proposed controller is demonstrated through eigenvalue analysis, nonlinear time simulation studies and some performance indices to damp low frequency oscillations under different operating conditions. The results show that the tuned ICA based FC-MCR controller which is designed by using the proposed multi-objective function has an outstanding capability in damping power system low frequency oscillations and significantly improves the power systems dynamic stability.
    Keywords: Magnetically Controlled Reactor with Fixed Capacitor banks (FC, MCR), power system dynamic stability, Imperialist Competitive Algorithm (ICA)
  • Vadood Hajbani *, Mahdi Salimi
    In this paper, optimization of the backstepping controller parameters in a grid-connected single-phase inverter is studied using Imperialist competitive algorithm (ICA), Genetic Algorithm (GA) and Particle swarm optimization (PSO) algorithm. The controller is developed for the system based on state-space averaged model. By selection of a suitable Lyapunov function, stability of the proposed controller is proved in a wide range of operation. Considering different optimization algorithms, steady-state and dynamic responses of the developed system are studied. In addition, THD values for different test are compared. Finally, to verify accuracy of the proposed method, designed controller is simulated using MATLAB/Simulink software.
    Keywords: Grid, connected inverter, nonlinear controller, Imperialist competitive algorithm (ICA), Genetic Algorithm (GA), Particle swarm optimization (PSO) algorithm
  • محمدحسین مظفری، محمود خداداد
    یکی از موضوعات مهم در صنعت بخصوص صنایع ریخته گری تعیین ساختار داخلی اجسام مانند شناسایی مرزهای داخلی بین ماده ها، شناسایی ناخالصی ها یا تعیین خواص مکانیکی ماده ها می باشد. در این مقاله ابتدا با استفاده از روش بهینه سازی همگانی رقابت استعماری (ICA)، خواص مکانیکی(مدول الاستیسیته و ضریب پواسون) سه ماده همگن تشکیل دهنده یک جسم ناهمگن، با هندسه دلخواه مرزهای داخلی و با استفاده از نتایج آزمون تست کشش، به صورت همزمان و با دقت زیاد تخمین زده می شود. این کار براساس مینیمم کردن یک تابع هدف که به صورت مجموع مربعات تفاضل بین جابجایی اندازه گیری شده و جابجایی محاسبه شده با استفاده از روش المان مرزی(BEM) می باشد، انجام می شود. در ادامه سعی شده است تا با تلفیقی از روش بهینه سازی همگانی(رقابت استعماری) و بهینه سازی محلی(روش سیمپلکس)، مساله معکوس شناسایی مرزهای منظم داخلی یک جسم ناهمگن، متشکل از سه جسم همگن و ایزوتروپ به همراه تخمین همزمان مدول الاستیسیته و ضریب پواسون مواد تشکیل دهنده آن جسم، انجام شود. از نتایج به دست آمده (مدت زمان اجرای برنامه و میزان خطا) می توان به کارایی روش بهینه سازی رقابت استعماری و روش سیمپلکس در بهینه کردن تابع هدف مورد نظر و در نهایت تخمین خواص مکانیکی سه ماده به همراه شناسایی مرزها پی برد.
    کلید واژگان: الکوریتم رقابت استعماری، جسم ناهمگن، روش المان های مرزی، روش بهینه سازی سیمپلکس، شناسایی مرزها
    Mohammad Hossein Mozaffari, Mahmud Khodadad
    One of the most important issues in industry, particular casting industry is to determine the internal structure of objects such as identifying the interfacial boundary configurations between material, identification of impurities or mechanical properties of the material. The objective of the present inverse problem is to identified simultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties of the components of a multiple (three) connected domains using a discrete number of displacement measurements obtained from an uniaxial tension test. A unique combination of a global optimization method i.e. the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and local optimization methods i.e. Simplex Method (SM) along with the inverse application of the Boundary Elements Method (BEM) are employed in an inverse software package. A fitness function, which is the summation of squared differences between the measured displacements and computed at identical locations on the exterior boundary, is minimized. The obtained results (run-time and error-rate), clearly demonstrate the efficiency of this present algorithm (the Imperialist Competitive Algorithm and Simplex Method) to optimize the objective function and the estimation simultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties.
    Keywords: Imperialist Competitive Algorithm (ICA), Non, homogeneous body, Boundary Elements Method (BEM), Simplex Method, Identification
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