meta-heuristic algorithms
در نشریات گروه برق-
In the field of optimization, metaheuristic algorithms have garnered significant interest. These algorithms, which draw inspiration from natural selection, evolution, and problem-solving strategies, offer an alternative approach to solving complex optimization problems. Unlike conventional software engineering methods, metaheuristics do not rely on derivative calculations in the search space. Instead, they explore solutions by iteratively refining and adapting their search process. The no-free-lunch (NFL) theorem proves that an optimization scheme cannot perform well in dealing with all optimization challenges. Over the last two decades, a plethora of metaheuristic algorithms has emerged, each with its unique characteristics and limitations. In this paper, we propose a novel meta-heuristic algorithm called ISUD (Individuals with Substance Use Disorder) to solving optimization problems by examining the clinical behaviors of individuals compelled to use drugs. We evaluate the effectiveness of ISUD by comparing it with several well-known heuristic algorithms across 44 benchmark functions of varying dimensions. Our results demonstrate that ISUD outperforms these existing methods, providing superior solutions for optimization problems.
Keywords: Optimization, Meta-Heuristic Algorithms, Swarm Intelligence -
This paper presents a method for optimizing the dual-target virtual machine provisioning problem, which is a challenge in cloud data centers. In the cloud environment, it is important to balance the interests of service providers and customers. From the producers’ viewpoint, optimizing energy consumption and reducing costs are essential. From the users’ point of view, it is desirable to achieve an adequate level of quality of service, and network latency is one of the factors that contribute to its reduction. Therefore, optimizing bandwidth usage to reduce network delay is the second important objective considered in this study. To solve this problem, a two-objective method based on a genetic algorithm is presented, which provides near-optimal results in an acceptable time. The evaluations show the superiority of the proposed algorithm in terms of total energy consumption and total traffic in the network compared with methods based on a genetic algorithm, ant colony, greedy FFD algorithm, and randomized deployment method.
Keywords: Cloud Computing, Virtual Machine Placement, Multi Objective Optimization, Meta-Heuristic Algorithms -
امروزه به خاطر فواید قابل ملاحظه ی اینترنت اشیاء (IoT) در حوزه های مختلف از قبیل خانه های هوشمند، صنایع، خودروها، کشاورزی و... کاربرد آن بسیار گسترش یافته است. با توجه به این مطلب امنیت این شبکه ها روز به روز مورد توجه بیشتری قرار می گیرد. یکی از روش های تامین امنیت در شبکه ها و همینطور شبکه ی اینترنت اشیاء سیستم های تشخیص نفوذ می باشد. سیستم های تشخیص نفوذ سنتی کارایی مناسبی برای استفاده در شبکه ی اینترنت اشیاء ندارند، لذا استفاده از روش های جدید مورد نیاز است یکی از این روش ها سیستم های تشخیص نفوذ مبتنی بر یادگیری ماشین و یادگیری عمیق هستند که در این حوزه مورد توجه قرار گرفته اند. در یادگیری ماشین و یادگیری عمیق شبکه ی عصبی برای تشخیص الگوهای حمله آموزش داده می شوند. پارامترهای مهمی برای تنظیم شبکه ی یادگیری ماشین وجود دارند که انتخاب مقدار مناسب برای این پارامترها تاثیر فراوانی در دقت سیستم دارد. در این پژوهش روشی ارائه شده است که با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری نظیر الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی ازدحام ذرات، کلونی زنبور عسل مصنوعی و گرگ خاکستری ابرپارامترهای بهینه برای شبکه ی یادگیری عمیق را یافته و سیستم تشخیص نفوذی براساس این ابرپارامترها ایجاد می شود تا تشخیص نفوذ در شبکه ی اینترنت اشیاء انجام دهد. این روش با استفاده از کتابخانه های Tensorflow و keras پیاده سازی شده و روی مجموعه داده های KDDCup99، UNSW-NB15 و Bot-IoT آزمایش شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی با دقت بالای 99/6% می تواند حملات را تشخیص دهد.کلید واژگان: یادگیری عمیق، سیستم تشخیص نفوذ، بهینه سازی ازدحام ذرات، گرگ خاکستری، کلونی زنبور عسل مصنوعی، الگوریتم ژنتیکToday, due to the considerable benefits of the Internet of Things (IoT) in various fields such as smart homes, industry, cars, agriculture, etc., its application is very widespread. Due to this, the security of these networks is receiving more and more attention. One of the methods of providing security in networks as well as IoT network is intrusion detection systems. Traditional intrusion detection systems are not very efficient for use in the Internet of Things, so the use of new methods is required. One of these methods is intrusion detection systems based on machine learning and deep learning that have been considered in this area. They are trained in machine learning and deep neural network learning to detect attack patterns. There are important parameters for setting up a machine learning network, and choosing the right value for these parameters has a great impact on system accuracy. In this paper, a method is presented that uses meta-heuristic algorithms such as genetic algorithm, particle swarm optimization, artificial bee colony and gray wolf to find the optimal hyperparameters for the deep learning network and the intrusion detection system is created based on these hyperparameters. This method was implemented using the Tensorflow and keras libraries and tested on the KDDCup99, UNSW-NB15 and Bot-IoT datasets. The results showed that the proposed method can detect attacks with a high accuracy of 99%.Keywords: Deep Learning, Inrusion Detection Systems, Internet Of Things, Meta- Heuristic Algorithms, Geray Wolf Optimizer
-
This paper studies, investment portfolio of two players in the banking system in a two-level game, and eventually determines the optimal portfolios of investors using the Markowitz model. This two-level game includes bank C as the leader of the game and customers of this bank as the game followers. The investment portfolios of the leader player include investment in competitor banks (A and B), foreign exchange market, real estate market, and stock. The data related to the mentioned assets covered 2010-2020, where the optimal investment portfolios of the players was first determined using GAMS and genetic meta-heuristic algorithm. Next, the problem was solved again using the meta-heuristic algorithms of PSO and IWO. Eventually, the optimal algorithm was chosen using TOPSIS multi-criteria decision-making. The results of 3 algorithms indicated that the optimal portfolio for the leader player consisted of investment in properties, securities, and competitor banks respectively.Keywords: leader- follower game, investment portfolio, Markowitz model, data-driven, meta-heuristic algorithms
-
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
-
استفاده از راهکارهای آگاه از انرژی از موضوعات مهم تحقیقاتی در حوزه رایانش ابری است. با کاربرد موثر الگوریتمهای جایگذاری و تجمیع ماشینهای مجازی، تامینکنندگان ابر قادر خواهند بود مصرف انرژی را کاهش دهند. در این مقاله مدل جدیدی ارایه شده که با بهبود در الگوریتمها و ارایه روشهای مناسب، به دنبال رسیدن به نتایج مطلوب است. نظارت دورهای بر وضعیت منابع، تحلیل مناسب دادههای به دست آمده و پیشبینی وضعیت بحرانی سرورها به کمک مدل مارکوف پیشنهادی سبب شده است که تا حد امکان از تعداد مهاجرتهای غیر ضروری کاسته شود. ترکیب الگوریتمهای ژنتیک و شبیهسازی تبرید در بخش جایگزینی در کنار تعریف زنجیره مارکوف جاذب باعث عملکرد بهتر و سریعتر الگوریتم پیشنهادی گردیده است. شبیهسازیهای انجامشده در سناریوهای مختلف در کلودسیم نشان میدهد که در مقایسه با بهترین الگوریتم مورد مقایسه قرار گرفته، در بار کم، متوسط و زیاد، مصرف انرژی کاهش قابل توجهی داشته و این در حالی است که نقض توافقات سطح سرویسدهی نیز به طور متوسط 17 درصد کاهش یافته است.
کلید واژگان: الگوریتم های فرااکتشافی، رایانش ابری، زنجیره مارکوف جاذب، کاهش مصرف انرژیThe use of energy-conscious solutions is one of the important research topics in the field of cloud computing. By effectively using virtual machine placement and aggregation algorithms, cloud suppliers will be able to reduce energy consumption. In this paper, a new model is presented that seeks to achieve the desired results by improving the algorithms and providing appropriate methods. Periodic monitoring of resource status, proper analysis of the data obtained, and prediction of the critical state of the servers using the proposed Markov model have reduced the number of unnecessary migrations as much as possible. The combination of genetic algorithm and simulated annealing in the replacement section along with the definition of the adsorbent Markov chain has resulted in better and faster performance of the proposed algorithm. Simulations performed in different scenarios in CloudSim show that compared to the best algorithm compared, at low, medium and high load, energy consumption has decreased significantly. Violations of service level agreements also fell by an average of 17 percent.
Keywords: Meta heuristic algorithms, cloud computing, absorbing Markov chain, energy consumption -
امروزه مساله مسیریابی وسایل نقلیه، یکی از موضوعات پرکاربرد در موضوعات صنعتی، نظامی و حتی امنیتی است و برای افزایش کارایی و بهره وری سامانه های حمل و نقل تعریف شده است. مساله مسیریابی وسیله نقیله با شرایط برداشت و تحویل هم زمان محموله از جمله این مسایل است. این مساله از نظر پیچیدگی محاسباتی در مجموعه مسایل سخت (NP-hard) قرار می گیرد؛ بنابراین محاسبه بهترین پاسخ برای این مساله، در زمان محاسباتی نمایی انجام خواهد شد و در مسایل اجرایی قابل استفاده نخواهد بود. استفاده از الگوریتم های فراابتکاری یکی از روش هایی است که به وسیله آنها می توان جواب هایی مناسب و در زمان محاسباتی قابل قبول به دست آورد. در روش های موجود، قیود موجود در مساله، با استفاده از روش جریمه به تابع هدف مساله اضافه شده و مساله بهینه سازی تک هدفه تعریف می شود. ضمن این که تعداد بهینه وسایل نقلیه مورد نیاز برای حل مساله در نظر گرفته نمی شود. در این مقاله، الگوریتم جست وجوی گرانشی بهبود یافته برای حل مسایل مقید معرفی شده است. همچنین به منظور کنترل قابلیت های الگوریتم نظیر کاوش و بهره وری از یک کنترلر فازی برای تعیین پارامترهای موجود در الگوریتم استفاده شده، سپس، با استفاده از این الگوریتم، روشی برای حل مساله مسیریابی وسایل نقلیه با شرایط برداشت و تحویل هم زمان ارایه شده است. با استفاده از این روش، علاوه بر محاسبه مسیرهای مناسب برای انجام خدمات، تعداد بهینه وسایل نقلیه برای فرآیند خدماتی نیز تعیین می شود. برای ارزیابی کارایی روش پیشنهادی در این مقاله، روش پیشنهادی شبیه سازی شده و روی مجموعه داده استانداردی که برای این دسته از مسایل تعریف شده، اجرا شده است. نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد که این روش، با وجود سادگی در روش پیاده سازی و اجرا، دارای کارایی بهتری نسبت به الگوریتم ها و روش های بررسی شده است.
کلید واژگان: مسیریابی وسایل نقلیه، برداشت و تحویل هم زمان، الگوریتم های فراابتکاری، الگوریتم جست وجوی گرانشی مقیدIn the past decades, vehicle routing problem (VRP) has gained considerable attention for its applications in industry, military, and transportation applications. Vehicle routing problem with simultaneous pickup and delivery is an extension of the VRP. This problem is an NP-hard problem; hence finding the best solution for this problem which is using exact method, take inappropriate time, and these methods are not useful in real-world applications. Using meta-heuristic algorithms for calculating and computing the solutions for NP-hard problems is a common method to contrast this challenge. The objective function defined for this problem, is a constrained objective function. In previous algorithms, the penalty method was used as constraint handling technique to define the objective function. Determining the value of parameters and penalty coefficient is not easy in these methods. Moreover, the optimal number of vehicles was not considered in the previous algorithms. So, the user should guess number of vehicles and compare the result with other values for this variable. In this paper, a novel objective function is defined to solve the vehicle routing problem with simultaneous pickup and delivery. This method can find the vehicle routes such that increases the performance of the vehicles and decreases the processes’ costs of transportation. in addition, the optimal number of vehicle in this problem can be calculated using this objective function. Finding the best solution for this optimization problems is an NP-hard and meta-heuristic methods can be used to estimate good solutions for this problem. Then, a constrained version of gravitational search algorithm is proposed. In this method, a fuzzy logic controller is used to calculate the value of the parameters and control the abilities of the algorithm, automatically. Using this controller can balance the exploration and exploitation abilities in the gravitational search algorithm and improve the performance of the algorithm. This new version of gravitational search algorithm is used to find a good solution for the predefined objective function. The proposed method is evaluated on some standard benchmark test functions and problems. The experimental results show that the proposed method outperforms the state-of-the-art methods, despite the simplicity of implementation.
Keywords: Vehicle Routing Problem, Meta-heuristic algorithms, Constrained Gravitational Search Algorithm -
تنظیم پارامترهای الگوریتم های فراابتکاری در عملکرد آنها بسیار موثر می باشد و معمولا به صورت تجربی انجام می شود که بسیار زمان بر است. در این پژوهش یک روش ترکیبی جهت انتخاب پارامترهای بهینه الگوریتم های فراابتکاری ارایه شده است. روش پیشنهادی ترکیبی از روش های تحلیل پوششی داده ها و سطح پاسخ می باشد و DSM نامیده می شود. در واقع این روش قابل استفاده برای بهینه سازی مسایل چند هدفه می باشد و مزیت اصلی آن ایجاد و بهینه سازی یک رویه ی پاسخ کارایی به جای بهینه سازی چندین رویه پاسخ خروجی ها می باشد، همچنین علاوه بر بهینه سازی پارامترها به صورت هم زمان به بیشینه سازی کارایی نیز می پردازد. در این پژوهش از روش پیشنهادی DSM جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم بهینه سازی فاخته برای بهینه سازی توابع استاندارد و آزمایشی آکلی و راستریگین استفاده شده است. در روش ترکیبی DSM، ابتدا مقدار کارایی با استفاده از تحلیل پوششی داده ها برای هر مجموعه از پارامترهای الگوریتم فراابتکاری محاسبه می گردد، سپس رویه پاسخ برای کارایی بر حسب پارامترهای الگوریتم فراابتکاری با استفاده از روش سطح پاسخ تعیین می گردد. در نهایت با بهینه سازی رویه کارایی مقادیر بهینه پارامترهای الگوریتم فاخته بدست می آید. به منظور اعتبارسنجی نتایج حاصله از روش پیشنهادی با روش مشابه مقایسه گردیده است. نتایج نشان دهنده عملکرد بهتر الگوریتم فرابتکاری با توجه به زمان حل، تعداد تکرارها و دقت تابع بهینه سازی نسبت به سایر روش های مشابه است.
کلید واژگان: الگوریتم های فراابتکاری، تنظیم پارامتر، الگوریتم فاخته، روش سطح پاسخ، تحلیل پوششی داده هاParameters of meta-heuristic algorithms are very effective in their performance and are usually done experimentally, which is very time-consuming. In this research, a hybrid method for selecting the optimal parameters of meta-heuristic algorithms is presented. The proposed method is a combination of data envelopment analysis methods and response surface methodology and is called DSM. In fact, this method can be used to optimize multi-objective problems and its main advantage is to create and optimize one performance response procedure instead of optimizing multiple output response procedures. In addition to optimizing parameters, it also simultaneously maximizes efficiency. In this research, the proposed DSM method has been used to adjust the parameters of the cuckoo optimization algorithm to optimize the standard and experimental Aklay and Rastrigin functions. In the hybrid DSM method, first, the efficiency value is calculated using data envelopment analysis for each set of meta-heuristic algorithm parameters, then the response procedure for performance is determined according to the meta-heuristic algorithm parameters using the response surface methodology. Finally, by optimizing the efficiency surface, the optimal values of the cuckoo algorithm parameters are obtained. In order to validate, the results of the proposed method have been compared with a similar method. The results show better performance of the hybrid algorithm in terms of solution time, number of iterations, and accuracy of the optimization function compared to other similar methods.
Keywords: Meta-heuristic algorithms, parameter setting, Cuckoo algorithm, Response surface method, Data Envelopment Analysis -
ایجاد صفحات جعلی در محیط وب یا فیشینگ از جمله حملات سایبری است که نیازمند ملاحظات فرماندهی و کنترل می باشد. در حملات فیشینگ افراد به سمت صفحات جعلی که توسط فیشر یا سارق ساخته شده هدایت می شوند و اطلاعات مهم آن ها توسط فیشر به سرقت می رود. الگوریتم های یادگیری ماشین و داده کاوی، الگوریتم های رایج برای طبقه بندی و تشخیص وب سایت های جعلی هستند. طبقه بندی وب سایتها بر اساس ویژگی هایی که از آن سایت استخراج می شود صورت می گیرد. بنابراین انتخاب ویژگی تاثیر زیادی در نتایج طبقه بندی دارد. امروزه الگوریتم های فراابتکاری متعددی جهت انتخاب ویژگی و بهینه سازی عملکرد الگوریتم های طبقه بندی ارایه شده اند. در مقاله حاضر، الگوریتم فراابتکاری کفتار به منظور انتخاب ویژگی های مناسب برای طبقه بندی وب سایت های جعلی مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، بهبودی بر الگوریتم فراابتکاری کفتار پیشنهاد شده و الگوریتم کفتار بهبودیافته (ISHOA)، ویژگی های مناسب را از میان کل ویژگیهای موجود انتخاب کرده و به شبکه عصبی مصنوعی ارسال می کند تا در جهت طبقه بندی وب سایتها مورد استفاده قرار گیرند. نتایج پیاده سازی الگوریتم پیشنهادی نشان می دهد که این الگوریتم با دقت نهایی 64/98% نسبت به الگوریتم استاندارد بهینه سازی کفتار عملکرد بهتری داشته است. علاوه بر این، نتایج حاکی از برتری ISHOA نسبت به سه الگوریتم فراابتکاری بهینه سازی ذرات، کرم شب تاب و خفاش است. همچنین، الگوریتم پیشنهادی با تعدادی از الگوریتم های طبقه بندی ارایه شده در پژوهش های پیشین روی مجموعه داده مشابه، مقایسه شده و برتری آن نشان داده شده است.
کلید واژگان: الگوریتم بهینه سازی کفتار، الگوریتم فراابتکاری، انتخاب ویژگی، صفحات جعلی یا فیشینگ، طبقه بندیJournal of Command and Control Communications Computer Intelligence, Volume:3 Issue: 4, 2021, PP 72 -91One of the major challenges in cyber space is the existence of fake or phishing pages that needs the attention of command control systems. In phishing attacks, people are directed to fake pages and their important information is stolen by a thief or phisher. Machine learning and data mining algorithms are the widely used algorithms for phishing websites classification. Feature selection has a great influence on the classification results. In this research, an improved spotted Hyena optimization algorithm (ISHOA) is proposed to select appropriate features for classifying phishing websites through artificial neural network. The proposed ISHOA outperformed the standard spotted Hyena optimization algorithm with 98.64% better accuracy. In addition, the results indicate the superiority of ISHOA to three other meta-heuristic algorithms including: particle swarm optimization, firefly algorithm, and bat algorithm. The proposed algorithm is also compared with a number of classification algorithms proposed before on the same dataset and its dominance is showed.
Keywords: : Spotted Hyena Optimization Algorithm, Meta-heuristic Algorithms, Feature Selection, Phishing Websites, Classification -
Scientia Iranica, Volume:26 Issue: 3, May-Jun 2019, PP 1232 -1248Considering both size and dimensions of the offshore wind turbine structures, design optimization of such structures is a fruitful yet, simultaneously, onerous task due to the tempestuous complexity of the problem, which mostly comes from their environment. However, in this study, a computerized methodology based on meta-heuristic algorithms, consisting of the Colliding Bodies Optimization (CBO), Enhanced Colliding Bodies Optimization (ECBO), and Vibrating Particle System (VPS), is presented such that more economic upshots can be accomplished. Hence, minimization of the total weight of the structure subjected to a number of structural constraints, including a frequency constraint, by applying the above mentioned algorithms is the underlying goal of this study. Using the data from Horns Rev I offshore wind farm, which is located in the coastlines of Denmark in the North Sea, this study is performed based on a simplified structural model of a monopile offshore wind turbine structure, which can be utilized in preliminary stages of pertinent projects for conducting suitable comparisons.Keywords: Offshore wind turbines, monopile supporting structures, engineering optimization, structural design optimization, meta-heuristic algorithms
-
داده های چند برچسبی به داده هایی گفته می شود که در آن بر خلاف داده های تک برچسبی، هر نمونه می تواند متعلق به چند کلاس باشد. در سال های اخیر، به دلیل رشد روز افزون کاربردهای این داده ها، طبقه بندی داده های چند برچسبی توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. مشابه طبقه بندی داده های تک برچسبی، در داده های چند برچسبی نیز حذف ویژگی های زائد و تکراری می تواند تاثیر زیادی در بهبود عملکرد طبقه بند داشته باشد. در این مقاله، یک روش ترکیبی برای انتخاب ویژگی در داده های چند برچسبی ارائه شده است. روش پیشنهادی بر پایه ترکیب یک روش فیلتری و یک روش پیچشی است که در روش پیچشی از الگوریتم های فرا ابتکاری استفاده شده است. از آنجا که معمولا تعداد ویژگی های داده های چند برچسبی زیاد است، استفاده مستقیم از روش های جستجو، برای کشف زیرمجموعه ویژگی بهینه، هزینه محاسباتی بالایی دارد و ممکن است با شکست روبه رو شود. از این رو، ابتدا با استفاده از یک روش فیلتری، ویژگی های نامرتبط با کلاس ها حذف می شوند. سپس، از الگوریتم های تکاملی برای انتخاب برجسته ترین ویژگی ها استفاده می شود. در بخش آزمایش ها، تعداد قابل توجهی از الگوریتم های فرا ابتکاری مشهور بکار گرفته شده و جایگزین روش پیچشی در سامانه پیشنهادی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که روش پیشنهادی در برابر سایر روش های مورد مقایسه، دقت بالاتری دارند و در مواردی که دست یابی به دقت بالاتر، اهمیت بیشتری نسبت به زمان داشته باشد، استفاده از این روش مناسب تر است.کلید واژگان: داده های چند بر چسبی، انتخاب ویژگی، روش های ترکیبی، روش های فیلتری، روش های پیچشی، الگوریتم های تکاملیIn multi-label data, each instance is associated with a set of labels, instead of one label. Due to the increasing number of modern applications associated with multi-label data, multi-label classification has gained significant attention during recent years. As in single-label data, eliminating redundant and/or irrelevant features plays an important role in improving classification performance. In this paper, a hybrid method for multi-label feature selection problem based on combing filter and wrapper methods is proposed, where meta-heuristic algorithms are employed as the wrapper method. Since, the number of features in multi-label data is usually high, solely employing search algorithms for finding the optimal feature subsets has high computational burden, and is very possible to fail. Hence, irrelevant features are first detected and removed by a filter method. Then, salient features are found among the remained features by the help of meta-heuristic algorithms. A significant number of well-known meta-heuristic algorithms are employed as the wrapper method, in the proposed system. Experiments show that the proposed method obtains better classification results, compared to other algorithms.Keywords: Multi-label dataset, feature selection, hybrid methods, filter methods, wrapper methods, meta-heuristic algorithms
-
Scientia Iranica, Volume:25 Issue: 3, May - June 2018, PP 1094 -1104The whale optimization algorithm (WOA) is a recently developed swarm-based optimization algorithm inspired by the hunting behavior of humpback whales. This study attempts to enhance the original formulation of the WOA by hybridizing it with some concepts of the colliding bodies optimization (CBO) in order to improve solution accuracy, reliability and convergence speed. The new method, called WOA-CBO algorithm, is applied to construction site layout planning problem. To show the efficiency and performance of the WOA and WOA-CBO in construction site layout problems, three case studies are selected. First case is a discrete and equal area facility layout problem that every facility could assign to any location. Second case is an unequal area version of discrete facility layout problem with more constraints and the last case is a continuous model of construction site layouts. These cases are studied by WOA, CBO and WOA-CBO, and the results are compared with each other.Keywords: Optimization, Site layout problem, meta-heuristic algorithms, WOA algorithm, WOA-CBO algorithm
-
در سالهای اخیر جهت گیری کارهای پژوهشی در زمینه ارائه سیستمهای تشخیص نفوذ به سمت الهام گرفتن از سیستم ایمنی زیستی به منظور حل مسائل پیچیده این حوزه بوده است. سیستم ایمنی مصنوعی و پتانسیل اعمال مصونیت آن، با پیش زمینه دفاع زیستی آن در واقع راهکاری برای کنترل امنیت و تشخیص ناهنجاری شبکه سازمان مطرح می باشد. در این پژوهش متدهای مختلف ایمنی مصنوعی در مقایسه با سایر متدهای یادگیری ماشین و الگوریتمهای فراابتکاری با هدف ارائه رویکردی نو برای حل مسئله تشخیص نفوذ بررسی و ارزیابی شده اند. ارزیابی ها در نرم افزار استاندارد Weka3. 6 تحت دادگان نفوذ NSL-KDD انجام شده اند. نتایج آزمایشات حاکی از آنست که بعد از تعبیه فاز انتخاب ویژگی در متدهای ایمنی مصنوعی به ترتیب در Immunos99, ARIS2Paralell و CSCA منجر به افزایش محسوسی در دقت دسته بندی می گردند. در نتیجه رویکرد Bat + ARIS2Paralell به ترتیب با ضریب همبستگی 0. 946 ، نرخ تشخیص 0. 973 صحت 0. 9725 و خطای مثبت کاذب 0. 028 دسته بندی مطلوب تری را در بین سایر رویکردها داشته و به نظر میرسد به دلیل نرخ همبستگی بالا قابلیت اطمینان در خصوص امکان بهره برداری در جهت توسعه سیستم های تشخیص نفوذ آینده را داشته باشد.کلید واژگان: سیستم تشخیص نفوذ، انتخاب ویژگی، الگوریتمهای فراابتکاری، سیستم ایمنی مصنوعی، بهره اطلاعاتIn recent years, research works in field of the network security have been directed to inspire from biological immune system so as to solve complex problems. Artificial immune system (AIS) and its applied immunity potential with prerequisite for bio defense, is always involved as a method for organization’ security control and network anomaly detection. In this research, different immunity methods in comparison with other machine learning and meta-heuristic algorithms have been analyzed for our main purpose; that is to provide a novel approach for solving the intrusion detection. All of evaluations accomplished on WEKA data mining tool v3.6 under NSL-KDD dataset. Results of experiment show that the AIS methods ARIS2Parallel, Immunos99 and CSCA cause to enhance in accuracy rates sensibly after feature selection phase was embedded to them. So, approach of Bat+ARIS2Parallel with correlation coefficient of 0.946, detection rate of 0.973, accuracy rate of 0.9725 and false positive rate of 0.028 has obtained an idealistic classification compared to other approaches in tests. Since it has high cc rate, it seems that is reliable to be used in researches for IDS developments in future.Keywords: Intrusion detection, feature selection, meta-heuristic algorithms, artificial immune system, information gain
-
Journal of Artificial Intelligence and Data Mining, Volume:5 Issue: 2, Summer-Autumn 2017, PP 307 -317Data clustering is one of the most important areas of research in data mining and knowledge discovery. Recent research in this area has shown that the best clustering results can be achieved using multi-objective methods. In other words, assuming more than one criterion as objective functions for clustering data can measurably increase the quality of clustering. In this study, a model with two contradictory objective functions based on maximum data compactness in clusters (the degree of proximity of data) and maximum cluster separation (the degree of remoteness of clusters centers) is proposed. In order to solve this model, a recently proposed optimization method, the Multi-objective Improved Teaching Learning Based Optimization (MOITLBO) algorithm, is used. This algorithm is tested on several datasets and its clusters are compared with the results of some single-objective algorithms. Furthermore, with respect to noise, the comparison of the performance of the proposed model with another multi-objective model shows that it is robust to noisy data sets and thus can be efficiently used for multi-objective fuzzy clustering.Keywords: Fuzzy clustering, Cluster validity measure, Multi-Objective Optimization, meta-heuristic algorithms, Improved Teaching-Learning Based Optimization
- 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.