memetic algorithm
در نشریات گروه صنایع-
در مدل های کلاسیک، معمولا تمرکز بر ارایه برنامه زمان بندی با اهداف متناظر با زمان تکمیل کارها است حال آنکه با توجه به ارتباط بین اقتصاد، انرژی و نگرانی های زیست محیطی، توجه به انرژی مصرفی ماشین آلات در سالیان اخیر موردتوجه محققین حوزه های مختلف قرار گرفته است. همچنین در تحقیقات عموما فرض بر آن بوده است که یک عامل (تولیدکننده) به تنهایی سعی در بهینه سازی هدف خود داشته حال آنکه در واقعیت ممکن است چندین عامل تولیدی به دلیل محدودیت های خود به ناچار از منابع مشترک جهت پردازش کارها استفاده کنند. در همین راستا در پژوهش حاضر، مساله زمان بندی دوعاملی در کارگاه ماشین های موازی ناهمگن موردبررسی قرار گرفته و ازآنجاکه انرژی مصرفی ماشین ها با سرعت پردازش آن ها رابطه ای مستقیم دارد، هزینه انرژی نیز مورد قرار گرفته است. در اینجا فرض شده است که عامل اول درصدد کمینه سازی مجموع جریمه های دیرکرد و هزینه انرژی و عامل دوم درصدد کمینه سازی مجموع جریمه های دیرکرد و زودکرد است. از آنجاییکه مساله فوق یک مساله Np-hard است، علاوه بر مدل سازی و حل آن، جهت ارایه راه حل های مناسب برای ابعاد بزرگ، الگوریتم فراابتکاری ممتیک پیشنهاد و به منظور بررسی عملکرد آن، نتایج حاصل با نتایج خروجی نرم افزار گمز و فراابتکاری دیگر مقایسه شده است. با توجه به نتایج حاصل، مشاهده گردید که الگوریتم پیشنهادی در ابعاد مختلف مساله عملکرد مناسبی داشته بطوریکه در ابعاد کوچک، در مقایسه نتایج با روش Lp-Metric وزنی، و در ابعاد بزرگ، با در نظر گرفتن چندین معیار عملکردی مطرح در ادبیات، الگوریتم پیشنهادی کارایی بسیار مناسبی داشته است.کلید واژگان: زمان بندی چند عاملی، زمان بندی ماشین های موازی، هزینه انرژی، کارهای به هنگام، الگوریتم ممتیکJournal of Industrial Engineering Research in Production Systems, Volume:7 Issue: 15, 2020, PP 287 -303In the classic models of scheduling problems, researchers mostly concentrate on the objectives considering jobs completion time. Due to the relation among economy, energy and environmental concerns, attention to the energy use of machines have been considered by researchers in the field of scheduling in recent years. Also, In the literature of scheduling problems, it is mostly assumed that one agent try to optimize the problem. But, occasionally there are several agents that each has their own jobs and they must use a series of common resources to process them. In this study, a two-agent heterogeneous parallel-machines scheduling problem is studied in which the process speed of each job on each machine is adjustable. Since there is a direct link between the energy used in machines and process speed, the used energy costs affect on scheduling problem. In this study, the first agent is tried to minimize total tardiness penalty as well as energy costs of production machines and the second agent is tried to minimize total tardiness and earliness. The suitable schedule should be considered to allocate and sequence jobs of agents to the common resources to optimize appropriately the agent’s objective functions. Since the proposed problem is Np-hard, in order to solve it in large scale problems, a Memetic algorithm is developed and to verify the performance of this algorithm, we take into comparison the results of Memetic algorithm with the results of GAMS software and of another meta-heuristic algorithm.Keywords: Multi-Agent scheduling, Parallel-machines scheduling, Energy cost, Just-in-time jobs, Memetic algorithm
-
Automated Guided Vehicle System (AGVS) provides the flexibility and automation demanded by Flexible Manufacturing System (FMS). However, with the growing concern on responsible management of resource use, it is crucial to manage these vehicles in an efficient way in order reduces travel time and controls conflicts and congestions. This paper presents the development process of a new Memetic Algorithm (MA) for optimizing partitioning problem of tandem AGVS. MAs employ a Genetic Algorithm (GA), as a global search, and apply a local search to bring the solutions to a local optimum point. A new Tabu Search (TS) has been developed and combined with a GA to refine the newly generated individuals by GA. The aim of the proposed algorithm is to minimize the maximum workload of the system. After all, the performance of the proposed algorithm is evaluated using Matlab. This study also compared the objective function of the proposed MA with GA. The results showed that the TS, as a local search, significantly improves the objective function of the GA for different system sizes with large and small numbers of zone by 1.26 in average.
Keywords: AGVS, Tandem configuration, Tabu search, Memetic algorithm, Genetic algorithm -
In this research, a single batch processing machine scheduling problem with minimization of total earliness and tardiness as the objective function is investigated.We first formulate the problem as a mixed integer linear programming model. Since the research problem is shown to be NP-hard, an improved memetic algorithmis proposed to efficiently solve the problem. To further enhance the memetic algorithm and avoid premature convergence, we hybridize it with a variable neighborhood search procedureas its local search engine. A dynamic programming approach is also proposed to find optimal schedule for a given set of batches. Wedesign a Taguchi experiment to evaluate the effects of different parameters on the performance of the proposed algorithm. The results of an extensive computational study demonstrate the efficacy of the proposed algorithm.Keywords: Batch processing machine, Total earliness, tardiness, Memetic algorithm, Variable neighborhood search, Dynamic programming
-
طراحی شبکه زنجیره تامین برگشتی با هدف مدیریت کارای جریان محصولات برگشتی یکی از موضوعات مهم در مدیریت زنجیره تامین است. تعیین قیمت محصولات برگشتی که خود می تواند تحت تاثیر عوامل متفاوتی همچون کیفیت محصولات باشد، تاثیر بسزایی بر تصمیم استراتژیک طراحی شبکه زنجیره تامین خواهد داشت. در این مقاله، یک مدل ریاضی جامع برای طراحی شبکه زنجیره تامین چندسطحی قیمت گذاری با قیمت گذاری پویای محصولات برگشتی تابعی از کیفیت آن ها و در نظر گرفتن عدم قطعیت میزان جریان برگشتی محصولات ارائه شده است. عدم قطعیت میزان محصولات برگشتی با رویکرد بهینه سازی استوار بودجه ای نمایش داده شده است. هدف، انتخاب تسهیلات شبکه زنجیره تامین برای مدیریت جریان محصولات برگشتی است به نحوی که به صورت همزمان سود کل زنجیره و سطح پاسخگویی به تقاضای مشتریان در طی دوره های برنامه ریزی حداکثر شود. با توجه به اینکه مسئله موردبررسی از نوع مسائل طراحی شبکه بوده که دارای پیچیدگی های حل بسیار زیاد است، یک الگوریتم ممتیک مبتنی بر الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب II و جستجوی محلی متغیر انطباق پذیر موازی برای یافتن جواب های بهینه پارتو ارائه شده است. کارایی الگوریتم ممتیک پیشنهادی با عملکرد چندین الگوریتم فراابتکاری مشابه دیگر مقایسه شده است. نتایج محاسباتی حاکی از تاثیر معنادار قیمت گذاری پویا بر عملکرد زنجیره تامین برگشتی داشته و به کارگیری رویکرد بهینه سازی استوار بودجه ای به خوبی می تواند سطوح مختلفی از ریسک پذیری تصمیم گیرندگان در طراحی زنجیره را در برابر عدم قطعیت های محیطی نشان دهد. همچنین نتایج نشان از کارایی معنادار فراابتکاری ترکیبی ارائه شده برای حل مدل طراحی شبکه زنجیره تامین برگشتی چند هدفه با قیمت گذاری پویای تحت شرایط عدم قطعیت دارد.کلید واژگان: شبکه زنجیره تامین برگشتی، قیمت گذاری پویا، عدم قطعیت، الگوریتم ممتیک، همسایگی متغیر با پردازش موازیJournal of Industrial Engineering Research in Production Systems, Volume:4 Issue: 7, 2016, PP 17 -35Design of reverse supply chain network (RSCN) to efficiently manage the flow of returned products is one of the most important issues in supply chain management. Determining an acquisition price of returned products which could be affected by different factors such as product quality levels has a significant effect on strategic design of RSCN. In this paper¡ a comprehensive mathematical model for designing a multi-level RSCN with a dynamic pricing approach for returned products which is affected by product quality levels. In order to manage the uncertainty of number of returned products¡ a robust optimization based on the uncertainty budget approach is considered. The aim of the proposed model is to design the RSCN to maximize the RSCN total profit and responding to customer demands simultaneously. Due to the NP-hard nature of the network design problems¡ a memetic algorithm based on the non-dominated sorting genetic algorithm II and parallel adaptive variable neighborhood search is proposed to find the optimal Pareto solutions. The performance of the proposed memetic algorithm is compared with multiple similar algorithms. The computational results indicate a significant impact of the dynamic pricing approach on the performance of the reverse logistic network. In addition¡ using the robust optimization based on the uncertainty budget approach can efficiently handle various conservatism levels of decision makers under uncertainty of the business environment. Finally¡ the obtained results show the significant superiority of the proposed hybrid meta-heuristic algorithm to solve a multi-objective RSCN design model via considering the dynamic pricing approach under uncertainty.Keywords: Reverse supply chain, Dynamic Pricing, Uncertainty, Memetic algorithm, Parallel adaptive variable neighborhood search
-
International Journal of Supply and Operations Management, Volume:2 Issue: 3, Autumn 2015, PP 833 -855In this paper we address the VRPCD, in which a set of homogeneous vehicles are used to transport products from the suppliers to customers via a cross-dock. The products can be consolidated at the cross-dock but cannot be stored for very long as the cross-dock does not have long-term inventory-holding capabilities. The objective of the VRPCD is to minimize the total traveled distance while respecting time window constraints of suppliers and customers and a time horizon for the whole transportation operation. Rummaging through all the work of literature on vehicle routing problems with cross-docking, there is no work that considers that customer will receive its requests from several suppliers; this will be the point of innovation of this work. A heuristic and a memetic algorithm are used to solve the problem. The proposed algorithms are implemented and tested on data sets involving up to 200 nodes (customers and suppliers). The first results show that the memetic algorithm can produce high quality solutions.Keywords: Cross-docking, Vehicle routing problem, Pickup, Delivery, Memetic algorithm
-
In this study, an optimization model is proposed to design a Global Supply Chain (GSC) for a medical device manufacturer under disruption in the presence of pre-existing competitors and price inelasticity of demand. Therefore, static competition between the distributors’ facilities to more efficiently gain a further share in market of Economic Cooperation Organization trade agreement (ECOTA) is considered. This competition condition is affected by disruption occurrence. The aim of the proposed model is to maximize the expected net after-tax profit of GSC under disruption and normal situation at the same time. To effectively deal with disruption, some practical strategies are adopted in the design of GSC network. The uncertainty of the business environment is modeled using the robust optimization technique based on the concept of uncertainty budget. To tackle the proposed Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) model, a hybrid Taguchi-based Memetic Algorithm (MA) with an adaptive population size is developed that incorporates a customized Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) as its local search heuristic. A fitness landscape analysis is used to improve the systematic procedure of neighborhood selection in the proposed ALNS. A numerical example and computational results illustrate the efficiency of the proposed model and algorithm in dealing with global disruptions under uncertainty and competition pressure.Keywords: Global supply chain network design, Competition, Disruptions, Robust optimization, Memetic algorithm, Adaptive large neighborhood search, landscape analysis
-
مسایل مکان یابی هاب، یکی از توسعه های مسایل مکان یابی سنتی بوده که کاربردهای متعددی در طراحی شبکه های حمل و نقل، پستی، و مخابراتی دارند. با وجود توجه مشهود محققان به این مسایل در طی سالیان اخیر، تحقیق های اندکی در زمینه طراحی شبکه های هاب با شرایط نبود قطعیت و اختلال انجام شده است. در این تحقیق، مسئله مکان یابی هاب با ظرفیت محدود و تخصیص یگانه با شرایط نبود قطعیت تقاضای جریان و اختلال در ظرفیت تسهیلات، بررسی شده و ضمن پیشنهاد یک مدل ریاضی بر پایه مفهوم بودجه نبود قطعیت، یک روش حل ترکیبی بر پایه الگوریتم ممتیک و جستجوی همسایگی متغیر ارائه شده است. نتایج محاسباتی، حاکی از دقت بالای روش حل پیشنهادی در حل مسایل نمونه است. همچنین، نتایج به دست آمده از آزمایش های شبیه سازی مونت کارلوبرای بررسی اثر نبود قطعیت بر عملکرد پیکربندی های مختلف شبکه هاب، نشان دهنده اهمیت در نظرگیری شرایط نبود قطعیت و اختلال در هنگام طراحی شبکه های هاب هستند.
کلید واژگان: مکان یابی هاب، نبود قطعیت، اختلال، بهینه سازی استوار، الگوریتم ممتیک، جستجوی همسایگی متغیرHub location problems are among the extensions of classical location problems that have numerous applications in designing transportation, postal, and telecommunication networks. Despite the evident attention of researchers to these problems, there are few studies on designing hub networks under uncertainty and disruption. In this study, the capacitated single allocation hub location problem under demand uncertainty and disruption is investigated. First, a mathematical model based on budget of uncertainty concept is proposed, then a hybrid solution method based on genetic algorithm and variable neighborhood search is proposed. Computational experiments demonstrate the accuracy of the proposed solution method in solving the testinstances. In addition, the results obtained from conducting Monte-Carlo simulation experiments to analyze the effects of uncertainty on the performance of different hub network configurations show the necessity of considering demand uncertainty and disruption while designing hub networks.Keywords: Hub location, Uncertainty, Disruption, Robust Optimization, Memetic algorithm, Variable neighborhood search -
مسئله زمانبندی کار کارگاهی منعطف Flexible Job Shop))، حالت توسعه یافته زمانبندی کار کارگاهی Job Shop)) است که در آن هر عملیات می تواند توسط بیش از یک ماشین از میان مجموعه ماشین های موجود انجام شود. این مسئله در زمره مسائل NP-hard طبقه بندی می شود و برای حل آن با دو زیر مساله مواجه هستیم. نخست اینکه، نحوه تخصیص هر فعالیت به ماشینی از میان ماشین های موجود که قادر به پردازش فعالیت مورد نظر است تعیین شود و سپس توالی فعالیت های تخصیص یافته مشخص گردد. واضح است که دستیابی به پاسخ بهینه، حتی در ابعاد کوچک دشوار و بسیار زمان بر است در این مقاله یک الگوریتم ممتیک جهت کمینه کردن حداکثر زمان تکمیل و بدست آوردن جواب بهینه مسائل کوچک و بهترین جواب مسایل متوسط و بزرگ ارائه می شود.در این مقاله همچنین به منظور بهبود جواب های حاصل از الگوریتم ممتیک و کاهش حداکثر زمان تکمیل فرض ایجاد وقفه در انجام کارها را نیز در نظر می گیریم.
کلید واژگان: الگوریتم ممتیک، زمانبندی کار کارگاهی منعطف، اشتراک زمانی فعالیت ها، وقفهInternational Journal of Industrial Engineering & Production Management, Volume:22 Issue: 4, 2012, P 331Flexible job shop scheduling problem)FJSP(is an extension of the classical job shop scheduling problem which allows an operation to be processed by any machine from a given set. FJSP is NP-hard and mainly presents two difficulties. The first one is to assign each operation to a machine out of a set of capable machines, and the second one deals with sequencing the assigned operations on the machines. However, it is quite difficult to achieve an optimal solution to this problem in medium and large size problems with traditional optimization approaches. In this paper a memetic algorithm (MA) or flexible job shop scheduling with overlapping in operation is proposed that solves the FJSP to minimize makespan time and obtain the optimum solution for small problem and best solution for medium and large scale problems. In this paper we also used preemption to improve the results of memetic algorithm and reduce the makespan.Keywords: Memetic algorithm, Flexible job shop scheduling, Overlapping, Preemption
- 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.