ژانویه 16, 2021

پایان نامه رایگان درمورد دقيق، الگوريتم، فراابتکاري

1 min read
<![CDATA[]]>

1
1
1
1
1
1
1
1
اصلاح تنگي مادرزادي حالب
فيستول مادرزادي تراشه به مري
1
1
1
1
1
1
1
1
هرني ديافراگماتيک
هيپوسباديازيس
2
1
2
2
1
2
1
1
1
2
شکاف کام
1
1
1
1
1
1
1
1
آنوريسم آئورت شکمي
آمبلکتومي شريان فمورال
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
1
آندارکتومي کاروتيد
5-6-1 نتايج حاصل از حل دقيق مسائل متوسط و تحليل آن
مسائلي که نرمافزار حل دقيق GAMS IDE/Cplex قادر به حل آنها در بازه زماني 300 تا 1200 ثانيه بوده است در زمره مسائل متوسط دستهبندي شدهاند (1200 ? runtime ? 300). در ادامه نتايج حل دقيق مسائل متوسط در محورهاي بهينگي و زمان حل مورد بررسي قرار گرفتهاست.
جدول 5-15 نتايج حاصل از حل مسائل معرفي شده در ابعاد متوسط
Solver
Problem
GAMS
Z
runtime
M11
258
78
225
163
163
3753
2635
2524
0.123
321.854
M12
126
38
158
117
117
3726
2690
2715
0.098
308.009
M13
342
150
118
3687
2977
2605
0.184
401.743
M21
76
368
100
100
4075
2844
4075
0.005
587.903
M22
207
116
231
70
10
4130
2669
2580
0.308
603.412
M23
70
257
104
104
4156
3383
1965
0.105
599.230
M31
288
169
345
133
132
4325
3160
3121
0.217
743.942
M32
177
187
42
42
4238
3769
3054
0.181
703.754
M33
118
9
450
202
182
5173
3411
3328
0.096
784.222
M41
40
138
122
122
3891
3238
3233
0.002
894.302
M42
254
38
561
292
174
5258
3780
3459
0.213
1037.478
M43
201
70
395
280
213
5600
3963
3769
0.278
994.310
Min
40
118
3687
2635
1965
0.002
308.009
Mean
179.75
55.6
286
135.4
113.2
4334.3
3209.9
3035.6
0.150
665.013
Max
342
169
561
292
213
5600
3963
4075
0.308
1037.478
مشاهده ميگردد که حل دقيق مسائل نمونه با سايز متوسط در بازه زماني 308.009 تا 1037.478 ثانيه با ميانگين 665.013 ثانيه انجام گرفتهاست. از طرفي ميانگين بهينگي به دست آمده براي اين مسائل توسط نرمافزار حل دقيق برابر 0.150 بوده و مقاديري را در بازه 0.002 تا 0.308 به خود گرفتهاست. نتايج حل دقيق اين مسائل در نمودارهاي (4-10) تا (4-14) به صورت شماتيک ترسيم گرديدهاست.
شکل 5-13 نمودار تغيرات f1* با حل دقيق مسائل با اندازه متوسط
شکل 5-14 نمودار تغيرات f2* با حل دقيق مسائل با اندازه متوسط
شکل 5-15 نمودار تغيرات f3* با حل دقيق مسائل با اندازه متوسط
شکل 5-16 نمودار تغيرات Z با حل دقيق مسائل با اندازه متوسط
شکل 5-17 نمودار تغيرات زمان اجرا با حل دقيق مسائل با اندازه متوسط
5-6-2 نتايج حاصل از حل مسائل متوسط با الگوريتم هاي فرا ابتکاري و مقايسه آن با حل دقيق
همانطور که پيش از اين نيز بدان اشاره گرديد، لازم است تا پيش از اقدام به حل مسائل نمونه شبه واقعي با ابعاد بزرگ توسط الگوريتمهاي فراابتکاري GA و CS ارائهشده در اين پژوهش از اعتبار و عملکرد الگوريتمهاي فراابتکاري مذکور در زمينه حل مسائل نمونه با سايز کوچک و متوسط اطمينان حاصل نماييم. در ادامه نتايج حل مسائل نمونه با سايز متوسط با الگوريتمهاي فراابتکاري و مقايسه آن با نتايج حل دقيق در دو محور بهينگي و زمان اجرا آورده شدهاست.
جدول 5-16 نتايج حل مسائل نمونه با سايز متوسط توسط الگوريتمهاي فراابتکاري و مقايسه آن با نتايج حل دقيق
Comparison
CS
Comparison
GA
GAMS
Problem name
Objective value
Runtime
Objective value
Runtime (second)
Objective value
Runtime (second)
Objective value
Runtime (second)
Objective value
Runtime (second)
0.98374
0.485602
0.125
156.293
0.95935
0.504055
0.128
162.232
0.123
321.854
m11
0.938776
0.492352
0.104
151.649
0.836735
0.473168
0.114
145.74
0.098
308.009
m12
0.961957
0.420866
0.191
169.08
0.929348
0.443298
0.197
178.092
0.184
401.743
m13
0.9
0.388811
0.0055
228.583
0.84
0.424259
0.0058
249.423
0.005
587.903
m21
0.909091
0.39191
0.336
236.483
0.87987
0.440626
0.345
265.879
0.308
603.412
m22
0.933333
0.357766
0.112
214.384
0.866667
0.4103
0.119
245.864
0.105
599.230
m23
0.917051
0.346464
0.235
257.749
0.907834
0.370986
0.237
275.992
0.217
743.942
m31
0.917127
0.363769
0.196
256.004
0.900552
0.382057
0.199
268.874
0.181
703.754
m32
0.875
0.333769
0.108
261.749
0.833333
0.363989
0.112
285.448
0.096
784.222
m33
0.9
0.275402
0.0022
246.293
0.8
0.305582
0.0024
273.283
0.002
894.302
m41
0.85446
0.298873
0.244
310.074
0.835681
0.306554
0.248
318.043
0.213
1037.478
m42
0.866906
0.275982
0.315
274.412
0.856115
0.317537
0.318
315.73
0.278
994.310
m43
0.85446
0.275402
0.0022
151.649
0.8
0.305582
0.0024
145.74
0.002
308.009
Min
0.91312
0.363297
0.164475
230.2294
0.870457
0.398201
0.168767
248.7167
0.150
665.013
Mean
0.98374
0.492352
0.336
310.074
0.95935
0.504055
0.345
318.043
0.308
1037.478
Max
مشاهده ميگردد که الگوريتم فراابتکاري GA توانسته است در زمينه حل مسائل متوسط به طور ميانگين به حدودا 87% از بهينگي در تنها 40% از زمان حل دقيق دست يابد. با اندکي تامل متوجه کاهش 18% در ميانگين زمان حل نسبي الگوريتم فراابتکاري GA در مقايسه با حل دقيق (از 58 تا 40%) در ازاي کاهش 9% در ميانگين بهينگي نسبي جوابهاي اين دو الگوريتم (از 96 تا 87%) در نتيجه افزايش ابعاد مسائل نمونه از سايز کوچک تا متوسط ميشويم. همچنين براي الگوريتم فراابتکاري CS نيزمشاهده ميشود که توانسته است در زمينه حل مسائل متوسط به طور ميانگين به حدودا 91% از بهينگي در تنها 36% از زمان حل دقيق دست يابد. در اين قسمت نيز متوجه کاهش 18% در ميانگين زمان حل نسبي الگوريتم فراابتکاري CS در مقايسه با حل دقيق (از 54 تا 36%) در ازاي کاهش 7% در ميانگين بهينگي نسبي جوابهاي اين دو الگوريتم (از 98 تا 91%) در نتيجه افزايش ابعاد مسائل نمونه از سايز کوچک تا متوسط ميشويم. . کارايي بهتر الگوريتم CS در مقابل الگوريتم GA در هنگام بزرگ شدن ابعاد مسأله کاملا محسوس است. براي مقايسه هر چه آسانتر عملکرد الگوريتمهاي فرا ابتکاري و حل دقيق در حل مسائل نمونه با سايز متوسط از نمودارهاي جداول شماره (4-13) استفاده شدهاست.
شکل 5-18 تغيرات تابع هدف با استفاده از روش هاي مختلف
شکل 5-19 تغيرات زمان اجرا با استفاده از روش هاي مختلف
پيچيدگي بالاي اين مسائل با توجه به رشد نمايي زمان حل مسائل فوق در نتيجه رشد ابعاد آنها بهخوبي در نمودار شکل (4-15) قابل استنباط ميباشد. ميبينيد که باز هم همانند نتايج حل مسائل کوچک، شکاف نسبتا ناچيزي بين جوابهاي به دستآمده توسط الگوريتم فراابتکاري و نتايج حل دقيق با توجه به شکل () وجود دارد. اين در حاليست که کاهش چشمگير زمان موردنياز براي حل اين مسائل در نتيجه استفاده از الگوريتم تلفيقي مذکور از شکل فوق به خوبي مشخص است.
شکل 5-20 مقايسه عملکرد الگوريتمهاي فراابتکاري و حل دقيق در محورهاي بهينگي و زمان حل براي مسائل با سايز متوسط
کماکان شاهد روند نزولي بهينگي نسبي جوابهاي به دست آمده و زمان حل در نمودار فوق ميباشيم. به طوري که در مورد مساله متوسط شماره S43، الگوريتم فراابتکاري CS مذکور توانستهاست به حدودا 88% از بهينگي حل دقيق در تنها 39% از زمان حل دقيق دست يابد. اين امر نويد بخش توان بالاي حل مسائل واقعي با پيچيدگي بسيار بالا توسط الگوريتم CS مذکور ميباشد.
به طور کلي عملکرد با مقايسه عملکرد الگوريتم فراابتکاري CS ، در محورهاي زمان و بهينگي در مورد مسائل با سايز کوچک و متوسط متوجه قابليت اطمينان بالا و توانايي چشمگير الگوريتم مذکور در حل مسائل واقعي با ابعاد بزرگ در زمان معقول ميشويم. به منظور سنجش اين ادعا به سراغ مسائل بزرگ با ابعاد شبه واقعي (مسائلي که نرمافزار حل دقيق GAMS IDE/Cplex توانايي حل آنها را در کمتر از 2000 ثانيه ندارد) رفته و عملکرد الگوريتم فراابتکاري CS را در حل اين مسائل مورد بررسي قرار ميدهيم.
5-7 نتايج حاصل از حل مسائل بزرگ با الگوريتم هاي فرا ابتکاري و مقايسه آن با حل دقيق
در ادامه مشخصات پنج مساله بزرگ با ابعاد نزديک به دنياي واقعي گزارش ميشود. هيچکدام از اين مسائل در حد زماني تعيينشده (2000 ثانيه) قابل حل دقيق توسط نرمافزار GAMS IDE/Cplex نبودند. ابعاد اين مسائل به گونه اي است که از همهي تيمهاي موجود ( 7 تيم در مرحله اول و 10 تيم در مرحله دوم ) استفاده شده است و اين 5 مسأله با تعداد کارهاي 21 تا 25 به وجود آمدند. جوابهاي بهينه موضعي به دست آمده براي اين مسائل در حد زماني مذکور در جدول (4-15) آورده شدهاند. همچنين دلايل عدم دستيابي روش حل دقيق به جواب بهينه نهايي نيز در اين جدول ذکر گرديده است.
جدول 5-17 مقايسه عملکرد الگوريتم فراابتکاري با روش حل دقيق در راستاي بهينگي جوابها و زمان حل مسائل با سايز بزرگ
Hybrid algorithm Stop condition
GAMS error message
Comparison
CS
GAMS IDE-Cplex
Problem name
CS/GAMS
runtime
Objective value
runtime
Objective value
runtime
Objective value
Time limit exceeded
Resource limit exceeded
1
1.083799
2000
0.164
2000
0.179
L01
Time limit exceeded
Resource limit exceeded
1
1.104478
2000
0.240
2000
0.268
L02
Time limit exceeded
Resource limit exceeded
1
1.127358
2000
0.185
2000
0.212
L03
Time limit exceeded
Out of memory
1.512481

2000
0.394
1322.33

L04
Time limit exceeded
Out of memory
1.688855

2000
0.176
1184.23

L05


1
1.083799
2000
0.176
1184.23
0.179
Min


1.240267
1.105212
2000
0.2318
1701.313
0.219667
Mean


1.688855
1.127358
2000
0.394
2000
0.268
Max
همانگونه که از جدول فوق پيداست، در فرآيند حل مساله L04,L05 به وسيله روش حل دقيق، در نتيجه رشد نمايي اندازه درخت جوابها، قبل از به اتمام رسيدن زمان از پيش تعيينشده حافظه موقت126 سيستم اشباع گرديده و در نتيجه اين فرآيند توسط نرمافزار GAMS IDE قبل از رسيدن به يک جواب موضعي قابلقبول متوقف گرديدهاست. اما دليل توقف فرآيند حل توسط نرمافزار حل دقيق در مورد مسائل L02 و L03 بيشتر شدن زمان اجرا از حد زماني تعيينشده (1200 ثانيه) بودهاست. اين در حاليست که براي هيچکدام از اين 5 مساله نمونه الگوريتم فراابتکاري CS نتوانستهاست در همان حدود زماني به همگرايي برسد، با اين وجود نه تنها اين الگوريتم در هر سه مورد به جواب موجه رسيده بلکه در مورد مسائل,L01 L02 و L03 که امکان مقايسه کيفيت جوابهاي روش حل دقيق و الگوريتم فراابتکاري با زمانهاي اجراي يکسان وجود دارد پاسخهاي نهايي]]>

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.