آموزش الگوریتم بهینه سازی نهنگ WOA و پیاده سازی آن در متلب
1 ساعت
4.5
بسیاری از مسائل طراحی را میتوان به عنوان مسائل بهینهسازی در نظر گرفت که نیازمند برخی تکنیکها و الگوریتمهای بهینهسازی مناسب هستند. به دست آوردن ترکیبی از سایز و چیدمان المانهای یک سازه که کمترین وزن را برای سازه به ارمغان آورد، یافتن مسیر بهینه در یک نرمافزار مسیریابی، مدیریت مقدار تولید و انتقال انرژی در یک شبکه توزیع انرژی و… از جمله این مسائل هستند. در این روزها، مسائل طراحی به شدت پیچیده شدهاند و در آنها الگوریتمهای بهینهسازی کلاسیک بر اساس اصول ریاضی، قادر به ارائه نتایج رضایتبخش در یک دوره زمانی معقول نیستند. به عنوان جایگزینی برای روشهای متداول ریاضی، تکنیکهای بهینهسازی فراابتکاری برای به دست آوردن راهحلهای بهینه سراسری یا نزدیک به سراسری مورد استفاده قرار گرفتهاند. الگوریتمهای بهینهسازی فراابتکاری در کاربردهای مهندسی، روز به روز محبوبیتی پیدا میکنند زیرا: به مفاهیم نسبتا ساده متکی هستند و اجرای آنها آسان است. نیازی به اطلاعات گرادیان ندارند. میتوانند نقاط بهینه محلی را دور بزنند. میتوان از آنها در طیف وسیعی از مسائل مربوط به رشتههای مختلف استفاده کرد. الگوریتم بهینهسازی نهنگ (Whale Optimization Algorithm) یا به اختصار WOA یکی از جدیدترین الگوریتمهای فراابتکاری به شمار میرود که در سال 2016 ارائه شده است و در حوزه هوش ازدحامی (Swarm Intelligence) جای میگیرد. در این الگوریتم از روش شکار تور حبابی که توسط نهنگهای گوژپشت انجام میشود، الهام گرفته شده است. پس از مرور مفاهیم اولیه بهینهسازی و انواع روشهای آن، مبانی تئوری الگوریتم بهینهسازی نهنگ مورد بررسی قرار میگیرد و سپس پیادهسازی آن در محیط نرمافزار متلب (MATLAB) برای یک مساله بهینهسازی تکهدفه و پیوسته ارائه میشود. ارائه مثالهای گوناگون برای تفهیم هر چه بهتر مباحث، از مزیتهای این آموزش هستند. امروزه با توجه به محدودیت منابع، جوامع بشری در حال بکارگیری طراحان و مهندسان بهرمند از علم بهینهسازی هستند تا پروژهها را با هزینههای بهینه به انجام رسانند. از این رو شاهد افزایش چشمگیر ظرفیت دانشگاههای دنیا در این زمینه هستیم. مهندسین طراح و محققان، با یادگیری هر چه این الگوریتمها قادر خواهند بود فرصتهای علمی و شغلی پیش روی خود را افزایش دهند. الگوریتم بهینهسازی نهنگ یکی از الگوریتمهای بهینهسازی فراابتکاری است که پس از انتشار، توجه بسیاری را به خود جلب کرد. امروزه شاهد استفادههای متعددی از این الگوریتم در زمینههای مختلف هستیم.
