الگوریتم ساخت اهرام جیزه با رمپهای چندگانه: یک متاهیوریستیک چند جمعیتی برای بهینه سازی سراسری

الگوریتم (GC Giza Pyramids Construction یک متاهیوریستیک الهام گرفته از مهندسی باستانی مصر است که حرکت کارگران و بلوک های سنگی روی یک رمپ را شبیه سازی می کند. این الگوریتم با وجود عملکرد قابل قبول در توابع استاندارد در مسائل بزرگ مقیاس و توابع چندمدی با مشکل همگرایی زودرس مواجه می شود. در این مقاله نسخه ی توسعه یافته ای با عنوان الگوریتم ساخت اهرام جیزه با رمپ های چندگانه (MR-GPC) ارائه می شود. در این الگوریتم چهار رمپ موازی با زوایای شیب و ضرایب اصطکاک متفاوت هر یک یک زیر جمعیت مستقل را مدیریت می کنند. یک سازوکار مهاجرت دوره ای هر ۲۰ تکرار امکان تبادل اطلاعات میان رمپ ها را فراهم می کند. ارزیابی الگوریتم پیشنهادی بر روی ۳۰ تابع بنچمارک استاندارد و سه مسئله با ابعاد تا ۱۰۰۰۰۰ انجام شده است. نتایج نشان می دهد که MR-GPC در ۲۶ تابع از ۳۰ تابع عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم های WOA, GWO, DE, PSO, GC دارد. سطح معنیداری p-value < ۰.۰۵ است، آزمون فریدمن میانگین رتبه ی فریدمن برای MR-GPC برابر ۱.۰۴۷ و برای GPC برابر ۲.۸۳ است. همچنین در کاربرد بخش بندی تصاویر استاندارد با روش Otsu الگوریتم MR-GPC مقادیر میانگین PSNR و SSIM را به ترتیب ۲۸۴ و ۹۴ به دست می دهد که نسبت به روش های مقایسه برتر است.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ساخت اهرام جیزه با رمپ های چندگانه ، متاهیوریستیک چند جمعیتی ، بهینه سازی سراسری ، بهینه سازی بزرگ مقیاس ، الهام گرفته از مهندسی باستان ، سازوکار مهاجرت ، بخش بندی تصویر