ارائه ی مسئله چیدمان بسته های دو بعدی با بکارگیری الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات نوین

در این مقاله تکنیکی بهبود یافته مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور حل مسئله ی چیدمان بسته ها در فضای دو بعد ارائه شده است.مسئله چیدمان بسته ها یک مسئله بهینه سازی ترکیبی معروف در غیرچند جمله ای های سخت، پایه ای در علوم کامپیوتر با ساختار بهینه سازی ترکیبی و گونه ای خاص از مسئله ی کوله پشتی باینری محسوب می گردد. این مسئله به سبب داشتن ماهیت بهینه سازی گسسته و غیرخطی خود می تواند در زمینه های گوناگونی مورد توجه قرار گیرد. در سال های اخیر تکنیک ها و دستیابی های گوناگونی مانند الگوریتم ژنتیک، الگوریتم کلنی مورچه، الگورتیم شبیه سازی ذوب فلزات و غیره برای حل این مسئله گسترش یافته اند. از سویی دیگر هم الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات یک الگوریتم بهینه سازی تصادفی گروهی است که از شبیه سازی رفتار اجتماعی پرندگان و ماهی ها الهام گرفته است. در این مقاله برای حل مسئله چیدمان بسته های دو بعدی، علاوه بر الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات، یک مدل بهبود یافته الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تحت عنوان الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات نوین نیز ارائه گردیده است. زیرا یکی از بارزترین محدودیت ها برای دست یابی به چیدمان بهینه با توجه به ماهیت غیر چند جمله ای سخت مسئله مذکور، در واقع همان افزایش زمان دست یابی به حالت بهینه با افزایش ابعاد مسئله است. در روش تحقیق این مطالعه، مسئله چیدمان بسته های دو بعدی مبتنی بر الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات و نسخه ی بهبود یافته ی آن در محیط متلب پیاده سازی و مقایسه گردیدند. یافته ها و نتایج تجربی حاکی از کارایی برتر الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات نوین در کاهش زمان دستیابی به پاسخ بهینه و بهبود پاسخ می باشد. در نهایت با تست بهینگی الگورتیم های پیشنهادی مبتنی بر توابع محک هم برتری و کارایی الگورتیم بهبود یافته بهینه سازی ازدحام ذرات در دست یابی به چیدمان بهینه مبتنی بر بیشینه بسته کاربردی و کمینه زمان خطی در فضای دو بعد اثبات گردید.

کلیدواژه ها:

مسئله چیدمان بسته های دو بعدی ، الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات ، الگورتیم بهینه سازی ازدحام ذرات نوین ، چیدمان بهینه ، چرخ رولت ، توزیع نرمال