ابداع یک الگوریتم ژنتیکی جدید برای حل مسایل مهندسی توسط پژوهشگران ایرانی

محققان دانشگاه فنی بابل با الهام از نحوه سفر ماهی های قزل آلا برای تولید مثل، توانستند الگوریتمی را برای حل مسایل پیچیده ریاضی طراحی کنند.

کد خبر: ۱۱۷۹۳۲۵

تاریخ: ۱۲ تير ۱۳۹۳ - ۱۱:۰۱

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) و به نقل از ایرنا از پایگاه ساینس، الگوریتم موسوم به قزل آلای مهاجر با الهام از روش های مسیر یابی ماهی های قزل آلا در زمان مهاجرت، امکان حل مسایل پیچیده مهندسی را فراهم می کند.

الهام از منابع طبیعی، به ویژه الگوریتم های ژنتیکی، کاربرد زیادی در حل مسایل دارد.

در این شیوه ابتدا از بین الگوریتم هایی که می توانند احتمال یک مساله باشند، منطقی ترین گزینه ها انتخاب می شوند، سپس به طور تصادفی تغییراتی در آن ها ایجاد شده و صحت نتایج مورد بررسی قرار می گیرد.

تکرار این فرآیند امکان یافتن مناسب ترین پاسخ را برای یک مسئله فراهم می کند. این رویه ای است که موجودات زنده از میلیون ها سال قبل برای حفظ بقای خود در طبیعت به کار گرفته اند. برای مثال مساله موسوم به مرد مسافر (travelling salesperson) با الهام از روش جست جوی مورچه ها برای یافتن غذا و شناسایی کوتاه ترین راه بین منبع غذایی و لانه، حل شد. همچنین روش مسیر یابی زنبور های عسل و رفت آمد آن ها بین گل ها و کندو، الهام بخش تولید الگوریتم های کامپیوتری متعدد شده است.

سفر ماهی های قزل آلا بر خلاف جریان آب رودخانه الهام بخش علیرضا فتحی و احمد مظفری شد. آن ها دریافتند الگوریتم های ژنتیکی برای آن دسته از مسایل مهندسی که دارای متغیر های متعدد هستند، کارآیی لازم را ندارند.

بر اساس اظهارات آ ن ها، ماهی های قزل آلا در مهاجرت خود با خطرات بسیاری از جمله جریان آب رودخانه های کوهستانی، خرس های گریزلی، کوسه های قزل آلا و ماهیگیران مواجه می شوند.

ماهیان قزل آلا در هنگام مهاجرت به دو گروه تقسیم می شوند، گروهی از آن ها از طریق رودخانه های جاری در دشت ها و دریاچه ها سفر می کنند و خطر صید شدن توسط ماهیان دیگر و انسان ها را به جان می خرند و گروه دیگر از طریق رودخانه های جنگلی و کوهستانی سفر خود را ادامه می دهند و با خرس های گرسنه گریزلی مواجه می شوند. محققان دانشگاه بابل با الهام از این رویکرد ماهیان قزل آلا، الگوریتمی را طراحی کردند که مناسب ترین راه حل را برای رسیدن به نتیجه فراهم می کند.

این الگوریتم تا کنون 25 آزمون استاندارد حل مسایل مهندسی را با موفقیت پشت سر گذاشته و مناسب ترین چیدمان برای ساخت یک لیزر جدید را در اختیار محققان قرار داده است.

گزارش کامل این تحقیقات در شماره اخیر نشریه International Journal of Computer Applications in Technology به چاپ رسیده است.