Journals / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2018 / Cilt: 23 - Sayı: 3

Güncel Metasezgisel Algoritmalar İçin Kaos Tabanlı Yaklaşımlar

THE CHAOS-BASED APPROACHES FOR ACTUAL METAHEURISTIC ALGORITHMS

Pages
103–115
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Kaotik haritalara dayanan yaklaşımların, orijinal algoritmalar üzerinde daha iyi veya en azından karşılaştırılabilir sonuçlar ürettiği, gerçekleştirilen deneylerde gösterilmiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Hesaplama teknolojilerindeki hızlı gelişmelerle orantılı olarak, optimizasyon problemlerinin çözümünde evrimsel/sezgisel/metasezgisel algoritmalardan birçok alandaki uygulamalarda sıklıkla faydalanılmaktadır.
📊
Key Findings & Data:Günümüzde, yeni algoritmalar geliştirilmekte ve mevcut algoritmalara yenilikler uygulanmaya devam edilmektedir.
💡
Conclusion & Impact:Kaotik haritalara dayanan yaklaşımların, orijinal algoritmalar üzerinde daha iyi veya en azından karşılaştırılabilir sonuçlar ürettiği, gerçekleştirilen deneylerde gösterilmiştir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Hesaplama teknolojilerindeki hızlı gelişmelerle orantılı olarak, optimizasyon problemlerinin çözümünde evrimsel/sezgisel/metasezgisel algoritmalardan birçok alandaki uygulamalarda sıklıkla faydalanılmaktadır. Günümüzde, yeni algoritmalar geliştirilmekte ve mevcut algoritmalara yenilikler uygulanmaya devam edilmektedir. Bu çalışmada, son zamanlarda geliştirilmiş olan metasezgisel algoritmalardan olan: Geri İzleme Arama (BS), Gri Kurt Optimizasyon (GWO) ve Girdap Arama (VS) algoritmalarına kaos tabanlı modifikasyonlar önerilmiş ve algoritmaların, kıyaslamalarla detaylı analizleri gerçekleştirilmiştir. Önerilen yaklaşımlar, algoritmaların çözümlerini geliştirmek için işlemlerinde kullandıkları bazı rassal değişkenler yerine, kaos haritalarına dayanan yeni değişkenlerin üretilmesi temeline dayanmaktadır. Bunun yanında, kaos tabanlı bu değişkenler kullanılarak algoritmaların optimizasyon sürecinde kullandıkları yapısal işlemlerinde modifikasyonlar gerçekleştirilmektedir. Algoritmaların performansları; istatistiksel ve yakınsama hızları açısından, iki yönlü olarak analiz edilmektedir. Kaotik haritalara dayanan yaklaşımların, orijinal algoritmalar üzerinde daha iyi veya en azından karşılaştırılabilir sonuçlar ürettiği, gerçekleştirilen deneylerde gösterilmiştir.

Özet

Along with rapid developments in computational technologies, evolutionary/heuristic/metaheuristic algorithms have frequently used in many applications to solve optimization problems. Nowadays, new algorithms are being developed and improvements are being made to existing algorithms. In this study, chaos-based modifications have been proposed for recently developed metaheuristic algorithms: Backtracking Search (BS), Grey Wolf Optimizer (GWO) and Vortex Search (VS), and the algorithms have been analyzed by detailed comparisons. The proposed approaches are based on generating new values through chaos maps, rather than some random numbers normally used in the algorithms, to improve their solutions. In addition, some modifications are performed to the structural operations of the algorithms used in the optimization process by taking advantage of chaosbased values. The performances of the algorithms are evaluated by considering two metrics: convergence rates and statistical results. Experiments demonstrated that the performance of the algorithms with the proposed modifications based on the chaos approach, are better than, or at least comparable to, the original algorithms.

🔖

Cite This Article

KUYU, Y. Ç., VATANSEVER, F. (2018). Güncel Metasezgisel Algoritmalar İçin Kaos Tabanlı Yaklaşımlar. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 3, 103–115. https://ajindex.com/articles/330143

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Alatas, B., Akin, E. and Ozer, A. B. (2009) Chaos embedded particle swarm optimization algorithms, Chaos, Solitons Fractals, 40(4), 1715-1734. doi: 10.1016/j.chaos.2007.09.063 Civicioglu, P. (2013) Backtracking search optimization algorithm for numerical optimization problems, Applied Mathematics and Computation, 219(15), 8121-8144, 2013. doi: 10.1016/j.amc.2013.02.017 Dogan, B. and Olmez, T. A. (2015) A new metaheuristic for numerical function optimization: vortex search algorithm, Information Sciences, 293, 125-145. doi: 10.1016/j.ins.2014.08.053 Gandomi, A., Yang, X-S., Talatahari, S. and Alavi, A. (2013)
  2. Firefly algorithm with chaos, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation., 18(1), 89-98. doi: 10.1016/j.cnsns.2012.06.009 Geem, Z., Kim, J. and Loganathan, G. (2001) A new heuristic optimization algorithm: harmony search, Simulation, 76(2), 60-68. doi: 10.1177/003754970107600201 Goldberg D. E. (1989)
  3. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison-Wesley Longman Publishing, USA. Kellert, S. (1993) In the Wake of Chaos:Unpredictable Order in Dynamical Systems, University of Chicago Press,
  4. USA. Kennedy J. and Eberhart R. (1995)
  5. Particle swarm optimization, IEEE International Conference on Neural Networks, 1942-1948. doi:10.1109/ICNN.1995.488968 Li, Y., Deng, S. and Xiao, D. (2011) A novel hash algorithm construction based on chaotic neural network, Neural Computing and Applications, 20(1), 133–141. doi: 10.1007/s00521- 010-0432-2
  6. Li-Jiang, Y. and Tian-Lun, C. (2002) Application of chaos in genetic algorithms, Communications in Theoretical Physics, 38(2), 168. doi: 10.1088/0253-6102/38/2/168 Liang, J. J., Suganthan, P. N. and Hernandez-Diaz, A. G. (2013) Problem definitions and evaluation criteria for the CEC 2013 special session on real-parameter optimization, Zhengzhou University and Nanyang Technological University, 3-18. Technical report:201212 Mirjalili, S., Mirjalili, S. M. and Lewis, A. (2014)
  7. Grey wolf optimizer, Advances in Engineering Software, 69, 46-61. doi: 10.1016/j.advengsoft.2013.12.007 Pecora, L. and Carroll, T. (1990)
  8. Synchronization in chaotic system, Physical Review Letters, 64(8), 821-824. doi: 10.1103/PhysRevLett.64.821 Saremi, S., Mirjalili, S. M. and Mirjalili, S. (2014) Chaotic krill herd optimization algorithm, Procedia Techno, 12, 180-185. doi: 10.1016/j.protcy.2013.12.473 Schuster, H. G. and Just, W. (2006) Deterministic chaos: an introduction, John Wiley & Sons, Germany. Storn, R. and