Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2020 / Cilt: 8 - Sayı: 4

Görüntü İyileştirme için Sıralı Modifiyeli Yerçekimi Arama Algoritması

Sequentially Modified Gravitational Search Algorithm for Image Enhancement

Sayfa
2266–2288
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Hem görsel hem de bilgi kalitesi açısından etkili bir gelişme sağlanmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yerçekimi Arama Algoritması (GSA), kütlesi birbirine yakın olan nesnelerin hızlanma eğilimi özelliğini temel almakta olup, birbirine bağlı birçok parametre içermektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu parametreler arasındaki yerçekimi sabiti ajanların hızlarını ve konumlarını etkiler, yani arama kabiliyeti büyük ölçekli yerçekimi sabitine bağlıdır.
💡
Sonuç & Katkı:Hem görsel hem de bilgi kalitesi açısından etkili bir gelişme sağlanmıştır.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Yerçekimi Arama Algoritması · Optimizasyon · Gravitational Search Algorithm

Özet

Yerçekimi Arama Algoritması (GSA), kütlesi birbirine yakın olan nesnelerin hızlanma eğilimi özelliğini temel almakta olup, birbirine bağlı birçok parametre içermektedir. Bu parametreler arasındaki yerçekimi sabiti ajanların hızlarını ve konumlarını etkiler, yani arama kabiliyeti büyük ölçekli yerçekimi sabitine bağlıdır. Bu çalışmada, farklı zamanlarda iki operatörün kullanılması ve sırayla çalışmalarını kapsayan yeni algoritma önerilmiştir ve Sıralı Değiştirilmiş Yerçekimi Arama Algoritması (SMGSA) olarak adlandırılmıştır. SMGSA 10 temel ve 6 kompozit kıyaslama fonksiyonuna uygulanmaktadır. Her fonksiyon 30 kez çalıştırılır ve en iyi, ortalama ve medyan değerler elde edilmektedir. Elde edilen sonuçlar sezgisel optimizasyon algoritmaları arasında Genetik Algoritma (GA), Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) ve GSA ile karşılaştırılmıştır. GSA ile operatör arasında her fonksiyon yakınsama hızı için standart sapma ve grafik karşılaştırmalar bulunmuştur. Bunun yanı sıra, Wilcoxon sıralama testi kullanılarak, verilerin ortalamalarının iki bağımlı GSA grubu ve yeni operatörler olarak karşılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu çalışmada, mühendislik uygulamalarından görüntü iyileştirme teknikleri arasında yer alan dönüşüm fonksiyonuna SMGSA uygulanmıştır. Bu yöntemin başarısı, kullanılan dönüştürme fonksiyonunun parametreleri optimize edilerek arttırılmıştır. Hem görsel hem de bilgi kalitesi açısından etkili bir gelişme sağlanmıştır.

Abstract

Gravitational Search Algorithm (GSA) is based on the acceleration trend feature of objects with a mass towards each other and includes many interdependent parameters. The gravitational constant among these parameters influences the speeds and positions of the agents, meaning that the search capability depends on the largescale gravitational constant. The proposed new algorithm, which was obtained with the use of two operators at different times of the call and sequentially doing works, was named as Sequentially Modified ‎ Gravitational Search Algorithm (SMGSA). SMGSA is applied to 10 basic and 6 composite benchmark functions. Each function is run 30 times and the best, mean and median values are obtained. The achieved results are compared with the Genetic Algorithm (GA), Particle Swarm Optimization (PSO) and GSA among the heuristic optimization algorithms. Between GSA and the operator for each function convergence speed, standard deviation and graphical comparisons are included. Beside this, by using the Wilcoxon signed rank test, the comparison of the averages of the data as two dependent groups of GSA and the new operators is performed. It is seen that the obtained results provided better results than the other methods. Additionally, in this study, SMGSA was applied to the transformation function among image enhancement techniques which are engineering applications. The success of this method has been increased by optimizing the parameters of the transformation function used. Effective improvement has been achieved in terms of both visual and information quality.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KATIRCIOĞLU, F., GÜVENÇ, U. (2022). Görüntü İyileştirme için Sıralı Modifiyeli Yerçekimi Arama Algoritması. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 8 - Sayı: 4, 2266–2288. https://ajindex.com/articles/494053

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. C. R. Reeves, Modern heuristic techniques for combinatorial problems, John Wiley & Sons, Inc, 1993
  2. T. Cura, Modern heuristic techniquies and applications, Papatya, Istanbul, 2008
  3. S. Salhi, Heuristic search methods, Mahwah, NJ: Erlbaum, 1998
  4. A. R. Bhowmik, A. K. Chakraborty, “Solution of optimal power flow using nondominated sorting multi objective gravitational search algorithm,” Electrical Power and Energy Systems, vol. 62, pp. 323-334, 2014
  5. C. Li, H. Li, and P. Kou, “Piecewise function based gravitational search algorithm and its application on parameter identification of AVR system,” Neurocomputing, vol. 124, pp. 139-148, 2013
  6. J. Vijaya Kumar, D. M. Vinod Kumar, and K. Edukondalu, “Strategic bidding using fuzzy adaptive gravitational search algorithm in a pool based electricity market,” Applied Soft Computing, vol. 13, pp. 2445-2455, 2012
  7. H. Askari, S. H. Zahiri, “Intelligent gravitational search algorithm for optimum design of fuzzy classifier,” 2nd Intermational eConference on Computer and Knowledge Engineering,Mashhad, Iran, 2012, pp. 98-104
  8. Y. Sun, Z. Tang, J. Lu, P. Du, “Optimal Multilevel Thresholding using Improved Gravitational Search Algorithm for Image Segmentation,” In Mechatronic Sciences, Electric Engineering and Computer (MEC), Proceedings 2013 International Conference on IEEE, Shenyang, China, 2013, pp. 1487-1490
  9. A. Sombra, F. Valdez, P. Melin, “Castillo O. A new gravitational search algorithm using fuzzy logic to parameter adaptation,” InEvolutionary Computation (CEC) 2013 IEEE Congress on IEEE,Cancun, Mexico, 2013, pp. 1068-1074
  10. F. Saeidi-Khabisi, E. Rashedi, “Fuzzy Gravitational Search Algorithm,” 2nd International eConference on Computer and Knowledge Engineering, Mashhad, Iran, 2012, pp. 156-160
  11. G. Sun, A. Zhang, Y. Yao, Z. Wang, “A novel hybrid algorithm of gravitational search algorithm with genetic algorithm for multi-level thresholding,” Applied Soft Computing, vol. 46, pp. 703-730, 2016
  12. C. Li, L. Chang, Z. Huang, Y. Liu, N. Zhang, “Parameter identification of a nonlinear model of hydraulic turbine governing system with an elastic water hammer based on a modified gravitational search algorithm,” Engineering Applications of Artificial Intelligence, vol. 50, pp. 177-191, 2016
  13. G. Sun, P. Ma, J. Ren, A. Zhang, X. Jia, “A stability constrained adaptive alpha for gravitational search algorithm,” Knowledge-Based Systems, vol. 139, pp. 200-213, 2018
  14. U. Güvenç, F. K