ترجمه فارسی عنوان مقاله
رويكرد موازی عامل گرا برای مسئله ی زمان بندی كار فروشگاه با الگوريتم های ژنتيكی
عنوان انگلیسی
An agent-based parallel approach for the job shop scheduling problem with genetic algorithms
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
19084 | 2010 | 9 صفحه PDF |
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Mathematical and Computer Modelling, Volume 52, Issues 11–12, December 2010, Pages 1957–1965
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چكيده
كلمات كليدي
1- مقدمه
2- رويكرد عامل گرا براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه
1.2 معماري عامل گرا
شكل 1- لايه هاي معماري عامل گراي مطروحه
شكل 2- معماري عامل گراي مطروحه براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه.
2.2 جمعيت اوليه
3.2 الگوريتم ژنتيكي موازي
شكل 3- فرايند زمان بندي MA و Ai
جدول 1- مثالي از مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه 4 x 4
1.3.2 سياست مهاجرت
2.3.2 بازنمايي كروموزوم
شكل 4- مثال PMX
شكل 5- مثال جهش
3.3.2 تابع برازندگي
4.3.2 انتخاب
5.3.2 اپراتور كراس اور
6.3.2 اپراتور جهش
7.3.2 مكانيسم ترميم
3- اجرا و نتايج آزمايشگاهي
شكل 6- PaGA درمقايسه با SaGA بهترين راه حل را مي يابد. مسئله ي تست: LA26. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
شكل 7- PaGA بهترين راه حل را درمقايسه با SaGA مي يابد. مسئله ي تست: LA16. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
شكل 8- PaGA بهترين راه حل را درمقايسه با SaGA مي يابد. مسئله ي تست: LA32. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
جدول 2- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي FT
جدول 3- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي ORB
جدول 4- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي LA
جدول 5- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي LA
4- نتيجه گيري
كلمات كليدي
1- مقدمه
2- رويكرد عامل گرا براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه
1.2 معماري عامل گرا
شكل 1- لايه هاي معماري عامل گراي مطروحه
شكل 2- معماري عامل گراي مطروحه براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه.
2.2 جمعيت اوليه
3.2 الگوريتم ژنتيكي موازي
شكل 3- فرايند زمان بندي MA و Ai
جدول 1- مثالي از مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه 4 x 4
1.3.2 سياست مهاجرت
2.3.2 بازنمايي كروموزوم
شكل 4- مثال PMX
شكل 5- مثال جهش
3.3.2 تابع برازندگي
4.3.2 انتخاب
5.3.2 اپراتور كراس اور
6.3.2 اپراتور جهش
7.3.2 مكانيسم ترميم
3- اجرا و نتايج آزمايشگاهي
شكل 6- PaGA درمقايسه با SaGA بهترين راه حل را مي يابد. مسئله ي تست: LA26. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
شكل 7- PaGA بهترين راه حل را درمقايسه با SaGA مي يابد. مسئله ي تست: LA16. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
شكل 8- PaGA بهترين راه حل را درمقايسه با SaGA مي يابد. مسئله ي تست: LA32. نتايج ميانگين هاي بهترين راه حل ها ظرف 10 اجرا هستند.
جدول 2- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي FT
جدول 3- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي ORB
جدول 4- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي LA
جدول 5- مقايسه هاي بين طول هاي زمان بندي يافت شده با PaGA و SaGA روي نمونه هاي LA
4- نتيجه گيري
ترجمه کلمات کلیدی
مشکل زمان بندی تولید کارگاهی - الگوریتم های ژنتیکی موازی - عوامل - سیستم های چند عامله
کلمات کلیدی انگلیسی
Job shop scheduling problem, Parallel genetic algorithms, Agents, Multi-agent systems,
ترجمه چکیده
مسئله ی زمان بندي كار فروشگاه يكي از مهمترين و پيچيده ترين مسائل در زمان بندي ماشيني است. اين مسئله با عنوان ان- پي سخت توصيف مي شود. پيچيدگي بالاي مسئله، يافتن راه حل بهينه را در زمان منطقي در غالب موارد سخت مي سازد. بنابراين جستجوي راه حل هاي ي تقريبي در زمان چندجمله اي بجاي راه حل هاي دقيق با هزينه ي بالا براي نمونه هاي دشوار مسئله ترجيح داده مي شود. روش هاي متا اكتشافي همچون الگوريتم هاي ژنتيكي براي يافتن راه حل هاي بهينه يا نزديك بهينه براي مسئله ي زمان بندي فروشگاه بسيار استفاده مي شوند. موازي سازي الگوريتم هاي ژنتيكي يكي از بهترين رويكردهايي است كه مي توان براي ارتقاي عملكرد اين الگوريتم ها بكاربرد. در اين مقاله رويكرد موازي عامل گرا را براي مسئله اي مطرح مي كنيم كه درآن خلق جمعيت اوليه و موازي سازي الگوريتم ژنتيكي به روش عامل گرا انجام مي شوند. نمونه هاي مبنا (محك) براي بررسي عملكرد رويكرد مطروحه استفاده مي شوند. نتايج نشان مي دهند كه اين رويكرد، راندمان را اصلاح مي كند.
ترجمه مقدمه
مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه يكي از مهمترين مسائل در زمان بندي ماشيني است و در صنعت كارخانه داري ازنظر اصلاح بهره برداري از ماشين و كاهش سيكل زماني توليد كار مهمي بشمارمي آيد. اين مسئله به شرح ذيل تشريح مي شود. مجموعه اي از n كار و مجموعه اي از m ماشين تعيين مي شوند. هر كار شامل توالي mi عملياتي هستند كه بايد با ترتيب معين پردازش شوند. Oij عمليات j ام كار i است كه بايد روي ماشين Mk براي دوره ي زمان پردازش tik پردازش شود. Mk و tik براي هر عمليات Oij ازقبل تعيين مي شوند و حق شفعه مجاز نيست. هر ماشين مي تواند صرفاً يك كار را پردازش كند و هر كاري صرفاً توسط يك ماشين در يك زمان پردازش مي شود. مدت زماني كه عمليات همه ي كارها انجام مي شوند به زمان کامل شدن پردازش منسوب مي شود. زمان بندي، توالي اجراي همه ي عمليات را براي همه ي كارها روي ماشين ها تعيين مي كند. هدف، يافتن زمان بندي بهينه است. زمان بندي بهينه، زمان كمينه سازي پردازش كامل است. مسائل زمان بندي كار فروشگاه بعلت انفجار عاملي به عنوان عضوي از رده ي بزرگ مسائل عددي رام نشدني معروف به ان- پي سخت لحاظ مي شوند. پيچيدگي بالاي مسئله آن را سخت مي كند و دربرخي موارد، يافتن راه حل بهينه را در زمان منطقي غيرممكن مي سازد. بنابراين جستجوي راه حل هاي تقريبي در زمان چندجمله اي بجاي راه حل هاي دقيق با هزينه ي بالا براي نمونه هاي دشوار مسئله ترجيح داده مي شود.
مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه اصولاً با استفاده از روش شاخه و كران، قوانين اكتشافي و شيوه ي تغییرسمت دادن گلوگاه تيمارشده است. در ساليان اخير، روش هاي متا اكتشافي براي اين مسئله بطور گسترده استفاده شده اند. اين روش ها همچون جستجوي تابو، آنيلينگ شبيه سازي شده، الگوريتم هاي ژنتيكي، شبكه هاي عصبي و بهينه سازي كلوني مورچه براي حل مسائل پيچيده با هزينه هاي بالا كاملاً مناسب هستند. خلاصه اي از تكنيك هاي زمان بندي كار در [1] يافت مي شود.
الگوريتم هاي ژنتيكي درمقايسه با ساير روش هاي متا اكتشافي براي يافتن بهترين راه حل ها يا نزديك به بهترين ها براي مسائل متعدد بهينه سازي به طور گسترده استفاده مي شوند. بسياري از رويكردهاي مبني بر الگوريتم ژنتيكي براي مسائل زمان بندي كار فروشگاه مطرح شده اند. مولفين در [26,27] رويكردي را معرفي مي كنند كه از تعادل بار ماشين ها به عنوان يك پارامتر مهم در تخصيص كار استفاده مي كند. مزيت اين رويكردها آن است كه بهره برداري از ماشين را درعين كمينه سازي زمان کامل شدن پردازش بيشينه مي سازند. Ombuki و Ventresca الگوريتم ژنتيكي جستار داخلي را مطرح كردند كه از استراتژي بازنمايي راه حل كارآمد استفاده مي كند و در آن از چك كردن محدوديت ها و مكانيسم تعمير اجتناب مي شود. اپراتور شبه جهشي جديد در فاز جستار داخلي براي اصلاح كيفيت راه حل استفاده مي شود. آنها همچنين استراتژي هيبريد را با استفاده از الگوريتم ژنتيكي تقويت شده با جستار تابو براي مسئله ايجادكردند. لين و همكاران مدل هيبريد شامل الگوريتم هاي ژنتيكي دانه درشت متصل به توپولوژي سَبك دانه ريز را معرفي كردند. روش آنها از همگرايي نابهنگام جلوگيري مي كند و نتايج عالي را درمورد مسائل زمان بندي كار فروشگاه مبنا ايجادكرد. روش هاي متا اكتشافي همچون شبكه هاي عصبي، آنيلينگ شبيه سازي شده و جستار داخلي با الگوريتم هاي ژنتيكي براي ارائه ي راندمان بالا در يافتن راه حل هايي براي مسئله استفاده شدند. چن و همكاران خلاصه ي آموزشي از تحقيقات اخير را درمورد كاركردهاي متعدد هيبريد الگوريتم هاي ژنتيكي مطروحه تاكنون براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه ارائه كردند. وانگ و ژنگ با تركيب الگوريتم هاي ژنتيكي و آنيلينگ شبيه سازي شده يك چهارچوب بهينه سازي هيبريد با اجراي آسان، موازي و كلي را ايجادكردند و آن را براي مسائل زمان بندي كار فروشگاه مبنا اعمال كردند. برخي مسائل زمان بندي كار فروشگاه مبنا براساس طرح رمزگذاري موثر و برخي اپراتورهاي بهينه سازي ويژه با استراتژي بهينه سازي هيبريد كاملاً حل مي شوند. مولفين در [17] الگوريتم ژنتيكي هيبريد را مطرح كردند. زمان بندي ها در رويكرد آنها با استفاده از قانون حق تقدم ساخته مي شوند كه اولويت ها ازطريق الگوريتم ژنتيكي تعيين مي شوند. زمان بندي ها با استفاده از روشي ساخته مي شوند كه زمان بندي هاي فعال پارامتري شده را ايجادمي كند. اكتشافي جستار داخلي پس از كسب يك زمان بندي براي اصلاح راه حل اعمال مي شود. يك روش هيبريد در [19] براي كسب راه حل بهينه ي نزديك بهينه در ميزان زمان منطقي مطرح مي شود. اين روش از رويكرد شبكه ي عصبي براي ايجاد راه حل هاي امكانپذير اوليه و سپس الگوريتم آنيلينگ شبيه سازي براي بهبود كيفيت و راندمان راه حل هاي اوليه براي ايجاد راه حل بهينه يا نزديك بهينه استفاده كرد. چن و همكاران الگوريتم ژنتيكي عامل گرا را مطرح كردند كه خلق جمعيت اوليه را سرعت مي بخشد. پردازش انتخاب، كراس اور و جهش در اين رويكرد با يك روش هوشمند كنترل مي شوند.
در اين مقاله، الگوريتم ژنتيكي موازي عامل گرا را براي مسئله ي زمان بندي كار فروشگاه مطرح مي كنيم. جمعيت اوليه در رويكرد ما با روش عامل گرا با استفاده از روش مطروحه در [31] حل مي شود و سپس روش عامل گرا براي موازي سازي الگوريتم ژنتيكي استفاده مي شود.
الباقي مقاله به شرح ذيل مرتب شده است. در بخش 2 جزئيات معماري عامل گراي مطروحه و الگوريتم ژنتيكي موازي را ارائه مي كنيم. در بخش 3 اجرا و نتايج آزمايشي رويكرد مطروحه را بحث مي كنيم. نتيجه گيري در بخش 4 ارائه شده است.