دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
کد آماده متلب الگوریتم های فرا ابتکاری NRGA و NSGAII برای حل مدل زمانبندی چندهدفه در کلاس ماشینهای موازی نامرتبط در محیط تولید بهنگام
فایل دانلودی شامل تمامی کدهای نوشته شده در نرم افزار متلب برای حل مدل زمانبندی چندهدفه در کلاس ماشینهای موازی نامرتبط در محیط تولید بهنگام به دو روش الگوریتم فرا ابتکاری NRGA و NSGAII میباشد و آماده اجرا در نرم افزار متلب میباشد. همچنین فایل word مدل مورد نظر برای مدل زمانبندی چندهدفه در کلاس ماشینهای موازی نامرتبط در محیط تولید بهنگام نیز به صورت کامل همراه با مفروضات و اندیس ها و پارامتر های مدل و همچنین توضیحات کامل الگوریتم های پیشنهادی و نحوه عملکرد آنها نیز توضیح داده شده است
به قسمت کوتاهی از شرح مدل بکار رفته توجه فرمایید
توضیحات مدل حل شده در این فایل
در این تحقیق، مسأله‌ی زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط مورد بررسی قرار میگیرد. یک مجموعه از کار متمایز برروی مجموعه ای از m ماشین، ، که بصورت موازی کنار هم قرار گرفتند پردازش میشوند بطوریکه هر کار تنها بر روی یک ماشین پردازش میشود و هر ماشین در هر لحظه قادر به پردازش تنها یک کار میباشد. زمان پردازش هر کار ممکن است روی ماشینهای مختلف، متفاوت باشد. در واقع زمان پردازش کارها بر روی ماشینها نه تنها به نوع کار بلکه به نوع ماشین هم بستگی دارد و بین زمانهای پردازش کارها بر روی ماشینهای مختلف رابطه مشخصی وجود ندارد. زمان تنظیم وابسته به توالی کارها، بین کارها وجود دارد. هر کار متمایز از سایر کارها، زمان دسترسی و ضرایب هزینه‌ی مربوط به خود را دارد. هدف، زمانبندی این کارها روی m ماشین است به‌طوری‌که هزینههای مربوط به زودکرد و دیرکرد از یک طرف و مجموع زمان تکمیل کارها از طرف دیگر حداقل گردند(دو هدفه)
توضیحات مدل و الگوریتم های به کار رفته
الگوریتمهای ژنتیک II به دلیل پتانسیل بالای آنها به عنوان یک رویکرد جدید به مسایل بهینه‌سازی چندهدفه که تحت عنوان روشهای تکاملی یا بهینه‌سازی چندهدفه ژنتیک شناخته میشود، توجه خاصی شده است. ویژگی‌های ذاتی الگوریتمهای ژنتیک بیانگر دلایل مناسب بودن جستجوی ژنتیک در مسایل بهینه‌سازی چندهدفه هستند. ویژگی‌های اصلی الگوریتم ژنتیک چند جهته بودن و جستجوی سراسری با حفظ جمعیتی از حل‌های خوب از نسلی به نسل دیگر است. رویکرد نسل به نسل در زمان بررسی حل‌های پارتو مفید است.
الگوریتم ژنتیک رتبهبندی غیرمغلوب (NRGA)
در سال ۲۰۰۸ یک الگوریتم تکاملی چند هدفه با نام الگوریتم ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوبها (NRGA) به طور موفقیت آمیزی توسط عمرالجدان و همکارانش برای بهینه سازی توابع غیرمحدب، غیر خطی و گسسته توسعه داده شد. آنها الگوریتم های چند هدفهای را که براساس مرتب کردن غیر مغلوبها کار میکردند مورد بررسی قرار دادند. براساس مسائل موجود در رویکردهای قبلی، آنها رویکرد جدیدی را با ترکیب الگوریتم انتخاب چرخه رولت مبتنی بر رتبه بندی و الگوریتم رتبه بندی جمعیت براساس پارتو توسعه دادند. که الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب (NRGA) نامگذاری شد. در این ترکیب یک رتبهبندی دو لایهای براساس انتخاب عملگر انتخاب چرخه رولت ارائه میشود. که نسل جدید والد براساس انتخاب بهترین جوابها (باتوجه به برازش و گستردگی) به طور تصادفی انتخاب میکند. این الگوریتم در اکثر موارد قادر به دستیابی به گستردگی بهتری از جوابها در مرز پارتو و همچنین همگرایی زودتر به مرز بهینه پارتو، در مقایسه با سایر الگوریتمهای تکاملی چند هدفه میباشد
مفروضات مسأله
در مسئله ارائه شده در این تحقیق فرضهای زیر در نظر گرفته میشوند:
- ماشینها نامرتبط با سرعت های متفاوت میباشند و به صورت موازی قرار گرفتهاند.
- هر کار شامل یک عملیات بر روی ماشین میباشد.
- کارها دارای زمان دسترسی متفاوت هستند به عبارتی ممکن است همه‌ی کارها در لحظه‌ی صفر در دسترس نباشند.
- شکست یا وقفه در کارها مجاز نیست بدین معنی که اگر پردازش یک کار روی یک ماشین آغاز شد، پردازش آن بدون وقفه تا اتمام کار ادامه می یابد.
- از کار افتادگی و شکست برای ماشین‌آلات مجاز نیست، به عبارتیتمامی ماشینها به طور مستمر دسترس هستند و امکان خرابی ماشین وجود ندارد.
- در هر لحظه یک کار بر روی ماشین پردازش میشود (ماشینها نمی‌توانند دو کار را به طور همزمان انجام دهند).
- کارها دارای زمان آماده سازی وابسته به توالی هستند.
- تمام پارامترهای مساله اعم اززمانهای پردازش، نصب ماشین، موعد تحویل و ضرایب هزینه زودکرد و دیرکرد زمانی مشخص و قطعی هستند.(هیچ پارامتر تصادفی وجود ندارد)
- بیکاری ماشینها مجاز میباشد.
کار مجازی نوع صفر مفروض است. این کار همواره در اولین موقعیت روی تمامی ماشینها پردازش میشود. زمان پردازش این کار صفر منظور میشود و شروع پردازش آن نیازی به انجام عملیات نصب ماشین ندارد.
- تابع هدف در سطر (3-1) مجموع هزینههای زودکرد و دیرکرد را حداقل میکند. در این فرمول مقادیر متغیرهای تصمیمگیری و برای کار نوع به ترتیب از روابط زیر بدست میآیند:
- تابع هدف در سطر (3-2) مجموع زمانهای تکمیل را حداقل مینماید.
- محدودیت (3-3) موجب میشود تا هر کار فقط روی یک ماشین انجام گیرد.
- محدودیت (3-4) اطمینان میدهد هر کار بعد از یک کار دیگر انجام گیرد، اولین کار بعد از کار فرضی صفر است.
- محدودیت (3-5) نشان میدهد که بعد از هر کار حداکثر یک کار وجود دارد.
- محدودیت(3-6) نشان میدهد که یک ماشین در صورتی میتواند کاری را انجام دهد که توانایی انجام آن کار را داشته باشد. همانطور که در بخش پارامترهای ورودی مدل بیان شد، اگر امکان پردازش کار نوع بر روی ماشین نوع وجود داشته باشد، پارامتر مقدار یک و در غیر این صورت مقدار صفر را میگیرد. امکان پردازش کار نوع بر روی ماشین نوع با توجه به مجموعه پردازشی کار نوع یعنی مشخص میشود. زیرمجموعهای از مجموعه ماشینهامیباشد که شامل ماشینهایی میباشد که میتوانند کار نوع را پردازش کنند. به این ترتیب این محدودیت مدل را مقید میسازد که برای تخصیص ماشین نوع به کار نوع و به تبع آن تخصیص مقدار یک به متغیر تصمیمگیری ، مقدار را که جزء پارامترهای ورودی مدل میباشد را نیز بررسی نماید و در صورتی این تخصیص صورت می پذیرد که که مقدار نیز همانند یک باشد.
- محدودیت (3-7) نشان میدهد که دو کار در صورتی میتوانند پشت هم انجام گیرند که روی یک ماشین انجام شوند.
- محدودیت‌های (3-8) تا (3-9) زمان شروع کارها را مشخص میکنند.
- محدودیت (3-10) زمان تکمیل کارها را مشخص مینماید.
- محدودیت (3-11) زمان زودکرد و دیرکرد کارها را محاسبه مینماید. در واقع این محدودیت بیانگر رابطه بین زمانهای تکمیل، زمانهای زودکرد، زمانهای دیرکرد و موعد تحویل کارها میباشد و ارتباط تنگاتنگی با مقدار تابع هدف دارد. یکی از فرض های موجود در بخش مفروضات مدل مجاز بودن بیکاری ماشینهاست. طبق این فرض و با در نظر گرفتن محدودیت ارائه شده در این قسمت، زمانی که پردازش یک کار بر روی یک ماشین به اتمام میرسد میتوان ماشین را بیکار نگه داشت و از پردازش کارهای بعدی بر روی آن جلوگیری نمود مشروط بر اینکه بهبودی در مقدار تابع هدف حاصل شود. بیکار نگه داشتن یک ماشین موجب میشود که زمان تکمیل کاری که پردازش آن قبل از آغاز زمان بیکاری به اتمام رسیده به اندازه زمان بیکاری افزایش یابد. در نتیجه زمان زودکرد یا دیرکرد آن کار و کارهای بعدی و به تبع آن مقدار تابع دستخوش تغییر میشود. بدین ترتیب بیکاری اختیاری ماشینها میتواند موجب بهبود تابع هدف مدل شود.
- محدودیت (3-12) بیان کننده‌ی باینری بودن متغیرهای تصمیم است.
این کد ها و مدل آماده استفاده در مقالات و پایانامه به کار گرفته شود و پاسخ های ایجاد شده و بهبود ایجاد شده در مدل رادر مقاله خود بیاورید و آن را تکمیل کنید
پیشنهاد میکنم برای اینکه بتواتید چندین مسله دیگر را نیز با این الگوریتم ها حل کنید و چند مقاله دیگر تولید کنید میتوانید در مفروضات مسله تغیری ایجاد کنید و یا تابع هدف جدیدی تعریف کنید و یا محدودیت دیگری اعمال کنید به این ترتیب شما مدل جدیدی خواهید که میتواند به عنوان یک مقاله یا پایانامه دیگر از آن استفاده کنید
پیشنهاد گسترش مدل:
میتوانید به جای کمینه کردن مجموع دیرکرد و زود کرد در تابع هدف این مدل از یک تابع هدف استفاده کنید و یا تابع هدف دوم را به کمینه کردن flow time که همان زمان در جریان کار میباشد استفاده کنید و با روشهای فرا ابتکاری مذکور که کدهای آن را دارید دوباره آن را حل نمایید و به عنوان یک کار جدید دیگر آن را ارایه دهید( گسترش این مدل ساده است با هر یک گسترش کوچک در محدودیت ها یا تابع هدف یا مفروضات یک مدل جدید خواهید داشت)
لازم به ذکر است حل هرمدل در موسسات پایانامه نویسی به یک روش فرا ابتکاری 700 هزار تومان تا 1 میلیون تومان هزینه میگیرند!
اگر به این حوزه علاقه دارید و یا تحقیق و پایانامه نویسی دارید در هر موضوعی مرتبط با الگوریتم نویسی یا متلب این مجموعه را از دست ندهید و آن را دانلود کنید
