Genetic algorithms and evolution strategies application for ship loading

• Autorzy: Olej V. , Świątnicki Z.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie algorytmów genetycznych i strategii ewolucyjnych do załadunku okrętów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An applicability of multiparameter systems is determined by their optimization for desired task. New methods of multiparameter system optimization have been recently published. These are, for example, neural networks [19, 20] and evolution stochastic optimization algorithms. Design and analysis of evolution stochastic optimization algorithms requires unambiguous formulating and possibility to predict the algorithm behaviour while designing them. The paper presents design and analysis of genetic algorithms (evolution strategies), new genetic algorithms (evolution strategies) with a distributed genotype, and new distributed genetic algorithms (evolution strategies). These algorithms can be used (in addition to other fields of artificial intelligence, i.e. neural networks [19, 20] expert systems [17, 18]) for rectangle packing applications (for example ship loading). This paper shows possibilities to formulate genetic algorithms and evolution strategies using schema and forma analysis.

PL

W pracy zostało przedstawione zastosowanie systemów wieloparametrycznych do optymalizacji w wybranych zagadnieniach (na przykład załadunku okrętów). W literaturze pojawiają się ostatnio różne metody optymalizacji systemów wieloparametrycznych. Są to, na przykład, sieci neuronowe [19, 20] oraz ewolucyjne stochastyczne algorytmy optymalizacyjne. Konstruowanie i analiza ewolucyjnych stochastycznych algorytmów optymalizacyjnych wymaga jednoznacznego formułowania i możliwości przewidywania działania algorytmu już podczas jego projektowania. Praca prezentuje projektowanie i analizę algorytmów genetycznych (strategii ewolucyjnych) z rozproszonym genotypem, a także zmodyfikowanych rozproszonych algorytmów genetycznych (strategii ewolucyjnych). Algorytmy takie mogą być wykorzystywane (obok innych narzędzi sztucznej inteligencji, np. sieci neuronowych [19, 20], systemów eksperckich [17, 18]) do rozmieszczania prostokątnych obiektów (na przykład załadunku okrętów). W pracy przedstawiono przykłady zastosowania w tym celu algorytmów genetycznych i strategii ewolucyjnych.

Słowa kluczowe

EN

genetic algorithms; evolution strategies; distributed genetic algorithms and evolution strategies; rectangle packing applications; schema analysis; forma analysis

PL

algorytmy genetyczne; sieci neuronowe; zastosowanie sieci neuronowych; optymalizacja

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 50, nr 2-3
• Strony: 35--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olej V.

• Matej Bel University, Department of Information Systems, Faculty of Finance, Tajoveskeho 10, 974 01 Banska Bystrica, Slovak Republic

autor

Świątnicki Z.

• Military University of Technology, Department of Logistic Management, Logistics Institute, Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] A. Bertoni, M. Dorino, Implicit Parallelism in Genetic Algorithms, Artificial Intelligence, No. 61 (1993), 307-314.
• [2] J. J. Buckley, Fuzzy Genetic Algorithm and Applications, Fuzzy Sets and Systems, No. 61 (1994), 129-136.
• [3] A. E. Eiben, L. Hartsuiker, Resource Allocation by Genetic Algorithms, Proc. of 2nd European Congress on Fuzzy Intelligent Technologies, Vol. 3, Aachen, Germany 1994, 1679-1682.
• [4] J. Heistermann, The Application of a Genetic Approach as an Algorithm for Neural Networks, Proc. of 1st Workshop on Parallel Problem Solving from Nature, Dortmund, Germany 1990, 297-301.
• [5] F. Hoffmeister, T. Bäck, Genetic Algorithms and Evolution Strategies: Similarities and Differences, Proc. of 1st Workshop on Parallel Problem Solving from Nature, Dortmund, Germany 1990, 455-469.
• [6] J. H. Holland, Adaptation in Natural and Artificial Systems, University of Michigan Press, Ann Arbor, 1975.
• [7] H. Ishibuchi, T. Murata, I. B. Turken, A Genetic Algorithm Based Approach to the Selection of Linguistic Classification Rules, Proc. of 3rd European Congress on Fuzzy Intelligent Technologies, Vol. 3, Aachen, Germany 1995, 1414-1419.
• [8] Ch. L. Karr, E. J. Gentry, Fuzzy Control of pH Using Genetic Algorithms, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Vol. 1, No. 1 (1993), 46-53.
• [9] A. Kapsalis, V. J. Rayward-Smith, G. D. Smith, Solving the Graphical Steiner Tree Problem Using Genetic Algorithms, Journal of the Operational Research Society, Vo. 44, No. 4 (1993), 397-406.
• [10] M. Lehotský, V. Olej, J. Chmúrny, Pattern Recognition Based on the Fuzzy Neural Networks and their Learning by Modified Genetic Algorithms, Neural Network World, Czech Republic, Vol. 5, No. 1 (1995), 91-97.
• [11] T. Nagao, T. Agui, H. Nagahashi, A Genetic Method for Optimization of Asynchronous Random Neural Networks and its Application to Action Control, Proc. of International Joint Conference on Neural Networks, Nagoya 1993, 1893-1896.
• [12] V. Olej, Realization of Distributed Genetic Algorithms and Evolution Strategies, Proc. of 17th International Conference on Artificial Intelligence and Information-Control Systems of Robots, World Scientific, Printed in Singapore by Uto-Print, ISBN 981-02-3235-7, Smolenice, Slovak Republic 1997, 277-285.
• [13] V. Olej, J. Krupka, M. Unger, Decision Processes for Automation Control System on the Basis of New Type of Fuzzy Neural Networks, Neural Network World, Neural and Massively-Parallel Computing and Information Systems, ISSN 1210-0552, Czech Republic 1998, Vol. 8, No. 1 (1998), 115-123.
• [14] N. J. Radcliffe, Equivalence Class Analysis of Genetic Algorithms, Complex Systems, Vol. 5, No. 2 (1991), 183-205.
• [15] P. Spiessens, Genetic Algorithms, AI MEMO, Vrije Universitiet Brussel, No. 88-19 (1988).
• [16] J. Stender, K. Tout, Using Genetic Algorithms as Adaptation Mechanism in Eco- nomic Simulation Models, Proc. of 2nd European Congress on Fuzzy Intelligent Technologies, Vol. 3, Aachen, Germany 1994, 609-614.
• [17] Z. Świątnicki, Expert Systems, Introduction, Bellona Pub., Warsaw, Poland 1998.
• [18] Z. Świątnicki, Military Expert Systems, Bellona Pub., Warsaw, Poland 1996.
• [19] Z. Świątnicki, R. Wantoch-Rekowski, Military Application of Neural Networks, Bellona Pub., Warsaw, Poland 1998.
• [20] Z. Świątnicki, R. Wantoch-Rekowski, Neural Networks, Introduction, Bellona Pub., Warsaw, Poland 1999.
• [21] M. Unger, V. Olej, Design and Analysis of Genetic Algorithms and Evolution Strategies wit Distributed Genotype, Proc. of 3rd Conference New Trends in Signal Processing, Part I, Liptovský Mikuláš Slovak Republic 1996, 39-42.
• [22] D. Whitley, T. Starkweather, C. Bogart, Genetic Algorithms and Neural Networks: Optimizing Connections and Connectivity, Parallel Computing, No. 14 (1990), 347-361.