Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Contemporary conditions of information security

Gałecki Andrzej

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2021

|

Vol. 3, nr 1

289--295

EN

In the age of the information society, determined by the evolution of digital technology, information has become an essential element of the functioning of every human being. Its acquisition, processing and distribution serves to satisfy the key areas of society's life and constitutes a necessary component of every decision-making process. These days became dominated by the increasing demand for information. The problem of its protection against unwanted obtaining (disclosure) has become a challenge for many scientific communities. This state of affairs has forced us to take a number of steps to ensure the security of useful information, characterized by accuracy, unambiguity, completeness and authenticity. The problem of information security is inseparably linked to the threats present in the cyberspace environment. They are commonly identified with the so-called computer crime, resulting in factors like: infiltration, obtaining passwords and other data used for logging in, identity theft, damage (blocking) of systems and their software. Information manipulation is a completely different and underestimated threat to rational decision-making process. Wherefore, useful information that is characterized by the expected properties, is exposed not only to destruction or unauthorized acquisition, but also to distortion. Rising anxiety about the credibility of the information received in the virtual space and the sources of its transmission forced the need to distinguish the real form from the one that was modified. The presented conditions prompted the author to propose solutions with regard to information security, determined by the difficulty of obtaining it and manipulating it.

2

Construction of a heuristic architecture of a production line management system in the JSW SA Mining Group in the context of output stabilization, quality improvement and the maximization of economic effects

Dyczko Artur

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 4

219--238

EN

The effective implementation of new market strategies presents the mining enterprises with new challenges which require precise assessment instruments of the carried out business to be met at the level of mines, preparation plants, coking plants, and steelworks. These instruments include deposit, technological, and economic parameters, which together with a safety margin, determining the percentage reserve level of each parameter, shape the profitability of undertaken projects. The paper raises the issue of designing an IT architecture of the system for deposit modelling and mining production scheduling, implemented in the JSW SA. The development and application of the system was important with regard to the overriding objective of the Quality ProgramProgram of the JSW Capital Group, which is increasing the effectiveness of deposit and commercial product quality management. The paper also presents the required specification of the technical architecture necessary to implement systems and the actions required to integrate them with other IT systems of the JSW Group. The heuristic technical architecture of the JSW SA production line management system presented in the paper enables an analysis of the production process profitability in a carried account system in the area of mines, preparation plants, and coking plants of the mining group of the biggest European coal producer for metallurgical purposes.

PL

Skuteczna realizacja nowych strategii rynkowych stawia przed przedsiębiorstwami wydobywczymi nowe wyzwania, których realizacja wymaga precyzyjnych instrumentów oceny prowadzonej działalności na szczeblu kopalń, zakładów przeróbczych, koksowni, jak i hut. Instrumentami tymi są parametry złożowe, technologiczne i ekonomiczne, które wraz z marginesami bezpieczeństwa określającymi procentowy poziom rezerw każdego z parametrów kształtują rentowność podejmowanych przedsięwzięć. W artykule poruszono tematykę projektowania informatycznej architektury systemu do modelowania złoża oraz harmonogramowania produkcji górniczej, wdrożonego w JSW SA. Opracowanie i zastosowanie systemu było istotne z pespektywy realizacji nadrzędnego celu Programu Jakość Grupy Kapitałowej JSW, czyli zwiększenia efektywności zarządzania jakością złoża i produktu handlowego. Następnie w artykule przedstawiono opracowaną wymaganą specyfikację architektury technicznej, niezbędnej dla wdrożenia systemów oraz wymagane działania niezbędne do integracji z innymi systemami IT Grupy JSW. Prezentowana w artykule heurystyczna architektura techniczna systemu zarządzania ciągiem produkcyjnym JSW SA pozwala analizować rentowność procesu produkcyjnego w układzie rachunku ciągnionego w obszarze kopalń, zakładów przeróbczych i koksowni grupy górniczej największego europejskiego producenta węgla do celów metalurgicznych. Sytuacja rynku surowcowego staje się problematyczna dla przedsiębiorców, którzy muszą w sposób elastyczny dopasowywać swoje firmy do zmiennych warunków rynkowych, aby utrzymać tzw. biznesowość swoich projektów górniczych.

3

Tabu Search and genetic algorithm for production process scheduling problem

Burduk Anna, Musiał Kamil, Kochańska Joanna, Górnicka Dagmara, Stetsenko Anastasia

LogForum

|

2019

|

Vol. 15, no. 2

181--189

EN

Background: The paper deals with production process scheduling problem. In large companies, the decision-making process about operators' work, machines availability and production flow is a very difficult task, which is often being done by employees. Thus, not always the decision made is optimal in terms of cost, production time, etc. Methods: As a solution, two intelligent methods: Tabu Search and the genetic algorithm have been analyzed in field of production scheduling. The aim of this work was to examine the possibility of improving presented decision-making process that is being performed when scheduling, using Tabu Search and genetic algorithms. As a result of experimental research, it has been confirmed that the use of appropriately selected and parameterized intelligent methods allows for the optimization of the analyzed production process due to its duration. The research was case of study performed in cooperation with company that produces components for automotive industry. Results: Basing on collected and analyzed data, considered methods can be more or less successfully used in production process scheduling. Comparing both used algorithms, Tabu Search twice proposed worse solutions, the average operational time was 1.63% shorter than the actual one. In this case, better results were reached by using genetic algorithm - potential operational time was always shorter than the actual one, and it was reduced by 6.3% in total on average. Conclusion: Using algorithms allowed to achieve lower workload of employees and to reduce of operational time, which were the evaluation criteria in performed research. Managers of the analyzed company were pleased with the proposed solution and declared interest in developing these methods for future. This shows that intelligent methods can find, in relatively short time, the solution that is close to the optimal and acceptable from the problem point of view.

PL

Wstęp: Artykuł opisuje problem harmonogramowania procesów produkcyjnych. W dużych przedsiębiorstwach proces podejmowania decyzji dotyczących pracy operatorów, maszyn, dostępności zasobów i przepływu produkcji jest bardzo złożonym zadaniem, często wykonywanym przez pracowników. W związku z tym podjęte decyzje nie zawsze są optymalne w kontekście kosztów, czasu produkcji itp. Metody: Jako rozwiązanie, przeanalizowane zostało użycie, w obszarze harmonogramowania produkcji, dwóch metod inteligentnych: Tabu Search i algorytmów genetycznych. Celem pracy było zbadanie możliwości doskonalenia procesu podejmowania decyzji, który jest wykonywany przy harmonogramowaniu produkcji, przy pomocy Tabu Search i algorytmów genetycznych. Jako wynik eksperymentu przeprowadzonego podczas badań, potwierdzono, że użycie odpowiednio wybranych oraz sparametryzowanych metod inteligentnych pozwala na optymalizację analizowanego procesu produkcji. Badania zostały wykonane we współpracy z przedsiębiorstwem zajmującym się produkcją komponentów dla branży motoryzacyjnej, jako studium przypadku. Wyniki: Zgodnie z zebranymi i przeanalizowanymi danymi, wybrane metody mogą być z mniejszym bądź większym powodzeniem stosowane w procesie harmonogramowania produkcji. Porównując zastosowane algorytmy, Tabu Search dwukrotnie zaproponował rozwiązanie gorsze od aktualnego podejścia przedsiębiorstwa, jednak czas produkcji został skrócony średnio o 1.63%. W tym przypadku, lepsze wyniki pozwoliło osiągnąć zastosowanie algorytmu genetycznego - potencjalny czas produkcji był zawsze krótszy od aktualnie stosowanego rozwiązania, a średni czas produkcji został zredukowany o 6.3%. Wnioski: Zastosowanie algorytmów pozwoliło na osiągnięcie niższego obciążenia pracą operatorów oraz zredukowanie czasu operacyjnego, co stanowiło kryteria oceny w przeprowadzonych badaniach. Kierownictwo analizowanego przedsiębiorstwa było zadowolone z zaproponowanych rozwiązań. Zdecydowali się na stosowanie omawianych metod w codziennym harmonogramowaniu produkcji oraz zadeklarowali zainteresowanie rozwojem stosowania metod w przyszłości. Metody inteligentne pozwalają znaleźć, w relatywnie krótkim czasie, rozwiązanie bliskie optymalnemu i akceptowalne z punktu widzenia analizowanego problemu.

4

Application of Multilayer Perceptron for the Calculation of Pressure Losses in Water Supply Lines

Czapczuk A., Dawidowicz J., Piekarski J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

200-210

EN

Numerical methods have been widely used for many years in the design and operation of water supply systems. Specialised computer programmes offer more and more facilities, especially for data entry and viewing, but they still function on the basis of predetermined algorithms. At present, however, we strive to create computational programmes with a certain degree of creativity, which should make it easier for users to make decisions at various stages of the task and improve the quality of their solutions. The increasing power of computers will not solve complex problems alone. Only by introducing appropriate calculation methods can we obtain the right results. It seems that classical algorithms with a formalised course can be supplemented, nowadays, with far more advanced computational techniques. This paper presents an literature review on the use of artificial neural networks in the design and operation of water distribution systems. Presented in the second part of the paper, is an overview of the artificial neural network, developed for the calculation of pressure losses in water supply lines. The calculation of hydraulic piping with the EPANET programme for various input parameters resulted in a collection of 16,260 training examples. Input parameters of the neural network include pipe length, measurable flow, absolute roughness coefficient and the nominal diameter. Very high compatibility was obtained between the calculation results for those pressure losses obtained from the EPANET programme and those obtained from the multi-layered perceptron with one hidden layer.

PL

Metody numeryczne stosuje się powszechnie od wielu lat w projektowaniu i eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę. Specjalistyczne programy komputerowe oferują coraz więcej udogodnień, szczególnie w zakresie wprowadzania danych oraz przeglądania wyników, lecz nadal funkcjonują na podstawie z góry określonych algorytmów. Obecnie dąży się jednak do stworzenia programów obliczeniowych, które będzie charakteryzować pewien stopień kreatywności, co powinno ułatwić użytkownikom podejmowanie decyzji na różnych etapach realizacji zadania i poprawić jakość rozwiązań. Zwiększająca się moc obliczeniowa komputerów samoistnie nie rozwiąże złożonych problemów. Dopiero wprowadzanie odpowiednich metod obliczeniowych, pozwala uzyskać właściwe efekty. Wydaje się, że klasyczne algorytmy o sformalizowanym przebiegu, można obecnie uzupełnić znacznie bardziej zaawansowanymi technikami obliczeniowymi. W niniejszej pracy dokonano przeglądu literatury w zakresie zastosowania sztucznych sieci neuronowych w projektowaniu systemów dystrybucji wody. W drugiej części artykułu zamieszczono omówienie sztucznej sieci neuronowej do obliczeń strat ciśnienia w przewodach wodociągowych. W wyniku obliczeń hydraulicznych przewodów wodociągowych za pomocą programu EPANET dla różnych wartości parametrów wejściowych uzyskano zbiór 16260 przykładów uczących. Parametry wejściowe sieci neuronowej to długość przewodu, przepływ miarodajny, współczynnik chropowatości bezwzględnej oraz średnica nominalna. Uzyskano bardzo wysoką zgodność pomiędzy wynikami obliczeń strat ciśnienia z programu EPANET i perceptronu wielowarstwowego z jedną warstwą ukrytą.

5

Probabilistic model-building algorithms as tool to find optimum of a function

Reichel A., Nowak I.

Zeszyty Naukowe. Matematyka Stosowana / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 5

79--97

EN

The aim of this paper is to present the probabilistic modelbuilding heuristics which is a modification of an evolutionary algorithm. the Probabilistic-Based Incremental Learning (PBIL) and the compact Genetic Algorithm (cGA) is presented as a example of the probabilistic model building algorithms dedicated to the binary problems. Both heuristics are tested on three functions that allow to investigate the advantages, disadvantages and limitations of methods under consideration.

PL

Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie heurystyk wieloagentowych wykorzystujących model probabilistyczny. W artykule omówiono dwie metody: the Probabilistic-Based Incremental Learning (PBIL) oraz the compact Genetic Algorithm (cGA), będące przykładami heurystyk z modelem probabilistycznym. Obie metody są przeznaczone do rozwiązywania problemów binarnych. W ramach pracy metody te testowano na trzech funkcjach zdefiniowanych w przestrzeni ciągów binarnych. Testy miały zbadać zalety, wady oraz ograniczenia obu prezentowanych heurystyk populacyjnych.

6

Metody sztucznej inteligencji w projektowaniu i eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę

Czapczuk A., Dawidowicz J., Piekarski J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

1527--1544

EN

Numerical methods are widely used for many years in the design and operation of water supply systems. Computer technology is characterized by very dynamic progress in the field of hardware and software. Specialized computer programs offer more and more features, especially in the field of data entry and viewing the results, but still operate on the basis of pre-defined algorithms. Currently we are dealing with a turbulent development of artificial intelligence techniques. Probably will never computational programs that completely will replace the operator of the need to make key decisions, but in recent years the aim is to develop computer programs that will be characterized by at least a small degree of creativity. For this purpose, the traditional calculation programs are supplemented by artificial intelligence methods, including artificial neural networks, expert systems, heuristic methods. The above trend can also be observed in issues related to water supply in the problems of design and operational. The literature proposals for the use of artificial intelligence at the stage of water treatment, disinfection, pumping, hydraulic design and simulation of water distribution systems and other components. Have taken a lot of optimization problems that are very difficult to solve by conventional methods. In this paper, some examples of the use of artificial intelligence methods in problems of water supply, indicating that these are the solutions that pave the way for the implementation in practice of design and operation. A wide range of artificial intelligence methods requires careful analysis that the method can be applied to individual problems. Also require a thorough knowledge of ongoing work in this regard.

7

Czy design thinking jest przydatny w kształceniu inżynierów?

Chybowski L., Idziaszczyk D.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2014

|

z. 2 (8)

43--55

PL

W artykule scharakteryzowano metodykę design thinking (DT). Przedstawiono zarzuty stawiane tej metodyce i odniesiono się do nich. Przedstawiono przykłady problemów, które mogą być rozwiązywane z wykorzystaniem DT. Wskazano, że efektywne wykorzystanie DT możliwe jest w odpowiednio przygotowanej przestrzeni kreatywnej tworzącej element środowiska pracy kreatywnej. Porównano zajęcia w środowisku pracy kreatywnej do „klasycznych zajęć dydaktycznych” i Przedstawiono jego przykładową lokalizację w strukturze uczelni wyższej. Odniesiono się do konieczności multidyscyplinarnego kształcenia inżynierów z praktycznym wykorzystaniem metod heurystycznych.

EN

The paper presents the design thinking (DT) methodology together with objections raised against it and discussion on them. Example wicked problems to be solved by means of DT have been shown. It has also been pointed that the DT application might be effective in an appropriately designed and prepared creative space being a component of a creative working environment. A traditional class has been compared to the class led in a creative space. An example university structure referring to and containing a creative space has been shown. Finally, the necessity for multidisciplinary education of engineers with the practical use of heuristic methods has been discussed.

8

Projektowanie koncepcyjne z zastosowaniem wybranych metod heurystycznych

Koziołek S., Bochniak B., Smolnicki T.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2011

|

Nr 1

135-144

PL

W artykule zaprezentowano metodykę projektowania koncepcyjnego z zastosowaniem Synektyki do budowy reprezentacji przestrzeni projektowej. Przestrzeń ta jest zbiorem atrybutów, które w procesie projektowania uzyskują wartości parametryczne, definiując w ten sposób specyfikację techniczną projektowanego systemu lub obiektu. Synektyka jest jedną z metod heurystycznych, które znajdują swoje zastosowanie w procesie pozyskiwania podstawowej i zaawansowanej wiedzy do opracowania koncepcji projektowych. Wiedza ta charakteryzuje się nieograniczoną rozpiętością tematyczną, umożliwiając w ten sposób opracowywanie koncepcji interdyscyplinarnych. W artykule opisano problematykę projektowania koncepcyjnego oraz możliwości pozyskiwania wiedzy do budowy innowacyjnych koncepcji. Ponadto zaprezentowano sposoby zastosowania metod heurystycznych w projektowaniu obiektów technicznych oraz kolejne etapy projektowania koncepcyjnego.

EN

The article presents the conceptual design methodology employing Synectics to build space design representation of a new system. This space is a set of parametric attributes. All of the attributes describe parametric value limits to define the technical specifications of an innovative system. Synectics is one of the heuristic methods applied in the process of basic and advanced knowledge acquisition to develop innovative concepts. In the paper conceptual design with the use of selected analogies is presented.

9

Metody heurystyczne w procesie wdrażania innowacji

Czupryna-Nowak A.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2011

|

z. 57

57-63

PL

Innowacje w obecnym czasie są jednymi z kluczowych czynników zdobywania przewagi konkurencyjnej. Źródła innowacji w przedsiębiorstwie są różnorakie. Mogą to przykładowo być potrzeby wynikające z niedoskonałości procesów zachodzących w przedsiębiorstwie, które mogą inicjować sami pracownicy celem podniesienia wydajności swojej pracy. W artykule zaprezentowano niektóre z metod heurystycznych, które mogą być wykorzystywane w procesie wdrażania innowacji.

EN

Innovations are one of the key factors for acquiring competitive advantage. Sources of innovations in enteprise are different. There can be needs connected with disadvantages of processes in enteprise, which can be modified by workers to increase their efficiency. This article presents some of heuristic methods, which can be used in innovation implementation process.

10

Metoda ewolucji różnicowej w klasteryzacji z ograniczeniami twardymi

Dziedzic M., Łukasik S.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2010

|

R. 107, z. 1-E

3-20

PL

Gwałtowny wzrost pojemności baz danych oraz znaczne zwiększenie wymiarowości rozpatrywanych zbiorów wymusza wykorzystanie do ich analizy skutecznych metod komputerowych. Głównym celem artykułu jest zaprezentowanie możliwości zastosowania oraz skuteczności ewolucji różnicowej w zadaniu klasteryzacji z ograniczeniami, które stanowi wariant jednego z najważniejszych zagadnień eksploracji danych. W artykule przedstawiono formalnie zadanie klasteryzacji z ograniczeniami oraz metodę ewolucji różnicowej wraz z jej implementacją Zaprezentowano również wyniki badań eksperymentalnych, w tym dotyczących klasteryzacji zestawów przebiegów czasowych. Mogą być one zinterpretowane jako przykład grupowania pomiarów wartości elektrycznych.

EN

Rapid increase of database capacity and high dimensionality of considered datasets forces the usage of effective computer methods to their analysis. The main goal of this paper is a presentation of possibility of employing and efficiency of Differential Evolution in the constrained clustering, a variant of one of the most important data mining tasks. In the paper the constrained clustering task and Differential Evolution method, with it's implementation, was presented. Moreover, the results of the experimental studies were shown, including the clustering of time series set. It could be interpreted as an example of grouping of electrical variables measurement.

11

Tree-based access network design under requirements for an aggregation network

Czajko M. M., Wojciechowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 4

23-27

EN

Tree-like structures in telecommunications networks topology are taking on large importance because of their simplicity and relatively low cost. Most network operators build access networks in the tree topology taking into account its cost, robustness to failures, traffic delay introduced by the access network, and modularity of nodes. This article gives a new look on the topological, tree-based access network design. We define the so-called hop and degree constrained minimum spanning forest problem with minimization of the number of trees (HDMSFMT). A bi-criteria HDMSFMT optimization problem is an extension of the well-known formulation of the hop and degree constrained minimum spanning tree problem. It is shown in this paper that HDMSFMT is NP-hard. Two multi-objective heuristics are proposed. A numerical study for the problem of practical sizes is also presented in the paper.

PL

Struktury drzewiaste odgrywają istotną rolę przy projektowaniu sieci telekomunikacyjnych ze względu na swoją prostotę i związany z nimi stosunkowo niski koszt. Większość operatorów telekomunikacyjnych buduje sieci dostępowe o topologii drzewa biorąc pod uwagę koszt, awaryjność, opóźnienie wprowadzane przez sieć dostępowąoraz modularność węzłów. Niniejszy artykuł przedstawia nowy sposób spojrzenia na topologiczne projektowanie sieci dostępowej o architekturze drzewiastej. W artykule zdefiniowano tzw. problem minimalnego lasu rozpinającego z minimalną liczbą drzew przy ograniczeniach na stopień wierzchołka i długość ścieżki (HDMSFMT). Ten NP-trudny, dwukryterialny problem optymalizacyjny jest rozszerzeniem bardzo dobrze znanego problemu minimalnego drzewa rozpinającego przy ograniczeniach na stopień wierzchołka i długość ścieżki. W artykule zaproponowano dwa wielokryterialne algorytmy heurystyczne i zbadano jakość uzyskanych za ich pomocą rozwiązań w zastosowaniu do problemu o praktycznych rozmiarach.

12

Rozwiązywanie problemu lokalizacji punktów tranzytowych w sieci logistycznej z zastosowaniem algorytmu genetycznego

Iwan S.

Logistyka

|

2007

|

nr 3

CD-CD

PL

Jednymi z ważniejszych problemów zarządzania łańcuchami dostaw są problemy związane z lokalizacją poszczególnych węzłów sieci logistycznej, a w szczególności centrów dystrybucji, magazynów, punktów przeładunkowych itp. Wstępna ocena optymalnych dla realizacji zadań logistycznych obszarów geograficznych (czy też bliskich optymalnym), w których powinny być lokalizowane poszczególne węzły sieci może stanowić podstawę dla dalszych analiz na poziomie strategicznym. W artykule przedstawiono przykład zastosowania do tego celu algorytmu genetycznego.

EN

Localization of individual nodes of a logistics network constitutes one of the major problems, emerging already in the network planning stage. Proper location of particular points is crucial for quick and relatively cheap performance of logistics tasks. The present paper aims at presenting the possibility of applying genetic algorithm to define optimal.

13

Rebalans linii montażowej

Grzechca W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr sp.1

305-315

PL

Artykuł porusza problem rebalansu linii montażowej. Zaprezentowano znane metody heurystyczne wykorzystywane w problemie balansowania linii montażowej typu 1. Następnie zaproponowano sposób wykorzystania tych algorytmów do rebalansu linii montażowej, problemu występującego w fazie wdrażania nowego produktu na istniejącej już linii produkcyjnej.

EN

Problem of rebalancing of assembly line is discussed. Known heuristic methods which are used in finding solution of assembly line balancing problem type 1 are presented. Next, usage of these algorithms for rebalancing of assembly line is proposed. The mentioned problem is very important in a production system during design and starting assembly of a new product.

14

Możliwości wykorzystania metod heurystycznych do rozwiązywania problemów jakościowych w transporcie

Milewski D., Wiktorowski K.

Zeszyty Naukowe. Problemy Transportu i Logistyki / Uniwersytet Szczeciński

|

2003

|

Nr 2

93--102

PL

[...] Jak dotąd na przestrzeni dziejów nauka organizacji i zarządzania nie wypracowała niezawodnych systemów (recept) ani metod zarządzania organizacjami gospodarczymi, tak aby zawsze odnosiły one sukcesy na rynku. Możemy jednak zaryzykować stwierdzenie, iż obecnie dokonuje się wzajemna integracja tych systemów oraz stopniowe przenikanie się poszczególnych stylów i metod zarządzania bez względu na granice narodowe, kulturowe czy kontynentalne. Celem tak pojętej integracji jest konieczność stworzenia pewnego uniwersalnego systemu zachowań kadr kierowniczych, niezależnych od kraju, kultury czy panujących w danym regionie stosunków społeczno-gospodarczych [...]

EN

The transport services quality is influenced by many different determinants both internal and external (the surrounding of a transport company). There is however a possibility of using a scientific and methodological approach to solving transport quality problems. The basic method should be an analysis of quality factors. The good opportunity for introducing modern method of quality management is the implementation of ISO 9001 : 2000 system.

15

Zastosowanie metod naturalnych w problemach poszukiwania optymalnego rozwiązania

Jasińska-Suwada A., Dzwinel W., Rozmus K., Sołtysiak J.

Computer Science

|

2000

|

Vol. 2

13-51

PL

W artykule przedstawiona została nowa metoda, służąca do rozwiązywania problemów znajdowania najlepszego rozwiązania, bazująca na dynamice cząstek i szeroko stosowanej technice symulacji komputerowej - dynamice molekularnej. Efektywność zaproponowanej metody porównano z wynikami otrzymywanymi dla standardowego algorytmu genetycznego. Dla obu metod przeanalizowano sposoby przeszukiwania przestrzeni rozwiązań, doboru parametrów i zaproponowano heurystyki optymalizacyjne. Efektywność obu metod porównana została w oparciu o zestaw wielomodalnych, wielowymiarowych funkcji testowych, charakteryzujących się zwodniczością. Przeanalizowane zostały indeksy, stanowiące kryterium oceny. Przeprowadzone testy prowadzą do wniosku, że właściwy dobór metody jest zależny od rodzaju problemu. Metoda cząstek jest skuteczniejsza w przypadku badania funkcji o wyraźnie wyróżnionym ekstremum globalnym, natomiast do zwodniczej funkcji, posiadającej kilka lokalnych ekstremów, leżących daleko od globalnego, lepiej nadaje się algorytm genetyczny. Wynika to z charakterystycznych dla obu metod sposobów przeszukiwania przestrzeni rozwiązań. Opisana heurystyka bazująca na dynamice cząstek może być stosowana do wstępnej analizy funkcji, o których przebiegu nic ma żadnych informacji.

EN

In the paper we present a new method, which can be used as a natural solver for searching the best solution in the multidimensional and multimodal parameter space. The method is based on a well-known simulation technique, i.e., molecular dynamics. To show advantages and disadvantages of the particle method in comparison to the standard genetic algorithm, we analyse efficiency of the methods in finding the global minimum of multi-dimensional and multi-modal test-bed functions and we calculate the evaluation indices. We analyse also the ways the solution space is explored and the parameters of algorithms adjusted. The optimal heuristics are proposed. The tests carried out show that the choice of the most appriopriate optimization method depends on type of a problem considered. We show that the particle method is more efficient for finding the optimal solution for multi-modal problems with distinct global extreme, while the genetic algorithm is better for deceptive functions with several locals extreme, which are placed far away from the global optimum. This comes from the different ways in which the particle method and genetic algorithm explore the solution space. The particle method can be used for initial analysis of functions, which character is unknown.