Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multi-criteria comparative analysis of GIS class systems

Miłek Marzenna, Stanik Jerzy, Kiedrowicz Maciej, Napiórkowski Jarosław

GIS Odyssey Journal

|

2023

|

Vol. 3, no. 1

97--122

EN

The article discusses a multi-criteria comparative analysis of GIS class computer systems using the Pareto method . Referring to this problem, to find a GIS system (a compromise solution) that would be acceptable for each decision criterion, to make a Pareto optimal decision, multi-criteria optimization was obligatory. To find the mentioned optimum (the Pareto optimum), it is necessary for the decision maker to make a choice concerning the set of admissible decision solutions. Here, a matrix of criteria constructed by the authors is available, filled in with appropriate weights by field experts. This structure is very useful when evaluating the admissible solutions of the resulting algorithm. The space of acceptable solutions in the considered problem task is a set of systems, limited to their eighteen instances, which meet the criterion of completeness of all data required in the conducted research. The selected criteria are the most widely used and most accepted in the environments that systems of this class use daily.

2

A hybrid evolutionary algorithm of optimized controller placement in sdn environment

Hemagowri J., Tamil Selvan P.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2023

|

Vol. 30, no. 4

539--556

EN

Controller placement problem (CPP) is a significant technological challenge in software defined network (SDN). Deployment of a properly designed SDN-based network is required to detect optimal number of controllers for enhancing the network’s performance. However, the best possible controller placement for enhancing the network’s performance faces many issues. To solve the CPP, a novel technique called the hybrid evolutionary algorithm of optimized controller placement (HEA-OCP) in SDN environment is introduced to increase network’s performance by different network topologies. In the proposed model, optimized controller placement using improved multi-objective artificial fish optimization is employed to improve data transmission and reduce latency. Controller placement can be determined using an undirected graph based on a variety of factors, including propagation delay, load balancing capabilities and bandwidth, fault tolerance and data transfer rate, and a variety of other factors. For each controller, the fitness value is calculated over multi-criteria functions. The optimizer’s performance can be improved with the use of Gaussian chaotic maps. In large-scale SDN networks using HEC-OCP, the algorithm dynamically analyzes the optimal number of controllers and the best connections between switches and controllers. As a result, the overall network performance is improved and the delay minimization-based controller placement strategy is obtained. The simulation of HEA-OCP with existing methods is conducted by a network topology dataset of various metrics, namely packet delivery ratio, packet drop rate, throughput, average latency, and jitter. The proposed HEA-OCP improves the packet delivery and throughput with reduced average latency, and packet drop ensures more instantaneous communications in real-time applications of SDN for better decision-making.

3

Resilience-based multi-objective optimization for determining the optimal sequence of bridge retrofit projects

Nezhad Mehdi Dezfuli, Raoufi Reza, Dalvand Ahmad

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 4

293--308

EN

This study intends to provide a methodology for determination of the optimal sequence of bridge retrofit projects in the pre-disaster phase. A two-stage optimization model is proposed. In the first stage, single-objective optimization is used, and the weighted average number of reliable independent pathways (WIPW) is adopted as the measure of network resilience (MOR) to be maximized. In the second stage, multi-objective optimization is used, and two objective functions are introduced to be maximized: the measure of strategy implementation sequence (MOS) and the measure of strategy implementation time (MOT). The proposed methodology is illustrated using a hypothetical community road system. The results show that there is an inverse relationship between MOS and MOT. By considering these two new objectives in the process of pre-disaster risk mitigation planning, network owners can determine the trade-off between MOS and MOT and select a proper sequence of bridge retrofit projects based on predictability of the examined disruptive events.

PL

Celem pracy jest przedstawienie metodyki określania optymalnej kolejności planowanych modernizacji obiektów mostowych w fazie poprzedzającej wystąpienie katastrofy budowlanej. Zaproponowano dwustopniowy model optymalizacji. W pierwszym etapie wykorzystuje się optymalizację jednokryterialną, a jako miarę zapewnienia maksymalnej odporności na zakłócenia sieci transportowej (MOR) przyjmuje się średnią ważoną z liczby niezawodnych, niezależnych ścieżek (WIPW) między jej węzłami. W drugim etapie stosowana jest optymalizacja wielokryterialna, przy czym dla osiągnięcia maksymalnej odporności na zakłócenia sieci wprowadza się dwie funkcje celu: miarę kolejności wdrażania strategii (MOS) oraz miarę czasu realizacji strategii (MOT). Proponowaną metodykę zilustrowano na przykładzie hipotetycznej sieci dróg lokalnych. Wyniki przeprowadzonej analizy wykazały, że między parametrami MOS i MOT występuje korelacja ujemna. Uwzględniając te dwie nowe funkcje celu w procesie planowania ograniczenia ryzyka przed katastrofą, zarządcy dróg mogą określić kompromis w relacji pomiędzy wartościami MOS oraz MOT i w ten sposób w oparciu o analizę przewidywalności wystąpienia zdarzeń zaburzających funkcjonowanie sieci transportowej dokonać wyboru optymalnej kolejności modernizacji obiektów mostowych.

4

Zintegrowane podejście do wyboru optymalnej serii zapraw tynkarskich do izolacji

Demir Abdullah

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 1

32--44

PL

W niniejszym artykule zaproponowano metodę Taguchiego do rozwiązania hierarchicznej analizy problemu decyzyjnego [Analytic Hierarchy Process - AHP] oraz metodę Simple Additive Weighting [SAW] w celu znalezienia optymalnej serii zapraw tynkarskich do izolacji, w oparciu o wiele kryteriów. Najpierw zastosowano metodę Taguchi w celu określenia planu eksperymentu z czynnikami: cementem, wapnem, dolomitem i perlitem na trzech poziomach dozowania, dla każdego z nich z ortogonalnym planem L9. Następnie, zgodnie z projektem, przeprowadzono eksperymenty metodą ultradźwiękową, określono wytrzymałość na ściskanie, przyczepność, nasiąkliwość kapilarną i przewodność cieplną. Wagi ważności kryteriów uzyskano metodą AHP, a punktację poszczególnych serii obliczono metodą SAW. Na podstawie wyników uzyskano optymalne poziomy czynników i otrzymano optymalne składy.

EN

In this study, an integrated approach by Taguchi, Analytic Hierarchy Process [AHP] and Simple Additive Weighting [SAW] method was proposed to find out the optimal insulation plaster mortar series, based on multiple criteria. Firstly, Taguchi method was applied to define the experimental design plan, with the factors of cement, lime, dolomite and perlite in three levels for each with L9 orthogonal design. Then, ultrasonic pulse velocity, compressive strength, bond strength, capillarity water absorption and thermal conductivity experiments, were made according to the design. The importance weights of criteria were obtained by AHP and the scores of the series were calculated by SAW method. The factors’ optimum levels were obtained based on the scores and the optimal series was proposed.

5

Multicriteria compromise optimization of feed grain grinding process

Kupchuk Ihor, Yaropud Vitalii, Hraniak Valerii, Poberezhets Julia, Tokarchuk Oleksiy, Hontar Volodymyr, Didyk Andrii

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 11

179--183

EN

Optimization of the feed grinding process by a vibrating rotary crusher was carried out and shown in the article: a multifactor experiment was carried out, a statistical analysis of the results was carried out using the software "Statistica 10.0", mathematical models were obtained in the form of multiple regression of the second order and their adequacy was checked by the Fisher criterion. Rational operating parameters were obtained by Cramer's method using the “Mathcad 15.0” software.

PL

Przeprowadzono i przedstawiono w artykule optymalizację procesu rozdrabniania ziarna przez wibracyjną kruszarkę obrotową: przeprowadzono eksperyment wieloczynnikowy, przeprowadzono analizę statystyczną wyników za pomocą programu „Statistica 10.0”, modele matematyczne uzyskano w forma regresji wielokrotnej drugiego rzędu i ich adekwatność sprawdzono za pomocą kryterium Fishera. Racjonalne parametry pracy uzyskano metodą Cramera przy użyciu programu „Mathcad 15.0”.

6

Metody optymalizacji wielokryterialnej w planowaniu leczenia w radioterapii

Oborska-Kumaszyńska Dominika, Jaganathan Arun

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2021

|

Vol. 10, nr 3

243--252

PL

Planowanie leczenia w radioterapii wiąże się z podstawowymi z natury tego procesu kompromisami między kontrolą guza (homogenność rozkładu dawki, konformalność rozkładu dawki, pokrycie targetu przypisaną dawką) a oszczędzeniem normalnej/zdrowej tkanki, między wydajnością czasową tego procesu i jakością rozkładu dawki oraz między jakością planu nominalnego a stabilnością. Przy uwzględnieniu złożoności procesu planowania leczenia oraz kontradykcyjnych kompromisów narzędziami wspomagającymi osiągnięcie celów są metody wielokryterialnej optymalizacji wbudowane w systemy planowania leczenia. Znalezienie wartości wag w stosunku do parametrów optymalizacyjnych dla targetów i ograniczeń poza tymi targetami, które kondensują wszystkie wymagania kliniczne w jednej liczbie, nie jest procesem trywialnym. To co na pewno komplikuje rozwiązanie tego zagadnienia, to fakt, że wagi nie mają bezpośredniej interpretacji klinicznej, a ponadto przy ich doborze nie jest wiadomo, jak realistyczne jest osiągnięcie celów tej optymalizacji. Planowanie radioterapii wiąże się z nieodłącznymi kompromisami: podstawowym celem leczenia nowotworów wystarczająco wysoką, jednolitą lub modulowaną zgodnie z przypisaniem dawką, co pozostaje w sprzeczności z zerową dawką w obszarze zdrowej tkanki. Zrozumienie tych kompromisów w pojęciu optymalizacji w poszczególnych przypadkach można uzyskać, obliczając dla każdego pacjenta bazę danych optymalnych planów Pareto. Plan leczenia jest optymalny w sensie Pareto, jeśli jest wykonalny i nie ma innego wykonalnego planu, który byłby lepszy w co najmniej jednym wymiernym kryterium. Zbiór wszystkich takich planów, które spełniają to kryterium nie dominacji, stanowią optymalną powierzchnię Pareto, a rozwiązania są Pareto optymalnymi. W artykule opisane zostały dwa przypadki targetu o kształcie polygonalnym/torusa, otaczającego OAR – targetem był kręg kręgosłupa, a OAR (Organ at Risk) – rdzeń kręgowy. W ramach procesu planowania leczenia przeprowadzono analizę najlepszego możliwego podejścia do planowania leczenia radioterapią w przypadku wielopoligonowych PTV z ograniczeniem dawek dla OAR metodą opartą o optymalizację wielokryterialną i podejmowanie decyzji w oparciu o adaptacyjną warstwową aproksymację (DMAS – Decision Making Adaptative Sandwiching Approximation Method ).

EN

Treatment planning in radiotherapy involves the fundamental trade-offs inherent in this process between tumor control (dose distribution homogeneity, dose distribution conformity, target coverage) and normal tissue sparing, between the time efficiency of this process and the quality of the dose distribution, and between the quality of the plan. nominal plan and stability. Methods of multi-criteria optimization, built into treatment planning systems (TPSs) can provide solutions for the complexity of the treatment planning process, contradictory compromises, and support the achievement of goals.. Finding weights for optimization parameters for targets and constraints beyond those targets that condense all clinical requirements into a single number is not a trivial process. What certainly complicates the solution of this problem is the fact that the weights do not have a direct clinical interpretation. Moreover, when selecting them, it is not known how realistic it is to achieve the goals of optimisation. Planning radiotherapy involves inherent trade-offs: the primary goal of cancer treatment with high enough, uniform or modulated dose, which is at odds with zero in normal tissue. Understanding these trade-offs in the concept of optimization can be approached by computing a database of optimal Pareto plans for each patient. A treatment plan is Pareto optimal if it is feasible and there is no other feasible plan that is better at least on one measurable criterion. The set of all such plans that meet this non-dominance criterion constitutes the optimal Pareto area, and the solutions are Pareto optimal. The article describes two cases of a horseshoe/torus-shaped target surrounding an OAR (organ at risk) - the target was the vertebrae of the spine and the OAR was the spinal cord. The method of multi-criteria optimization and a decision making adaptive sandwiching approximation method (DMAS) were used as part of the treatment planning process, an analysis of the best possible approach in the case of multi-polygon PTV with dose limitation for OAR.

7

Analysis of Contact Stresses and Slip in Power Shift Gearings Using Multi-Criterion Optimisation

Zwolak Jan, Martyna Marek

Tribologia

|

2020

|

nr 4

79--87

EN

The work analysed contact stresses and slippage occurring in specific toothed pairs of two power shift gearings with eight ratios. The analysed gearings have ratios of identical values. Differences in contact stresses and slippage values within individual toothed pairs of both gearings (at same values of input torque and engine speed) result from the internal configuration of the kinematic chains created by the toothed gears within individual gear ratios. The analysis included 5 characteristic contact points within the tooth engagement area. They were selected analytically depending on geometrical parameters of gears that constitute the toothed pair. Using computer-assisted design works that employ multi-criterion optimisation, it is possible to minimize slippage and take reasonable advantage of the fatigue contact durability of the material that was used for producing the toothed gears.

PL

W pracy analizowano naprężenia kontaktowe i poślizgi międzyzębne występujące w poszczególnych parach zębatych dwóch przekładni typu power shift o ośmiu stopniach przełożenia. Analizowane przekładnie zębate posiadają jednakową liczbę przełożeń oraz jednakowe ich wartości. Różnica w wartościach naprężeń kontaktowych i poślizgów międzyzębnych w poszczególnych parach zębatych obydwu przekładni, przy tych samych wartościach wejściowego momentu obrotowego i prędkości obrotowej, wynika z konfiguracji wewnętrznej łańcuchów kinematycznych utworzonych przez koła zębate na poszczególnych stopniach przełożenia. Do analizy wybrano 5 charakterystycznych punktów przyporu w strefie zazębienia, które określono analitycznie w zależności od parametrów geometrycznych kół tworzących parę zębatą. W pracach projektowych wspomaganych komputerowo przy stosowaniu optymalizacji wielokryterialnej istnieje możliwość racjonalnego wykorzystania zmęczeniowej wytrzymałości kontaktowej materiału, z którego wykonane są koła zębate oraz minimalizacja poślizgów międzyzębnych.

8

Odporny system sterowania ruchem drogowym bazujący na optymalizacji wielokryterialnej

Cieślewicz Dobrosław

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2020

|

R. 24, nr 4

11--18

PL

Model matematyczny jest uproszczonym odwzorowaniem pewnych zjawisk, które uwzględnia jedynie cechy istotne. W dzisiejszych czasach coraz większym problemem stają się przeciążone infrastruktury drogowe, szczególnie w większych ośrodkach miejskich. Problem ten można w pewnym stopniu zredukować, stosując zaawansowane algorytmy sterowania. W niniejszym artykule podjęto próbę sterowania przepływem ruchu drogowego w skali makroskopowej. W tym celu użyto adaptacji dyskretnego, nieliniowego modelu matematycznego. Przy wykorzystaniu środowiska programistycznego MATLAB opracowano i zoptymalizowano układ sterowania niewielką siecią komunikacyjną. Następnie, zakładając przykładowy scenariusz, przeprowadzono dla tej sieci badania symulacyjne.

EN

The mathematical model is a simplified representation of certain phenomena, which takes into account only the essential features. Nowadays, congested road infrastructures are becoming a growing problem, especially in larger urban centres. This problem can be somewhat reduced by using advanced control algorithms. This article attempts to control the traffic flow on a macroscopic scale. For this purpose, a discrete, nonlinear mathematical model was adopted. Using the MATLAB programming environment, a control system for a small communication network was developed and optimised. Then, assuming a sample scenario, simulation studies were conducted for this network.

9

Stacking-based multi-objective evolutionary ensemble framework for prediction of diabetes mellitus

Singh Namrata, Singh Pradeep

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 1

1--22

EN

Diabetes mellitus (DM) is a combination of metabolic disorders characterized by elevated blood glucose levels over a prolonged duration. Undiagnosed DM can give rise to a host of associated complications like retinopathy, nephropathy and neuropathy and other vascular abnormalities. In this background, machine learning (ML) approaches can play an essential role in the early detection, diagnosis and therapeutic monitoring of the disease. Recently, several research works have been proposed to predict the onset of DM. To this end, we develop a stacking-based evolutionary ensemble learning system ‘‘NSGA-II-Stacking’’ for predicting the onset of Type-2 diabetes mellitus (T2DM) within five years. For this purpose, publicly accessible Pima Indian diabetes (PID) dataset is utilized. As a data pre-processing step, the missing values and outliers are identified and imputed with the median values. For base learner selection, a multi-objective optimization algorithm is utilized which simultaneously maximizes the classification accuracy and minimizes the ensemble complexity. As for model combination, k-nearest neighbor (K-NN) is employed as a meta-classifier that combines the predictions of the base learners. The comparative results demonstrate that the proposed NSGA-II-Stacking method significantly outperforms several individual ML approaches and conventional ensemble approaches. In terms of performance metrics, the proposed system achieves the highest accuracy of 83.8 %, sensitivity of 96.1 %, specificity of 79.9 %, f-measure of 88.5 % and area under ROC curve of 85.9 %.

10

A practical pretreatment planning method of multiple puncturing for thermal ablation surgery

Li Jing, Xu Yuanqi, Shen Nanyan, Feng Lanyun, Ran Zhuang, Deng Zongqian

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 4

1469--1485

EN

Thermal ablation surgery serves as one of the main approaches to treat liver tumors. The pretreatment planning, which highly demands the experience and ability of the physician, plays a vital role in thermal ablation surgery. The planning of multiple puncturing is necessary for avoiding the possible interference, destroying the tumor thoroughly and minimizing the damage to healthy tissue. A GPU-independent pretreatment planning method is proposed based on multi-objective optimization, which takes the most comprehensive constraints into consideration. An adaptive decision method of closing kernel size based on Jenks Natural Breaks is utilized to describe the final feasible region more accurately. It should be noted that the reasonable procedure of solving the feasible region and the use of KD tree based high dimensional search approach are used to enhance the computational efficiency. Seven constraints are handled within 7 s without GPU acceleration. The Pareto front points of nine puncturing tests are obtained in 5 s by using the NSGA-II algorithm. To evaluate the maximum difference and similarity between the planning results and the puncturing points recommended by the physician, Hausdorff distance and overlap rate are respectively developed, the Hausdorff distances are within 30 mm in seven out of nine tests and the average value of overlap rate is 73.0% for all the tests. The puncturing paths of high safety and clinical-practice compliance can be provided by the proposed method, based on which the pretreatment planning software developed can apply to the interns' training and ability evaluating for thermal ablation surgery.

11

The optmization tool supporting supply chain management in the multi-criteria approach

Izdebski M., Jacyna-Gołda I., Gołębiowski P., Plandor J.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

505--524

PL

W artykule przedstawiono nowe narzędzie optymalizacyjne wspierające zarządzanie łańcuchem dostaw w aspekcie wielokryterialnym. To narzędzie zostało wdrożone w systemie EPLOS (Europejski Portal Usług Logistycznych). System EPLOS to zintegrowany system informatyczny wspierający proces tworzenia sieci dostaw i dystrybucji w łańcuchach dostaw. Ten system składa się z wielu modułów, np. moduł optymalizacji odpowiedzialny za przetwarzanie danych, generowanie wyników, moduł danych wejściowych, moduł kalibracji parametrów algorytmu optymalizacyjnego. Głównym celem badań było opracowanie systemu do określania parametrów łańcucha dostaw, które wpływają na jego efektywność w procesie zarządzania przepływem towarów między poszczególnymi ogniwami łańcucha. Parametry te zostały uwzględnione w modelu matematycznym jako zmienne decyzyjne w celu ustalenia ich w procesie optymalizacji. W modelu matematycznym zdefiniowano dane wejściowe adekwatne do analizowanego problemu, przedstawiono główne ograniczenia związane z wyznaczaniem efektywnego sposobu zarządzania łańcuchem dostaw oraz opisano funkcje kryterium. Problem zarządzania przepływem towarów w łańcuchu dostaw został przedstawiony w ujęciu wielokryterialnym. Ocenę efektywności zarządzania łańcuchem dostaw przeprowadzono na podstawie globalnej funkcji kryterium składającej się z częściowych funkcji kryteriów opisanych w modelu matematycznym. Główne funkcje kryteriów na podstawie których wyznaczane jest końcowe rozwiązane to współczynnik wykorzystania wewnętrznych środków transportu, współczynnik wykorzystania zewnętrznych środków transportu, koszty pracy środków transportu wewnętrznego i personelu, całkowity koszt realizacji zadań transportowych, współczynnik wykorzystania czasu zaangażowania pojazdów, całkowity czas poświęcony na wykonanie zadań, czy liczba pojazdów. Punktem wyjścia do badania było założenie, że o skuteczności zarządzania łańcuchem decydują dwa problemy decyzyjne ważne dla menedżerów w procesie zarządzania łańcuchem dostaw, tj. problem przydziału pojazdów do zadań i problem lokalizacji obiektów logistycznych w łańcuchu dostaw. Aby rozwiązać badany problem, zaproponowano innowacyjne podejście w postaci opracowania algorytmu genetycznego, który został dostosowane do przedstawionego modelu matematycznego. W pracy szczegółowo opisano poszczególne kroki konstruowania algorytmu. Zaproponowana struktura przetwarzana przez algorytm jest strukturą macierzową, dzięki której wyznaczane są optymalne parametry łańcucha dostaw. Procesy krzyżowania i mutacji zostały opracowane adekwatnie do przyjętej struktury macierzowej. W procesie kalibracji algorytmu wyznaczono takie wartości parametrów algorytmu tj. prawdopodobieństwo krzyżowania czy mutacji, które generują optymalne rozwiązanie. Poprawność algorytmu genetycznego oraz efektywność zaproponowanego narzędzia wspomagającego proces zarządzania łańcuchem dostaw została potwierdzona w procesie jego weryfikacji.

EN

The article presents a new optimization tool supporting supply chain management in the multi-criteria aspect. This tool was implemented in the EPLOS system (European Logistics Services Portal system). The EPLOS system is an integrated IT system supporting the process of creating a supply and distribution network in supply chains. This system consists of many modules e.g. optimization module which are responsible for data processing, generating results. The main objective of the research was to develop a system to determine the parameters of the supply chain, which affect its efficiency in the process of managing the goods flow between individual links in the chain. These parameters were taken into account in the mathematical model as decision variables in order to determine them in the optimization process. The assessment of supply chain management effectiveness was carried out on the basis of the global function of the criterion consisting of partial functions of the criteria described in the mathematical model. The starting point for the study was the assumption that the effectiveness of chain management is determined by two important decision-making problems that are important for managers in the supply chain management process, i.e. the problem of assigning vehicles to tasks and the problem of locating logistics facilities in the supply chain. In order to solve the problem, an innovative approach to the genetic algorithm was proposed, which was adapted to the developed mathematical model. The correctness of the genetic algorithm has been confirmed in the process of its verification.

12

Wybrane przykłady zadań optymalizzacji wielokryterialnej w planowaniu sieci WLAN

Pieprzycki Adam, Ludwin Wiesław

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2019

|

nr 7

699-704, CD

PL

Celem artykułu była analiza wielokryterialnego podejścia do planowania sieci łączności bezprzewodowej WLAN (Wireless Local Area Network) IEEE 802.11b/g z wykorzystaniem wybranych rojowych algorytmów optymalizacji. W procesie poszukiwania ekstremów wybranych dwóch i więcej funkcji kryterialnych zastosowano dwa algorytmy rojowe: kukułki MOCS (Multi Objective Cuckoo Search) oraz optymalizacji rojem cząstek MOPSO (Multi Objective Particle Swarm Optimisation). Dodatkowo, zaproponowano wykorzystanie oceny globalnej uzyskanych rozwiązań z zastosowaniem Metody Unitaryzacji Zerowanej MUZ.

EN

The aim of the article is analyze the multicriteria approach to IEEE 802.11b/g wireless LAN planning using selected swarm optimization methods. For this purpose, in the search extremes for two and three objective functions that applied two swarm algorithms: MOCS and MOPSO. In addition, it was proposed to perform a global assessment of solutions using the zero unitarisation method MUZ, the best results were furtheranalysed with performance metric (PM).

13

Automated optimal design of wells for electromagnetic cell stimulation

Di Barba Paolo, Fassina Lorenzo, Magenes Giovanni, Mognaschi Maria Evelina

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 5

1--4

EN

In the paper, a device for in vitro electromagnetic stimulation of cells at low frequency (75 Hz) is considered. In particular, shape and position of a well-plate are identified in order to obtain a homogeneous stimulation and to maximize the space allotted to cell culture. To this end, the BiMO and  -BiMO optimization algorithms, which have shown good performances in multi-objective optimization of electromagnetic devices, are applied.

PL

W artykule opisano urządzenie do elektromagnetycznej stymulacji komórek metodą in vitro z wykorzystaniem sygnału o niskiej częstotliwości (75 Hz). W szczególności rozważane były kształt i położenie płytki do hodowli komórkowej w celu uzyskania jednorodnej stymulacji i maksymalizacji przestrzeni obejmującej hodowlę komórkową. W tym celu zastosowano algorytmy optymalizacji BiMO i  -BiMO, które umożliwiły optymalizację wielokryterialną urządzeń elektromagnetycznych.

14

Multi-Criteria Phase Sequence Optimization in Selected the Highest-Voltage Power Lines Using the Evolutionary Algorithm

Wasilewski Jacek, Kubek Paweł

Acta Energetica

|

2019

|

nr 2

73--79

EN

The article presents a model and results of multi-criteria phase sequence optimization for selected LV line strings in the Polish National Power System, in the context of minimizing the voltage and current asymmetry coefficients. The objective function, decision variables, task parameters, and state variables are characterized in detail. Criteria such as the capital expenditure necessary for line symmetrisation interlacing and voltage asymmetry coefficients were considered. The evolutionary algorithm was used to solve the optimization model presented above. To prioritize the criteria under consideration, the multi-criteria quasi-lexicographic approach was applied. The results are analysed in detail, as well as the input data uncertainty impact on the results.

PL

W artykule przedstawiono model i wyniki wielokryterialnej optymalizacji kolejności faz dla wybranych układów ciągów liniowych NN w KSP, w kontekście minimalizacji wartości współczynników asymetrii napięć i prądów. Scharakteryzowano szczegółowo funkcję celu, zmienne decyzyjne, parametry zadania oraz zmienne stanu. Rozważono kryteria, takie jak: nakład inwestycyjny konieczny do wykonania przeplotu symetryzacji linii (przeplotu) i współczynniki asymetrii napięć. Do rozwiązania przedstawio- nego wyżej modelu optymalizacyjnego wykorzystano algorytm ewolucyjny. W celu priorytetyzacji rozważanych kryteriów zastoso- wano wielokryterialne podejście quasi-leksykograficzne. Przedstawiono szczegółową analizę otrzymanych wyników wraz z analizą wpływu niepewności danych wejściowych na otrzymane wyniki.

15

System wspomagania decyzji w warunkach ryzyka przy użyciu optymalizacji wielokryterialnej

Łodziński A.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2018

|

z. 118

351--362

PL

W pracy przedstawiono metodę wspomagania decyzji w warunkach ryzyka opartą na optymalizacji wielokryterialnej. Decyzje w warunkach ryzyka wyrażają preferencje nie tylko w odniesieniu do możliwych rezultatów decyzji, ale i stopnia niepewności co do uzyskania takich wyników. Wspomaganie podejmowanie decyzji w warunkach ryzyka modeluje się przy pomocy specjalnego zadania optymalizacji wielokryterialnej. Jest to zadanie z uporządkowanymi niemalejąco funkcjami. Metoda wspomagania decyzji polega na interaktywnym prowadzeniu procesu podejmowania decyzji tzn. wybór decyzji dokonuje się przez rozwiązywanie zadania z parametrami sterującymi, które określają aspiracje decydenta i ocenie otrzymywanych rozwiązań. Praca zawiera przykład wspomagania wyboru decyzji w warunkach ryzyka – problem wyboru inwestycji finansowej.

EN

The paper presents a method of decision support under risk based on multi-criteria optimization. Decisions under risk express preferences not only in relation to the possible results of the decision, but also the degree of uncertainty as to obtaining such results. The decision making process is modeled using a special multi-criteria optimization problem. It is a problem with functionally ordered functions. The decision support method involves interactive decision making, ie the decision is made by solving the problem with control parameters that determine the decision maker's aspirations and the evaluation of the solutions received. The work contains an example of decision support under risk – the problem of choosing a financial investment.

16

Analysis Into the Influence of Selected TootHed Gear Parameters on the Value of Slippage and Contact Stresses in a Cylindrical Gearbox

Martyna M., Zwolak J.

Tribologia

|

2018

|

nr 4

49--54

EN

The paper presents issues concerning the geometrical and durability calculations of power shift gearboxes with multi-criterion optimization, using proprietary computer software. Among many parameters influencing the value of slippage and contact stresses, the flank ratio at P-0 correction and P correction, the value of the flank angle, and the module value were analysed. The slippage was analysed at Point B1, which belongs to the beginning of the single tooth engagement area, as well as in Point B2, where the single tooth engagement area ends. Contact stresses were calculated at Point C, which is the pitch point. Their values were referenced to experimentally determined fatigue contact durability σHlim.

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące obliczeń geometrycznych i wytrzymałościowych przekładni zębatych power shift, z optymalizacją wielokryterialną, przy stosowaniu autorskiego programu komputerowego. Wśród wielu parametrów mających wpływ na wartość poślizgu międzyzębnego i naprężeń kontaktowych analizowano współczynnik przesunięcia zarysu przy korekcji P-0 i korekcji P, wartość kąta zarysu i wartość modułu. Poślizgi analizowano w punkcie B1 nalężącym do początku strefy jednoparowego zazębienia oraz w punkcie B2, w którym kończy się strefa jednoparowego zazębienia. Naprężenia kontaktowe obliczano w punkcie C będącym biegunem zazębienia, a ich wartości odnoszono do wyznaczonej doświadczalnie zmęczeniowej wytrzymałości

17

Using fuzzy logic to optimise the selection of mother wavelets

Lagun I., Nakonechnyy A., Samotyy V.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 3

107--114

EN

The effectiveness of signal processing using discrete wavelet transformation depends on the correct choice of basic wavelet function. A model of multi-criteria optimisation of selection of wavelet function was developed based on fuzzy logic. An experimental study of the model was carried out for the most common types of signals selected from the MATLAB database package.

PL

Skuteczność przetwarzania sygnału przy użyciu dyskretnej metody falkowej zależy bezpośrednio od prawidłowego wyboru falki bazowej. Opracowano model optymalizacji multicriterialnej doboru falki bazowej na podstawie logiki rozmytej. Wykonano badania eksperymentalne opisanego modelu dla najbardziej popularnych typów sygnałów wybranych z środowiska MATLAB.

18

The Organization of Municipal Waste Collection: the Decision Model

Izdebski M., Jacyna M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

919--933

EN

The paper presents the problem of organizing municipal waste collection from individual residents. A waste collection organization is defined as the designation of vehicle routes for a given collection. In order to solve this problem, a decision model for determining driving routes has been proposed. The organization of municipal waste collection may be considered in a single or multi-criteria approach. This study presents a collection of municipal waste in the context of a multi-criteria decision problem. In this work, the decision model of the municipal waste collection organization is based on multi-criteria optimization. In this case, the optimization algorithm was an ant algorithm. This algorithm has been specially modified to solve the problem of making decisions based on many criteria. The authors of this publication have not found application of this approach and this algorithm in the literature to designate the municipal waste collection organization. The municipal waste collection organization is a complex decision problem and refers to the traveling salesman problem. This problem belongs to NP-hard problems. To solve the problem of the traveling salesman, a heuristic algorithm should be applied. Fast time of generating the result by the ant algorithm is its main feature, which is desirable in the process of designating the municipal waste collection organization. This process depends on many factors, e.g. vehicle capacity, size of tasks. The algorithm for determining this type of problem must be adapted to frequent changes of these factors and quick generation of solutions. The time of solution generation plays the most important role in municipal companies. The ant algorithm generates results in a quick way and therefore this algorithm was chosen in this problem. The presented decision model concerns the collection of waste from individual residents. The car visits the loading points (inhabitants) and collects waste. The main goal is to designate this route. This fact additionally emphasizes the use of the heuristic algorithm in this problem. The work defines the mathematical model of the problem of municipal waste collection, the input data entered into the model are given, e.g. distances between objects of the transport network have been defined, driving times between these objects are given, loading times, unloading of waste, crossing time. The decision variable defines the connection between individual network objects implemented by the vehicle in a given route. Decision variables are binary type. Limitations have been introduced for working time and for the capacity of vehicles that collect waste. The criteria functions concern the minimization of the time of completion of all routes and the costs of fuel consumption. In order to check the correctness of the ant algorithm, its results were compared with random values. The ant algorithm in each case generated a better solution than a random algorithm. It should be emphasized that the form algorithm belongs to heuristic algorithms. The solution generated by these algorithms for complex decision problems is a suboptimal solution. However, taking into account the complexity of the municipal waste collection organization, the solution is accepted from a practical point of view.

PL

W pracy przedstawiono problem organizacji zbiórki odpadów komunalnych od indywidualnych mieszkańców. Organizacja zbiórki odpadów jest zdefiniowana jako wyznaczenie tras jazdy pojazdów realizujących daną zbiórkę. W celu rozwiązania tego problemu zaproponowano model decyzyjny wyznaczania tras jazdy pojazdów. Organizacja zbiórki odpadów komunalnych może być rozpatrywany w ujęciu jedno lub wielokryterialnym. W niniejszym opracowaniu przedstawiono zbiórkę odpadów komunalnych w kontekście wielokryterialnego problemu decyzyjnego. W niniejszej pracy model decyzyjny organizacji zbiórki odpadów komunalnych opiera się na optymalizacji wielokryterialnej. W tym przypadku algorytm optymalizacji był algorytmem mrówkowym. Algorytm ten został specjalnie zmodyfikowany w celu rozwiązania problemu podejmowania decyzji w oparciu o wiele kryteriów. Autorzy tej publikacji nie znaleźli zastosowania tego podejścia i tego algorytmu w literaturze do wyznaczenia organizacji zbiórki odpadów komunalnych. Organizacja zbiórki odpadów komunalnych jest złożonym problemem decyzyjnym i odnosi się do problemu komiwojażera. Problem ten należy do problemów NP-trudnych. Aby rozwiązać problem komiwojażera, należy zastosować algorytm heurystycznych. Szybki czas generowania wyniku przez algorytm mrówkowy jest jego główną cechą, co jest pożądane w procesie wyznaczania organizacji zbiórki odpadów komunalnych. Proces ten zależy od wielu czynników, np. pojemność pojazdów, wielkość zadań. Algorytm wyznaczania tego typu problemu musi być dostosowany do częstych zmian tych czynników i szybkiego generowania rozwiązań. W firmach komunalnych najważniejszą rolę odgrywa czas generowania rozwiązania. Algorytm mrówkowy generuje wyniki w szybki sposób i dlatego ten algorytm został wybrany w tym problemie. Przedstawiony model decyzyjny dotyczy zbiórki odpadów od poszczególnych mieszkańców. Samochód odwiedza punkty załadunku (mieszkańców) i zbiera odpady. Głównym celem jest wyznaczenie tej trasy. Fakt ten dodatkowo podkreśla zastosowanie algorytmu heurystycznego w tym problemie. W pracy zdefiniowano model matematyczny problemu zbiórki odpadów komunalnych, podano dane wejściowe wprowadzane do modelu np. zdefiniowano odległości pomiędzy obiektami sieci transportowej, podano czasy jazdy pomiędzy tymi obiektami, czasy załadunku, wyładunku odpadów, czas przejazdu przez skrzyżowania. Zmienna decyzyjna określa połączenie pomiędzy poszczególnymi obiektami sieci realizowane przez pojazd w danej trasie. Zmienne decyzyjne są typu binarnego. Wprowadzono ograniczenia na czas pracy oraz na pojemność pojazdów realizujących zbiórkę odpadów. Funkcje kryteriów dotyczą minimalizacji czasu realizacji wszystkich tras oraz kosztów zużycia paliwa. W pracy szczegółowo scharakteryzowano algorytm mrówkowy rozwiązujący wielokryterialny problem decyzyjny zbiórki odpadów komunalnych. W celu sprawdzenia poprawności algorytmu mrówkowego jego wyniki porównano z wartościami losowymi. Algorytm mrówkowy w każdym przypadku generował lepsze rozwiązanie niż losowy algorytm. Należy podkreślić, że algorytm mrówkowy należy do algorytmów heurystycznych. Rozwiązanie wygenerowane przez te algorytmy dla złożonych problemów decyzyjnych jest rozwiązaniem nieoptymalnym. Biorąc jednak pod uwagę złożoność organizacji zbiórki odpadów komunalnych, rozwiązanie jest akceptowane z praktycznego punktu widzenia.

19

Charakterystyka wielokryterialnego problemu wyznaczania tras pojazdów z elastycznymi oknami czasowymi

Kubek D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2018

|

z. 120

219--229

PL

Celem artykułu jest zdefiniowanie modelu dla popularnego i ważnego zagadnienia planowania tras pojazdom w mieście. Zaproponowany model został sformułowany w postaci wielokryterialnej, w którym dodatkowo uwzględniono wsteczne przepływy towarów oraz elastyczne okna obsługi klientów. Podstawową charakterystykę oraz użyteczność modelu przeanalizowano w oparciu liczne eksperymenty obliczeniowe. Dane do eksperymentów bazują na rzeczywistej sieci drogowej miasta Krakowa.

EN

The article aims to define a model for a popular and important issue of vehicle routes planning in urban areas. The proposed model has been formulated in a multi-criteria form, which additionally takes into account reverse of good flows and soft time windows. The basic characteristics and usability of the model were analysed by numerous computational experiments. The data for experiments were based on the actual road network of the city of Krakow.

20

Analysis of multicriteria transportation problem connected to minimization of means of transport number applied in a selected example

Ambroziak T., Malesa A., Kostrzewski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2018

|

z. 123

5--20

EN

This article presents the method connected to formulation and solving multicriteria transportation problems in the context of necessary transportation resources. In the developed method transport resources are considered in the aspect of their number minimization. Moreover, authors of the article presents several well-known methods for solving multicriteria transportation problems, and then develop solutions of multicriteria linear transportation problems for minimization of the number of transport resources (means of transport). Furthermore, authors describes an example of a solution as a result of using an original computer application. What is more, the development of correctness verification of the presented algorithm has been conducted. The article was concluded with a summary along with an indication of further work in the subject matter.

PL

W artykule przedstawiono metodę formułowania wielokryterialnych zadań transportowych w kontekście analizy liczb środków transportu. Środki transportu w opracowanej metodzie rozpatrywane są w aspekcie minimalizacji ich liczby. W artykule przedstawiono metody rozwiązywania wielokryterialnych zadań transportowych, a następnie opracowano rozwiązania wielokryterialnych liniowych zadań transportowych w kontekście minimalizacji liczby środków transportu. Opisany został także przykład rozwiązania w efekcie zastosowania autorskiej aplikacji komputerowej. Pewien szczególny nacisk położony został na opracowanie weryfikacji poprawności działania przedstawionego algorytmu. Artykuł został zwieńczony podsumowaniem wraz ze wskazaniem dalszych prac nad zagadnieniem.