Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A review on research trends in using cuckoo search algorithm: applications and open research challenges

Safdar Kalsoom, Abdul Rani Khairul Najmy, Rahim Hasliza A., Rosli Siti Julia, Jamlos Mohd Aminudin

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 5

18--24

EN

This paper provides an exclusive understanding of the Cuckoo Search Algorithm (CSA) using a comprehensive review for various optimization problems. CSA is a swarm-based nature inspired, intelligent and metaheuristic approach, which is used to solve complex, single or multi objective optimization problems to provide better solutions with maximum or minimum parameters. It was developed in 2009 by Yang and Deb to emulate the breeding behaviour of cuckoos. Since CSA provides promising solutions to solve real world optimization problems, in recent years there have been introduced several new modified and hybridized CSAs using for different applications. In this regard this article provides a comprehensive survey including recent trends, modifications, open research challenges, applications, and related taxonomies for various optimization problems. The literature of this reviewed paper belongs to the domains of engineering, optimization, and pattern recognition. The aim of this review paper is to provide a detailed overview regarding CSA for possible future directions using the recent contributions.

PL

Ten artykuł zapewnia wyłączne zrozumienie algorytmu przeszukiwania kukułki (CSA) za pomocą kompleksowego przeglądu różnych problemów optymalizacyjnych. CSA to oparte na roju, inteligentne i metaheurystyczne podejście inspirowane naturą, które służy do rozwiązywania złożonych, jedno- lub wielocelowych problemów optymalizacyjnych w celu zapewnienia lepszych rozwiązań z maksymalnymi lub minimalnymi parametrami. Został opracowany w 2009 roku przez Yang i Deb, aby naśladować zachowanie hodowlane kukułek. Ponieważ CSA zapewnia obiecujące rozwiązania do rozwiązywania rzeczywistych problemów optymalizacyjnych, w ostatnich latach wprowadzono kilka nowych zmodyfikowanych i hybrydowych CSA używanych do różnych zastosowań. Pod tym względem ten artykuł zawiera obszerną ankietę, w tym najnowsze trendy, modyfikacje, otwarte wyzwania badawcze, aplikacje i powiązane taksonomie dla różnych problemów optymalizacyjnych. Literatura tego recenzowanego artykułu należy do dziedzin inżynierii, optymalizacji i rozpoznawania wzorców. Celem tego artykułu przeglądowego jest przedstawienie szczegółowego przeglądu dotyczącego CSA dla możliwych przyszłych kierunków z wykorzystaniem ostatnich wkładów.

2

Optimal economic dispatch of smart grid system

Sadouni Houria, Rami Abdelkader

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 2

215--220

EN

In this paper, we present the optimal economic dispatch (ED) strategy based on smart grid systems. We determine in this paper the minimum powers to be generated to satisfy a given load. Calculating minimum power amounts to calculating the minimum cost of electricity supplied to the consumer. The problem treated is an optimization problem with complex equality and inequality constraints requiring the use of an optimization method to solve it. We have considered the system in its steady state conditions.

PL

W niniejszym artykule przedstawiamy optymalną strategię ekonomicznej wysyłki (ED) opartą na systemach inteligentnych sieci. W tym artykule określamy minimalne moce, które mają być wygenerowane w celu zaspokojenia danego obciążenia. Obliczenie mocy minimalnej sprowadza się do obliczenia minimalnego kosztu energii elektrycznej dostarczonej do odbiorcy. Rozpatrywany problem to problem optymalizacji ze złożonymi ograniczeniami równości i nierówności, wymagający zastosowania metody optymalizacji do jego rozwiązania. Rozważaliśmy system w warunkach stanu ustalonego.

3

Local Levenberg-Marquardt algorithm for learning feedforwad neural networks

Bilski Jarosław, Kowalczyk Bartosz, Marchlewska Alina, Zurada Jacek M.

Journal of Artificial Intelligence and Soft Computing Research

|

2020

|

Vol. 10, No. 4

299--316

EN

This paper presents a local modification of the Levenberg-Marquardt algorithm (LM). First, the mathematical basics of the classic LM method are shown. The classic LM algorithm is very efficient for learning small neural networks. For bigger neural networks, whose computational complexity grows significantly, it makes this method practically inefficient. In order to overcome this limitation, local modification of the LM is introduced in this paper. The main goal of this paper is to develop a more complexity efficient modification of the LM method by using a local computation. The introduced modification has been tested on the following benchmarks: the function approximation and classification problems. The obtained results have been compared to the classic LM method performance. The paper shows that the local modification of the LM method significantly improves the algorithm’s performance for bigger networks. Several possible proposals for future works are suggested.

4

Optimization of the structure of titanium scaffolds reproducing the concellous bone

Skalski Konstanty, Filipowski Ryszard

Inżynieria Powierzchni

|

2020

|

nr 3-4

5--12

EN

The paper presents the scopes of examination of the cancellous bone, 3D CAD design of scaffolds of the cancellous bone and their creation with a laser beam in SLM incremental technology. The geometrical size of the scaffold and the material feature corresponding to the Young's modulus are the parameters describing the porous structure of the cancellous bone. In the statistical analysis, these values are defined as independent variables. The physical properties of the scaffold are defined by the strength parameters determined by hardness (e.g. HIT, HM, HV and are dependent variables). The REGMULT multiple regression program was used to develop the research results. However, to optimize the porous structure of the scaffold, the single-criteria optimization program SYEQL3 was used.

PL

W pracy przedstawiono zakresy badania kości gąbczastej, projektowania 3D CAD rusztowań (skaffoldów) kości gąbczastej oraz ich tworzenia wiązką lasera w technologii przyrostowej SLM. Parametrami opisującymi porowatą strukturą kości gąbczastej są: wielkości geometryczne rusztowania oraz cecha materiałowa odpowiadająca modułowi Younga. Wielkości te w analizie statystycznej definiowane są jako zmienne niezależne Własności fizykalne rusztowania zdefiniowane przez parametry wytrzymałościowe (twardości, np. HIT, HM, HV) są zmiennymi zależnymi. Do opracowania wyników badań zastosowano program regresji wielokrotnej o nazwie REGMULT. Do optymalizacji struktury porowatej skaffoldu, wykorzystano program optymalizacji jednokryterialnej SYEQL3.

5

Optymalizacja procesu technologicznego z wykorzystaniem planowanego eksperymentu

Skalski Konstanty, Filipowski Ryszard, Marciniak Mieczysław, Bańczerowski Jakub

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 1

26--34

PL

Modelowanie procesów technologicznych stawia wciąż nowe wyzwania ośrodkom badawczym w problematyce, dotyczącej w szczególności aspektów matematycznych. W pracy podjęto w oparciu o wybrany proces technologiczny zagadnienie jego opisu fizycznego, w którym najogólniej były wielkości badane (poprzez zmienne niezależne) i wielkości wynikowe (jako zmienne zależne). Zaproponowane modele matematyczne dla wielu zmiennych odpowiadają równaniu (wielomianowemu) drugiego stopnia. Celem zaś identyfikacji szczegółowej postać modelu zaproponowano odpowiednio trzypoziomowy plan eksperymentu. W przykładowych rozważaniach przyjęto funkcję regresji dla czterech zmiennych niezależnych. Otrzymane równanie regresji dla zmiennych niezależnych i zależnych zweryfikowano statystycznie parametrami tj. współczynnikiem regresji wielokrotnej, testem Snedocora oraz t-Studenta. Finalna postać statystyczna modelu posłużyła do znalezienia warunków jego optymalizacji. Otrzymane punkty ekstremalne oraz ekstremalna wartość funkcji (MIN, MAX) pozwalają wskazać najistotniejsze warunki realizacji procesu technologicznego. Przedstawiona metodyka może być wykorzystana dla dowolnie zróżnicowanych modeli matematycznych drugiego stopnia z uwagi na możliwość analitycznego rozwiązania zagadnienia optymalizacji.

EN

Modelling of technological processes constantly poses new challenges to research centres in issues related to the peculiarity of mathematical aspects. In the paper, on the basis of the selected technological process, the problem of its physical description was undertaken, in which most generally there were examined quantities (through independent variables) and resultant quantities (as dependent variables). The proposed mathematical models for many variables correspond to the (polynomial) second degree equation. In order to identify the detailed form of the model, a three-level plan of the experiment was proposed accordingly. In the exemplary considerations, a regression function was adopted for four independent variables. The obtained regression equation for independent and dependent variables was verified statistically by parameters, i.e. the multiple regression coefficient, the Snedocor test and the t- Student test. The final statistical form of the model was used to find the conditions for its optimization. The obtained extreme points and the extreme value of the function (MIN, MAX) allow to indicate the most important conditions for the implementation of the technological process. The presented methodology can be used for any of the most diversesecond degree mathematical models due to the possibility of analytical solution of the optimization problem.

6

Optimal generalized Hohmann transfer with plane change using lagrange multipliers

Kamel O. M., Soliman A. S., Amin M. R.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 1

11--16

EN

The optimized orbit transfer of a space vehicle, revolving initially around the primary, in a similar orbit to that of the Earth around the Sun, in an elliptic trajectory, to another similar elliptic orbit of an adequate outer planet is studied in this paper. We assume the elements of the initial orbit to be that of the Earth, and the elements of the final orbit to be that of an outer adequate planet, Mars for instance. We consider the case of two impulse generalized Hohmann non coplanar orbits. We need noncoplanar (plane change) maneuvers mainly because: 1) a launch-site location restricts the initial orbit inclination for the vehicle; 2) the direction of the launch can influence the amount of velocity the booster must supply, so certain orientations may be more desirable; and 3) timing constraints may dictate a launch window that isn’t the best, from which we must make changes[3]. We used the Lagrange multipliers method to get the optimum of the total minimum energy required ΔVT , by optimizing the two plane change angles 1 and 2, where 1 is the plane change at the first instantaneous impulse at peri-apse, and 2 the plane change at the second instantaneous thrust at apo-apse. We adopt the case of Earth - Mars, as a numerical example.

7

A factor graph based genetic algorithm

Helmi B. H., Rahmani A. T., Pelikan M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2014

|

Vol. 24, no. 3

621--633

EN

We propose a new linkage learning genetic algorithm called the Factor Graph based Genetic Algorithm (FGGA). In the FGGA, a factor graph is used to encode the underlying dependencies between variables of the problem. In order to learn the factor graph from a population of potential solutions, a symmetric non-negative matrix factorization is employed to factorize the matrix of pair-wise dependencies. To show the performance of the FGGA, encouraging experimental results on different separable problems are provided as support for the mathematical analysis of the approach. The experiments show that FGGA is capable of learning linkages and solving the optimization problems in polynomial time with a polynomial number of evaluations.

8

Study Actuality of Immune Optimization Algorithm

Shi W., Yang H., Miao Y., Hu Y.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 3b

98--100

EN

In this paper, an optimization algorithm base immune principle is expatiated, explain its basic theory and process. And discuss immune algorithm’s advantage than other heuristic algorithms, such as: genetic algorithm and evolution strategy. And introduce several better algorithms base immune algorithm, present application in optimization problems. At last we propose immune algorithm’s further development in optimization problems’ application.

PL

W artykule przedstawiono algorytm optymalizacji oparty na układzie odpornościowym. Opisano podstawy teoretyczne i zasady działania. Dokonano porównania z innymi algorytmami heurystycznymi, jak genetyczny i ewolucyjny. Omówiono także potencjalne zastosowanie algorytmów bazujących na proponowanym rozwiązaniu.

9

A model for optimizing enterprise’s inventory costs : a fuzzy approach

Kosiński W, Muniak R., Kosiński W. K.

Operations Research and Decisions

|

2013

|

Vol. 23, No. 4

39--54

EN

Applicability of a fuzzy approach to a problem originating from administrative accounting, namely to determine an economic order quantity (EOQ) in a variable competitive environment with imprecise and vague data, has been presented. For this purpose, the model of ordered fuzzy numbers developed by the first author and his two co-workers is used. The present approach generalizes the one developed within the framework of convex fuzzy numbers and stays outside the probabilistic one.

10

Teoria kolejek w zastosowaniu do opisu procesu transportowego

Żak J.

Logistyka

|

2012

|

nr 4

PL

W artykule przedstawiono główne założenia teorii kolejkowej i jej zastosowanie w opisie procesu transportowego. Zdefiniowano proces transportowego jednostki ładunkowej w systemie transportowym. Przedstawiono parametry charakteryzujące proces transportowy uwzględniając formy teorii kolejkowej.

EN

The article describes the main assumptions of queue theory and its application in the description of the transport process. The unit load transport process in the transport system was defined. The parameters characterizing the transport process having the form of queue theory were presented.

11

O niektórych wynikach analizy i optymalizacji HM-sieci i ich zastosowaniach

Kiturko O., Kołuzajewa K., Matałycki M.

Studia Informatica

|

2011

|

Vol. 32, nr 3A

21-30

PL

W artykule przeprowadzono badanie HM-sieci kolejkowych z dochodami, w przypadku gdy intensywność wchodzącego strumienia zgłoszeń i intensywności obsługiwania zgłoszeń w systemach obsługi zależą od ich ilości w systemach i od czasu. Rozpatrywane są zadania optymalizacji i optymalnej kontroli dla tych sieci. Przedstawione zostały przykłady zastosowań HM-sieci do prognozowania dochodów różnych obiektów komputerowych.

EN

Investigation of HM queueing networks with incomes in case when arrival rate of messages and service rates of messages in queueing systems depend on their number and time is carried out. Optimization and optimal control problems for these networks are observed. Examples of HM-networks applications for income forecasting of different computer objects are presented.

12

Model matematyczny optymalizacji rozdziału palet w centrum dystrybucyjnym

Wikarek J.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

PL

Problem optymalizacji rozdziału palet jest jednym z wielu problemów optymalizacyjnych pojawiających się we współcześnie funkcjonujących centrach dystrybucyjnych. Jest jednym kluczowych problemów poza optymalizacją tras, optymalizacją rozmieszczenia zapasów w magazynach wysokiego składowania itp. Dodatkowo należy podkreślić, że problem optymalizacji rozdziału palet odbywa się w horyzoncie krótkookresowym np. raz na dobę. W artykule przedstawiony został model matematyczny optymalizacji oraz jego implementacja. Przedstawiono również rozwiązanie modelu dla przykładów liczbowych. Jako środowisko implementacji i rozwiązania modelu zaproponowano pakiet optymalizacji dyskretnej Lingo firmy LINDO.

EN

Problem of optimization of pallets allocation is one of many problem in modern distribution centers. However, it is very important problem excepting e.g. routing optimization, space optimization etc. Additionally, that problem optimization of pallets allocation for routes and trucks is a short-run horizon process e.g. every day. The optimization and implementation model of that problem has been presented in this paper. Solution of this model for the numerical examples has been describing also. As a solution environment package of discreet optimization Lingo has been used.

13

Application of Genetic Algorithms and Hopfield Neural Networks to Combined Economic and Emission Dispatch (CEED)

Benyahia M., Benasla L., Rahli M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

111-115

EN

This paper presents the Genetic Algorithms (GA) and Hopfield Neural Network (HNN) to solve the Combined Economic and Emission Dispatch (CEED) problem. The equality constraints of power balance and the inequality generator capacity constraints are considered. The CEED problem is a bi-objective non linear optimization problem since it is obtained by considering both the economy and emission objectives. This bi-objectives problem is converted into a single objective function using a price penalty factor approach. In this paper AG and HNN are tested on six generators system and the results are compared. The solutions are quite encouraging and useful in the CEED.

PL

Artykuł przedstawia wykorzystanie algorytmów genetycznych i neuronowej sieci Hopfielda do rozwiązywania problemu emisji zanieczyszczeń CEED. Rozważono równość balansu mocy i nierówność obciążenia generatora. Problem CEED jest problemem optymalizacji biorącym pod uwagę równowagę kosztów paliwa i emisji zanieczyszczeń. Problem ten został sprowadzony do pojedynczej funkcji celu uwzględniającej koszty kary. Zagadnienie przetestowano na przykładzie sześciu generatorów.

14

Równoważenie obciążenia w problemach rozdziału zasobów dyskretnych - podejścia heurystyczne

Mika M.

Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 150

73-78

PL

Rozważany jest problem rozdziału zasobów dyskretnych, w którym zasadniczym celem jest równoważenie obciążenia zasobowego. W problemie tym czynności projektu są szeregowane w taki sposób, by me naruszyć ograniczeń kolejnościowych i linii krytycznej dla całego projektu przy jednoczesnej minimalizacji funkcji celu odzwierciedlającej zmiany poziomu wykorzystania zasobów. Przedstawiono trzy klasy takich funkcji oraz zaproponowano pewne podejścia heurystyczne.

EN

Resource leveling problem is considered. The main objective of this problem is to minimize the fluctuations of the resource usage profiles. There are two types of constraints in this problem: a deadline for the entire project as well as precedence constraints between pairs of projects' activities. Three classes of objective functions are distinguished. Some heuristics are proposed to solve the problem.

15

Metoda analizy minimów lokalnych do rozwiązywania permutacyjnych problemów optymalizacyjnych

Bożejko W., Rajba P., Wodecki M.

Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 150

19-24

PL

W pracy przedstawiono metodę konstrukcji algorytmów rozwiązywania problemów optymalizacyjnych opartą na analizie minimów lokalnych. Najlepsze cechy tych minimów są dziedziczone przez następną populację rozwiązań. Wykonano eksperymenty obliczeniowe, które potwierdziły efektywność proponowanej metody.

EN

In the paper we present a method of algorithms construction based on analyzing local minima for solving optimization problems. The best properties of these minima are succeeded by a next generation of solutions. Computational experiments, which has been done, affirmed the efficiency of the proposed method.

16

Systems of variational inequalities related to economic equilibrium

Naniewicz Z., Nockowska M.

Control and Cybernetics

|

2007

|

Vol. 36, no 4

889-909

EN

In the paper a new approach to the Walrasian general equilibrium model of economy is presented. The classical market clearing condition is replaced by suitably formulated variational inequality. It states that the market clears for a commodity if its equilibrium price is positive; otherwise, there may be an excess supply of the commodity in equilibrium and then its price is zero. Such approach enables establishing new existence results without assumptions which were fundamental for the currently used methods: (i) Dis-utility functions are not required to be strictly convex and they may attain their minima in the consumption sets (the local nonsatiation of preferences is not required). (ii) The boundary of the positive orthant is allowed for the price vector in equilibrium. It allows for investigation of certain new problems, e.g. bankruptcy conditions.

17

Fuzzy evolutionary algorithms and neural networks in uncertain optimization problems

Orantek P.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

317-329

EN

This paper is devoted to the application of the evolutionary algorithms and artificial neural networks to uncertain optimization problems in which some parameters are described by fuzzy numbers. The special method of global optimization: Two-Stages Fuzzy Strategy (TSFS) for structures in uncertain conditions is proposed. As the first stage of the TSFS the fuzzy evolutionary algorithm is used. As the second stage the local optimization method with neuro-computing is proposed. The presented approach is applied in the identification problems of mechanical structures, in which material parameters and loadings are uncertain. To solve the direct problem the fuzzy boundary element method (FBEM) is used. Several numerical tests and examples are presented.

18

Badania operacyjne przy niepełnej informacji

Chojnacki A. B.

Zeszyty Naukowe Warszawskiej Wyższej Szkoły Informatyki

|

2006

|

nr 1

25--41

PL

W artykule przedstawiono podstawowe problemy związane z niekompletnością informacji w procesach podejmowania decyzji bazujących na metodologii badań operacyjnych. Przedstawiono etapy postępowania charakterystyczne dla badań operacyjnych. Omówiono zasady konstruowania modelu matematycznego oraz elementy i konstrukcję zadania optymalizacyjnego. Wymieniono najważniejsze przyczyny braku informacji analizując sytuację podmiotu decyzyjnego oraz analityka. Scharakteryzowano sytuacje growe, losowe, rozmyte, tzw. nieokreślone oraz opisywane zbiorami przybliżonymi. Przedstawiono związane z tym różne techniki definiowania funkcji oceny osiągnięcia celi.

EN

This paper concerns basic problems connected with imperfect knowledge in decision making processes based on the operation research methodology. The stages of proceedings characteristic for operation research are shown. The rules of construction of mathematical models and optimization problems are presented. The main reasons of imperfect knowledge are discussed after analysis of situation of the decision object and the analytic. The game, probabilistic, fuzzy, indefinite and fuzzy sets defined situations are described. Various techniques of defining the achieve goal assessment function are presented.

19

Assets/liabilities portfolio immunization as an optimization problem

Kondratiuk-Janyska A., Kałuszka M.

Control and Cybernetics

|

2006

|

Vol. 35, no 2

335-349

EN

The aim of this paper is to present bond portfolio immunization strategies in the case of multiple liabilities, based on single-risk or multiple-risk measure models under the assumption of multiple shocks in the term structure of interest rates referring, in particular, to Fong and Vasicek (1984), Nawalkha and Chambers (1996), Balbas and Ibanez (1998) and Hurlimann (2002). Immunization problem is formulated as a constrained optimization problem under a fixed open loop strategy. New risk measures associated with changes of the term structure are also defined.

20

On some optimization problem related to economic equilibrium

Naniewicz Z.

Control and Cybernetics

|

2002

|

Vol. 31, no 1

141-165

EN

The paper considers an optimization problem in which the minima of a finite collection of objective functions satisfy some unilateral constraints and are linked together by a certain subdifferential relationship. The governing relations are stated as a variational inequality defined on a nonconvex feasible set. By the reduction to the variational inequality involving nonmonotone multivalued mapping, defined over nonnegative orthant, the existence of solutions is examined. The prototype is the general economic equilibrium problem. The exemplification of the theory for the quadratic multi-objective function is provided.