ارزیابی و مقایسه ی عملکرد الگوریتم علیبابا و چهل دزد با برخی الگوریتمهای فراابتکاری
الموضوعات : New technologies in distributed systems and algorithmic computingفاطمه دلبری 1 , علی اکبر نقابی 2 , جلال ایزی 3
1 - گروه مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار، سبزوار، ایران
2 - گروه مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران
3 - گروه مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار، سبزوار، ایران
الکلمات المفتاحية: الگوریتم علیبابا و چهل دزد, الگوریتمهای فراابتکاری, الگوریتم شاهین هریس, الگوریتم کرکس آفریقایی,
ملخص المقالة :
طبیعت همیشه الگویی مناسب برای انسانها بوده است تا محققان بتوانند با الگوبرداری از ساختار بدن و مدل حرکت حیوانات و رفتارهای زیستی موجودات، الگوریتمهایی را به وجود آورند که الهام گرفته از آنها بوده و برای بهینهسازی و حل مسائل پیچیده بهکاربرده شوند. الگوریتم علیبابا و چهل دزد یکی از الگوریتمهای فراابتکاری است که از داستان علیبابا و چهل دزد الهام گرفتهشده است. در این الگوریتم، شهری که داستان در آن اتفاق میافتد بهعنوان فضای جستجو در نظر گرفتهشده و دزدها بهعنوان عاملهای جستجو عمل میکنند. همچنین، علیبابا بهعنوان هدف و پاسخ بهینه مسئله در نظر گرفتهشده است. باتوجهبه گستردگی الگوریتمهای فراابتکاری و نیز کاربرد وسیع آنها در حوزههای مختلف، بررسی عملکرد چنین الگوریتمهایی لازم به نظر میرسد. پژوهش حاضر قصد دارد عملکرد الگوریتم چهل دزد و علیبابا را با هفت الگوریتم دیگر شامل الگوریتمهای گلهاسب، شاهین هریس، کرکس آفریقایی، شیرمورچه، خفاش، کرم شبتاب و الگوریتم نهنگ مقایسه نماید. برای ارزیابی عملکرد الگوریتمهای انتخابی از مجموعه توابع استاندارد CEC 2017 استفادهشده و همچنین برای مقایسه عملکرد از سه معیار بهترین پاسخ، انحراف معیار و میانگین زمان اجرا استفادهشده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که الگوریتم کرکس آفریقایی و شاهین هریس بهطور قابلتوجهی در مقایسه با الگوریتم چهل دزد و علیبابا و همچنین در قیاس با سایر الگوریتمها در اکثر توابع عملکرد بهتری داشته اند. همچنین، بطور معمول این الگوریتم عملکرد بهتری از الگوریتم های شیرمورچه، خفاش و کرم شب تاب داشته است.
1. Zhang, Y., S. Wang, and G. Ji, A comprehensive survey on particle swarm optimization algorithm and its applications. Mathematical problems in engineering, 2015. 2015(1): p. 931256.
2. Gamarra, C. and J.M. Guerrero, Computational optimization techniques applied to microgrids planning: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015. 48: p. 413-424.
3. SS, V.C. and A. HS, Nature inspired meta heuristic algorithms for optimization problems. Computing, 2022. 104(2): p. 251-269.
4. Odili, J.B., The dawn of metaheuristic algorithms. International Journal of Software Engineering and Computer Systems, 2018. 4(2): p. 49-61.
5. Slowik, A. and H. Kwasnicka, Nature inspired methods and their industry applications—Swarm intelligence algorithms. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2017. 14(3): p. 1004-1015.
6. Braik, M., M.H. Ryalat, and H. Al-Zoubi, A novel meta-heuristic algorithm for solving numerical optimization problems: Ali Baba and the forty thieves. Neural Computing and Applications, 2022. 34(1): p. 409-455.
7. Abualigah, L., et al., Meta-heuristic optimization algorithms for solving real-world mechanical engineering design problems: a comprehensive survey, applications, comparative analysis, and results. Neural Computing and Applications, 2022: p. 1-30.
8. Mirjalili, S., Moth-flame optimization algorithm: A novel nature-inspired heuristic paradigm. Knowledge-based systems, 2015. 89: p. 228-249.
9. Zolghadr-Asli, B., O. Bozorg-Haddad, and X. Chu, Crow search algorithm (CSA). Advanced optimization by nature-inspired algorithms, 2018: p. 143-149.
10. Mirjalili, S., S.M. Mirjalili, and A. Lewis, Grey wolf optimizer. Advances in engineering software, 2014. 69: p. 46-61.
11. Thrift, P.R. Fuzzy Logic Synthesis with Genetic Algorithms. in ICGA. 1991.
12. Dorigo, M., M. Birattari, and T. Stutzle, Ant colony optimization. IEEE computational intelligence magazine, 2006. 1(4): p. 28-39.
13. Kennedy, J. and R. Eberhart. Particle swarm optimization. in Proceedings of ICNN'95-international conference on neural networks. 1995. ieee.
14. Rashedi, E., H. Nezamabadi-Pour, and S. Saryazdi, GSA: a gravitational search algorithm. Information sciences, 2009. 179(13): p. 2232-2248.
15. Mirjalili, S. and S. Mirjalili, Genetic algorithm. Evolutionary algorithms and neural networks: theory and applications, 2019: p. 43-55.
16. Price, K., R.M. Storn, and J.A. Lampinen, Differential evolution: a practical approach to global optimization. 2006: Springer Science & Business Media.
17. MiarNaeimi, F., G. Azizyan, and M. Rashki, Horse herd optimization algorithm: A nature-inspired algorithm for high-dimensional optimization problems. Knowledge-Based Systems, 2021. 213: p. 106711.
18. Heidari, A.A., et al., Harris hawks optimization: Algorithm and applications. Future generation computer systems, 2019. 97: p. 849-872.
19. Abdollahzadeh, B., F.S. Gharehchopogh, and S. Mirjalili, African vultures optimization algorithm: A new nature-inspired metaheuristic algorithm for global optimization problems. Computers & Industrial Engineering, 2021. 158: p. 107408.
20. Mirjalili, S., The ant lion optimizer. Advances in engineering software, 2015. 83: p. 80-98.
21. Bangyal, W.H., J. Ahmad, and H.T. Rauf, Optimization of neural network using improved bat algorithm for data classification. Journal of Medical Imaging and Health Informatics, 2019. 9(4): p. 670-681.
22. Yang, X.-S. and X. He, Firefly algorithm: recent advances and applications. International journal of swarm intelligence, 2013. 1(1): p. 36-50.
23. Mirjalili, S. and A. Lewis, The whale optimization algorithm. Advances in engineering software, 2016. 95: p. 51-67.
24. Singh, A. and A. Kumar, Applications of nature-inspired meta-heuristic algorithms: A survey. International Journal of Advanced Intelligence Paradigms, 2021. 20(3-4): p. 388-417.
25. Luan, J., et al., A novel method to solve supplier selection problem: Hybrid algorithm of genetic algorithm and ant colony optimization. Mathematics and Computers in Simulation, 2019. 156: p. 294-309.
26. Rodríguez, N., et al., Optimization algorithms combining (meta) heuristics and mathematical programming and its application in engineering. 2018.
27. Mirjalili, S., et al., Salp Swarm Algorithm: A bio-inspired optimizer for engineering design problems. Advances in engineering software, 2017. 114: p. 163-191.
28. Alabool, H.M., et al., Harris hawks optimization: a comprehensive review of recent variants and applications. Neural computing and applications, 2021. 33: p. 8939-8980.
29. Kamboj, V.K., et al., An intensify Harris Hawks optimizer for numerical and engineering optimization problems. Applied Soft Computing, 2020. 89: p. 106018.
30. Fan, J., Y. Li, and T. Wang, An improved African vultures optimization algorithm based on tent chaotic mapping and time-varying mechanism. Plos one, 2021. 16(11): p. e0260725.
31. Liu, R., et al., Improved African vulture optimization algorithm based on quasi-oppositional differential evolution operator. IEEE Access, 2022. 10: p. 95197-95218.
32. Awadallah, M.A., et al., Binary Horse herd optimization algorithm with crossover operators for feature selection. Computers in biology and medicine, 2022. 141: p. 105152.
33. Hosseinalipour, A. and R. Ghanbarzadeh, A novel approach for spam detection using horse herd optimization algorithm. Neural Computing and Applications, 2022. 34(15): p. 13091-13105.
34. Abualigah, L., et al., Ant lion optimizer: a comprehensive survey of its variants and applications. Archives of Computational Methods in Engineering, 2021. 28: p. 1397-1416.
35. Mohamed, A.W., et al., Evaluating the performance of meta-heuristic algorithms on CEC 2021 benchmark problems. Neural Computing and Applications, 2023. 35(2): p. 1493-1517.
36. Khodadadi, N., et al., A comparison performance analysis of eight meta-heuristic algorithms for optimal design of truss structures with static constraints. Decision Analytics Journal, 2023. 8: p. 100266.
37. Gürgen, S., et al., A comprehensive performance analysis of meta-heuristic optimization techniques for effective organic rankine cycle design. Applied Thermal Engineering, 2022. 213: p. 118687.
38. Khari, M., et al., Performance analysis of six meta-heuristic algorithms over automated test suite generation for path coverage-based optimization. Soft Computing, 2020. 24(12): p. 9143-9160.
