بررسی الگوریتم ژنتیک و کاربردهای آن در مهندسی و مدیریت منابع آب

محورهای موضوعی : علوم آب

سید مصطفی طباطبائی ¹ , علی شهیدی ² , سید رضا هاشمی ³

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب دانشگاه بیرجند
2 - دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند
3 - استادیار گروه مهندسی آّب دانشگاه بیرجند

تاریخ دریافت : 1396/02/09 تاریخ پذیرش : 1396/04/30 تاریخ انتشار : 1395/07/01

کلید واژه: الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی, مدیریت منابع آب, روش های تکاملی,

چکیده مقاله :

با توجه به گستردگی و پیچیدگی سیستم‌های منابع آب، تعیین سیاست و انتخاب گزینه‌ و راهبردهای مناسب جهت عملکرد مناسب سیستم‌های منابع آب در شرایط مختلف ضرورت داشته و نیاز به یک فرایند بهینه‌سازی جامع دارد. در این تحقیق ابتدا ضرورت استفاده از روش‌های بهینه‌سازی تکاملی و سپس شرح مختصری درباره چگونگی اجرای عملگرهای الگوریتم ژنتیک به عنوان پرکاربردترین روش تکاملی پرداخته‌ شده است. در ادامه مزایا و محدودیت‌های الگوریتم ژنتیک بررسی شده و سپس پژوهش‌های انجام شده پیرامون آن در چند بخش بیان شده است. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم ژنتیک در حل مسائل متنوع منابع آب بطور موثری از حل مسائل چند محدودیتی با فضای بزرگ برمی‌آید و ضمن توانایی دستیابی به جواب بهینه مطلق، قادر است در شرایط مختلف مجموعه‌ای از جواب‌های قابل قبول را به عنوان گزینه‌های پیش رو در اختیار قرار دهد. جهت افزایش کارآیی الگوریتم و دستیابی به راه حل‌های بهتر، با توجه به ماهیت مساله می‌توان از نسخه‌های بهبودیافته یا تلفیق با مدل‌های شبیه‌سازی یا سایر روش-های بهینه‌سازی ریاضیاتی از آن بهره مطلوب را برد.

چکیده انگلیسی:

Considering extent and complexity of water resources systems, it is necessary and requires a comprehensive optimization process to determine the policy and select options and proper strategies For proper operation of water resources systems in different circumstances. In this study the necessity of using evolutionary optimization techniques and discussed a brief description on how to implement a genetic algorithm operators as the most evolutionary practical methods. More studies on genetic algorithm are presented in several sections. In the following, has been investigated advantages and limitations of genetic algorithm and then, presented research on several sections.The results show that Genetic algorithms in solving various problems of water resources, efficiently comes from dissolving the issues with a large space and solve complex problems while ability to achieve the global optimum can be provide in different conditions a series of acceptable answers as solutions. For increase the efficiency of the algorithm and achieving better solutions, According to the nature of the problem can be take optimal advantage of improved versions or combine with simulation models or other methods of mathematical.