دانلود پایان نامه

52
3-7- نتایج فاز دوم 54
3-7-1- آزمایشات عددی 54
3-7-2- پارامترهای مدل شبیه سازی 54
3-7-3- فرایند شبیه سازی 56
3-7-4- نتایج شبیه سازی 56
3-8- نتایج فاز سوم 64
3-8-1- آزمایشات عددی 64
3-8-2- پارامترهای مدل شبیه سازی 64
3-8-3- فرایند شبیه سازی 65
3-8-4- نتایج شبیه سازی 65
3-9-جمع بندی 74
فصل 4: حل تک هدفه مسئلهی مورد مطالعه با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری 75
4-1- مقدمه 76
4-2- الگوریتم ژنتیک 76
4-2-1- ساختار کروموزوم 78
4-2-2- تابع برازندگی 79
4-2-3- عملگرهای الگوریتم ژنتیک 80
4-2-4- شرط خاتمهی الگوریتم 84
4-2-5- نقاط قوت الگوریتم های ژنتیک 84
4-2-6- رویه ی الگوریتم ژنتیک 85
4-3- شبیه سازی تبرید 86
4-3-2- برنامه سردسازی 87
4-3-3- ساختار همسایگی جدید 88
4-3-4- رویه ی الگوریتم شبیه سازی تبرید 88
4-4- تنظیم پارامترهای استفاده شده برای الگوریتم ها 90
4-5- نتایج محاسباتی الگوریتم های فراابتکاری 91
4-5-1- مقدمه 91
4-5-2- آزمایشات عددی 91
4-5-3- پارامترهای مدل شبیه سازی 91
4-5-4- فرایند شبیه سازی 92
4-5-5- نتایج شبیه سازی 93
4-5-6- نتیجه گیری: 94
4-6- جمع بندی 95
فصل 5: حل مسئله پیش بینی ماکزیمم زمان اتمام کارها 96
5-1- مقدمه 97
5-2- مدل فازی سوگینو 97
5-2-2- شبکه عصبی فازی ANFIS 99
5-2-3- الگوریتم آموزش هیبریدی (مختلط) 102
5-3- پیش بینی ماکزیمم زمان اتمام کارها توسط شبکه عصبی فازی تطبیق پذیر 102
5-4- مدل رگرسیون خطی 105
5-5- نتایج محاسباتی 105
5-5-1- نتایج کلی 105
5-5-2- نتایج آزمون های آماری مربوط به معیار MSE 108
5-5-3- نتایج آزمون های آماری مربوط به معیار RMSE 109
5-5-4- نتایج آزمون های آماری مربوط به معیار R-Square 111
5-6- جمع بندی 113
فصل 6: حل مساله مورد مطالعه با رویکرد چند هدفه 114
6-1- مقدمه 115
6-2- مفاهیم پایه ای مسائل بهینه سازی چند هدفه 116
6-2-1- کلیات بهینه سازی چند هدفه 116
6-2-2- چیرگی پارتو و مجموعه حل های غیر غالب 119
6-2-3- مرز بهینه پارتو و مجموعه حل های بهینه پارتو 119
6-3- مروری بر روش های حل مسائل بهینه سازی چند هدفه 120
6-3-1- طبقه بندی بر اساس تعداد حل های بهینه به دست آمده 120
6-3-2- طبقه بندی بر اساس روش حل 121
6-4- روش های پیشنهادی برای حل چند هدفه مسئله مورد مطالعه 122
6-4-1- روش وزنی کلاسیک 123
6-4-2- روش مجموع وزنی نرمالایز شده توابع هدف 124
6-4-3- روش فازی 126
6-5- معیارهای مقایسه رویکردهای چندهدفه 130
6-5-1- تعداد جواب های پارتو 130
6-5-2- پراکندگی جواب های پارتو 130
6-5-3- درصد چیرگی در پارتو ترکیبی 131
6-5-4- مجموع انحراف بهترین جواب های هر تابع هدف از بهترین جواب های پارتو 131
6-6- جمع بندی 136
فصل 7: جمع‌بندی و پیشنهاد برای تحقیقات آتی 137
7-1- مقدمه 138
7-2- جمع‌بندی و خلاصه ی نتایج 138
7-3- نوآوری و مشارکت علمی 138
7-4- پیشنهادها برای تحقیقات آینده 139
مراجع 140

فهرست اشکال
شکل (1-1) دسته بندی مسائل زمانبندی 3
شکل (1-2) نمای شماتیک مسئله 6
شکل (1-3) متدولوژی تحقیق به صورت شماتیک 9
شکل (3-1) برنامه تولید شده توسط الگوریتم پیشنهادی MRS1 برای مثال ارائه شده 30
شکل (3-2) برنامه تولید شده توسط الگوریتم پیشنهادی MRS2 برای مثال ارائه شده 34
شکل (4-1) ساختار کلی کروموزوم 79
شکل (4-2) ساختار کلی کروموزوم مورد استفاده 79
شکل (4-3) ساختار کروموزوم تبدیل یافته 79
شکل (4-4) ساختار چرخ رولت 81
شکل (4-5) نمونه عملیات تقاطع 82
شکل (4-6) نمونه عملیات جهش 83
شکل(4-7) فرایند اجرای الگوریتم ژنتیک برای مسئله ی NWTSFFS 84
شکل (4-8) نمودار الگوریتم ژنتیک هیبریدی برای مسئله ی NWTSFFS 85
شکل (4-9) نمودار الگوریتم شبیه سازی تبرید هیبریدی برای مسئله ی NWTSFFS 89
شکل (5-1) ساختار کلی شبکه فازی عصبی تطبیق پذیر با دو ورودی 98
شکل (5-2) مدل استنتاج فازی سوگینو 99
شکل (5-3) تابع عضویت گوسین 100
شکل (6-1) نمونه ای از جواب های پارتو 117
شکل (6-2) نمایش عدد فازی مثلثی 127

فهرست جداول
جدول (3-1) علائم و نمادهای به کار رفته در الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری 26
جدول (3-2) توابع هدف استفاده شده در الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری 27
جدول (3-3) زمان های پردازش مرحله اول و دوم برای مثال ارائه شده 29
جدول (3-4) تکرار اول الگوریتم 29
جدول (3-5) تکرار دوم الگوریتم 29
جدول (3-6) توالی به دست امده برای کارها توسط الگوریتم MRS1 30
جدول (3-7) زمان های پردازش و موعد تحویل برای مثال ارائه شده 32
جدول (3-8) تکرار اول الگوریتم MRS2 32
جدول (3-9) تکرار دوم الگوریتم MRS2 33
جدول (3-10) توالی به دست آمده برای کارها توسط الگوریتم MRS2 34
جدول (3-11) زمان های پردازش و موعد تحویل برای مثال ارائه شده 35
جدول (3-12) تکرار اول الگوریتم MRS3 36
جدول (3-13) تکرار دوم الگوریتم MRS3 37
جدول (3-14) توالی به دست امده برای کارها توسط الگوریتم MRS3 37
جدول (3-15) زمان های پردازش و موعد تحویل برای مثال ارائه شده 39
جدول (3-16) چگونگی روش حل الگوریتم MRS4 39
جدول(3-17) توالی به دست آمده برای کارها و ماشین ها توسط الگوریتم MRS4 40
جدول (3-18) زمان های پردازش و موعد تحویل برای مثال ارائه شده 42
جدول(3-19) تکرار اول الگوریتم MRS5 42
جدول (3-20) تکرار دوم الگوریتم MRS5 43
جدول (3-21) توالی به دست امده برای کارها و ماشین ها توسط الگوریتم MRS5 43
جدول (3-22) زمان های پردازش و موعد تحویل برای مثال ارائه شده 44
جدول(3-23) انتخاب کار درتکرار اول الگوریتم MRS6 44
جدول (3-24) انتخا ب ماشین برای کار اول انتخاب شده توسط الگوریتم MRS6 45
جدول (3
-25) جدول اتتخاب کار درتکرار دوم الگوریتم MRS6 45
جدول(3-26) انتخا ب ماشین برای کار دوم انتخاب شده توسط الگوریتم MRS6 45
جدول (3-27) توالی به دست آمده برای کارها و ماشین ها توسط الگوریتم MRS6 46
جدول(3-28) زمان های پردازش و موعد تحویل و زمان آماده کار برای مثال ارائه شده 47
جدول(3-29) نحوه محاسبه توالی به دست آمده برای کارها توسط الگوریتم MRS7 48
جدول (3-30) توالی به دست آمده برای کارها و ماشین ها توسط الگوریتم MRS7 48
جدول (3-31) پارامترهای مدل شبیه سازی برای فاز اول 52
جدول (3-32) نتایج فاز اول برای تابع هدف ماکزیمم کردن درصد بهرهبرداری از ماشین آلات 53
جدول(3-33) پارامترهای مدل شبیه سازی برای فاز دوم 55
جدول (3-34) نتایج فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی ماکزیمم زمان کارها 56
جدول (3-35) نتایج فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط زمان در گردش 58
جدول (3-36) نتایج فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط دیرشدگی 59
جدول (3-37) نتایج مربوط به فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط تاخیر 60
جدول (3-38) نتایج فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی ماکزیمم تاخیر 61
جدول (3-39) نتایج فاز دوم برای تابع هدف مینیمم سازی تعداد کارهای تاخیردار 62
جدول (3-40) میانگین توابع هدف، تعداد موفقیت و زمان اجرای الگوریتم ها در فاز دوم 63
جدول (3-41) پارامترهای مدل شبیه سازی برای فاز سوم 65
جدول (3-42) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی ماکزیمم زمان اتمام کارها 66
جدول (3-43) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط زمان اتمام کارها 67
جدول (3-44) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط زمان در گردش 68
جدول (3-45) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی متوسط دیرشدگی 69
جدول (3-46) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی ماکزیمم زمان اتمام کارها 70
جدول (3-47) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی ماکزیمم تاخیر 71
جدول (3-48) نتایج مربوط به فاز سوم برای تابع هدف مینیمم سازی کارهای تاخیردار 72
جدول (3-49) میانگین توابع هدف، تعداد موفقیت و زمان اجرای الگوریتم ها در فاز سوم 73
جدول (4-1) محدوده ی پارامترهای استفاده شده برای الگوریتم های HSA و HGA 90
جدول (4-2) پارامترهای مدل شبیه سازی برای الگوریتم های فراابتکاری 92
جدول (4-3) نتایج آماری الگوریتم های فراابتکاری 93
جدول (4-4) نتایج به دست آمده برای سایز کوچک 94
جدول (4-5) نتایج به دست آمده برای سایز بزرگ 95
جدول (5-1) پارامترهای مدل شبیه سازی 104
جدول (5-2) پارامترهای موثر روی مدل شبکه عصبی فازی تطبیق پذیر 105
جدول (5-3) نتایج به دست آمده برای معیار R-Square 106
جدول (5-4) نتایج به دست آمده برای معیار MSE و RMSE 107
جدول (5-5) نتایج آماری معیار MSE در فرایند آموزش 108
جدول (5-6) نتایج آماری معیار MSE در فرایند تست 109
جدول (5-7) نتایج آماری معیار RMSE در فرایند آموزش 110
جدول (5-8) نتایج آماری معیار RMSE در فرایند تست 110
جدول (5-9) نتایج آماری معیار R-Square در فرایند آموزش 111
جدول (5-10) نتایج آماری معیار R-Square در فرایند تست 112
جدول (5-11) متوسط مقادیر معیارها برای الگوریتم های در نظر گرفته شده 112
جدول (6-1) وزن های در نظر گرفته شده برای روش وزنی کلاسیک 123
جدول (6-2) وزن های در نظر گرفته شده برای روش مجموع وزنی نرمالایز شده 124
جدول (6-3) ضرایب در نظر گرفته شده برای مسئله 125
جدول(6-4) مشخصات مسائل حل شده 132
جدول (6-5) تعداد جواب های پارتو به دست آمده برای سه رویکرد پیشنهادی 133
جدول (6-6) پراکندگی جواب های پارتو به دست آمده برای سه رویکرد پیشنهادی 134
جدول (6-7) درصد چیرگی جواب های پارتو به دست آمده برای سه رویکرد پیشنهادی 135
جدول (6-8) مجموع انحراف بهترین جواب های هر تابع هدف از بهترین جواب های پارتوبرای سه رویکرد پیشنهادی 136

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   چرخه عمر، نقشه راه

کلیات تحقیق

مقدمه
توالی عملیات1 و زمان بندی2 نوعی فرایند تصمیم گیری است که دارای نقشی اساسی در ارتقای بهره وری درصنایع تولیدی و خدماتی است. .به طور کلی زمان بندی، به فعالیت تخصیص تعدادی منابع محدود، در طول زمان، جهت انجام مجموعه ای محدود از فعالیت ها با هدف بهینه سازی یک یا چند معیار عملکرد گفته می شود. از جهتی دیگر می توان گفت زمان بندی نوعی تابع تصمیم گیری بوده و فرآیندی است که در آن، برنامه زمانی تعیین می شود و در نهایت یک یا چند هدف و معیار عملکرد را بهینه سازی می کند. در اکثر سیستم های ساخت و تولید یا محیط های فرآیند اطلاعات، زمان بندی به عنوان یک پروسه مهم تصمیم گیری عمل می کند.]1 [توالی عملیات عبارتست از تعیین ترتیب پردازش عملیات و زمان بندی عبارتست از تعیین زمان آغاز و پایان عملیات برای منابع در دسترس. در دنیای رقابتی کنونی، برای شرکت ها، داشتن بهترین توالی انجام عملیات و زمان بندی مناسب فعالیت ها یک نیاز اساسی به منظور بقا می باشد. از نظر دمپستر و همکاران ]2 [زمان بندی عبارت است از: “هنر تخصیص منابع به فعالیت ها جهت اطمینان از انجام کامل فعالیت ها در مدت زمانی معقول” در عمل، زمان بندی با استفاده از الگوریتم های زمان بندی یا قوانین مبتنی بر دانش صورت می گیرد. امروزه به کارگیری الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری برای حل مسائل زمان بندی و به دست آوردن جواب های بهینه (یا نزدیک بهینه) بسیار متداول است.مسائل زمان بندی معمولا دارای محدودیت و فرض های عمومی هستند. فرض های عمومی مسئله زمان
بندی در ]3 [آمده است. برای مسائل زمان بندی دسته بندی های مختلفی ارائه شده است. محبوب ترین و پرکاربرد ترین نحوه نمایش مسائل زمان بندی توسط گراهام و همکاران ]4 [ارائه شده است. بنا بر مدل طبقه بندی گراهام مسائل زمانبندی قطعی با سه تایی مرتب ????? یا ?/?/? نمایش می دهند. گریوز ]5 [یک دسته بندی برای مسائل زمان بندی ارائه کرده است. شکل (1-1) این دسته بندی مسائل را با توجه به ابعاد زیر طبقه بندی می نماید:
تامین نیازمندی ها3
پیچیدگی فرآیند4
معیار زمان بندی5
متغیر بودن پارامترها6
ترکیب کارگاه
محیط زمان بندی7

دسته بندی مسائل زمانبندی
زمان بندی را می توان به دو صورت ایستا و پویا تقسیم نمود. به مسائل زمان بندی که در آن تعداد کارها و زمان لازم برای انجام هر عمل مشخص باشد، ایستا گفته می شود. از طرف دیگر، مسائل زمان بندی که در آن تعداد کارها و دیگر عوامل مربوط به آن در طول زمان تغییر می کند، پویا گفته می شود ]7،6 [. کلیات اشاره شده در مورد مسائل زمان بندی در ضمیمه 1 به طور مفصل توضیح داده شده است. در این پایان نامه، مسئله زمان بندی جریان کارگاهی دو مرحله ای انعطاف پذیر بدون وقفه بررسی شده و با استفاده از الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری برای مسائل تک هدفه و چند هدفه حل خواهد شدو یک روش برای تخصیص منطقی زمان های موعد تحویل ارائه می شود. در این فصل، ابتدا برخی از مفاهیم پایه ای بررسی خواهند شد، و در ادامه، کلیات و مسئله تحقیق معرفی و بررسی خواهند شد و در نهایت ساختار تحقیق ارائه خواهد شد.
نگرش‌های عمومی در زمانبندی قطعی مسائل
بطور کلی دو نگرش عمده برای حل مسائل زمانبندی وجود دارد: نگرش‌های ایجادی و روش‌های جستجوی موضعی که در ادامه شرح آن آمده است.
نگرش‌های سازنده8
این نوع نگرش‌ها شامل قوانین توزیع9، برنامه‌ریزی پویا، برنامه‌ریزی خطی، برنامه‌ریزی اعداد صحیح، روش‌های شاخه و حد10 و تکنیک‌های جستجوی شعاعی11 می‌باشد. برخی از این تکنیک‌ها به جواب بهینه قطعی دست پیدا می‌کنند که اصطلاحاً به آنها روش‌های بهینه‌گرا گفته می‌شود و برخی دیگر تنها جواب نزدیک به بهینه را می‌یابند. در روش‌های بهینه‌گرا در صورت وجود محدودیت‌ها و متغیرهای بسیار زیاد، فرموله‌سازی مسئله مشکل خواهد بود. عیب عمده دیگر بکارگیری روش‌های بهینه‌گرا این است که با افزایش ابعاد مسئله زمان حل مسئله، بصورت نمایی افزایش می‌یابد. با توجه به این نکته که مسائل جریان کارگاهی انعطاف‌پذیر از پیچیدگی بالایی برخوردارند لذا روش‌های مذکورتنها در برخی مسائل با ابعاد کوچک جواب می‌دهند. افزودن فرض‌های جدید چون خرابی ماشین‌آلات، زمان راه‌اندازی ماشین‌آلات و… پیچیدگی هر چه بیشتر مسئله را بدنبال خواهد آورد و مسئله NP-Hard می‌باشد.
روش‌های جستجوی محلی12
به منظور غلبه بر مشکلاتی که در نگرش‌های ایجادی وجود دارد روش‌های جستجوی موضعی شکل گرفتند. اینگونه روش‌ها از طریق جستجو در همسایگی


دیدگاهتان را بنویسید