%36تخفیف

دانلود پروژه: بهبود الگوریتم رقابت استعماری در پیدا کردن نقاط تعادل نش مسئله  مدیریت بحران  

تعداد 174 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته مهندسی فناوری اطلاعات ( طراحی و تولید نرم افزار)

 

بهبود الگوریتم رقابت استعماری در پیدا کردن نقاط تعادل نش مسئله  مدیریت بحران

 

 

 

 

 

چکیده

 

 

مسائلی که در آنها چند نقطه بهینه وجود دارد و همه این نقاط به راه حل مسئله  کمک کند،  یک مسئله بهینه سازی چندگانه است. در بهینه سازی چندگانه کاربر دانش بیشتری درباره  راه حل های مختلف در فضای جستجو بدست می آورد و این  کمک می کند تا در مواقعی که راه حل فعلی مقدور نباشد از راه حل دیگری استفاده نماید.هدف روشهای بهینه سازی حفظ تنوع در جمعیت و تمایز بین گروه جواب ها می باشد. همچنین محاسبه نقاط تعادل نش در بازی های چند نفره غیر همکارانه از جمله محاسبات دشوار می باشد. در بازی ها با بیشتر شدن تعداد بازیکنان و استراتژی آنها و همچنین افزایش نقاط تعادل بازی ، الگوریتم های ریاضی با توجه به مشکل شدن محاسبات ، قادر به شناسایی تمام نقاط تعادل در یک زمان نیستند . الگوریتم های تکاملی ابزار جستجوی قدرتمندی برای حل اینگونه مسائل بهینه سازی هستند .

یکی از مسائل مهم و پیچیده که جامعه شهروندی با آن رو به روست، تخصیص بهینه منابع برای موارد اورژانسی در صورت وقوع بحران های متعدد در محیط شهری است ، خصوصا هنگامیکه این منابع محدودیت هایی نیز داشته باشد. بنابراین تخصیص واحد های پاسخگویی به روشی مناسب بر اساس اتفاقات و نیاز های دوره بحران بسیار مهم می باشد.

الگوریتم پیشنهادی، بهبود الگوریتم رقابت استعماری در پیدا کردن نقاط تعادل نش مسئله مدیریت بحران  است. در این الگوریتم، بهینه ها در غالب امپراطوری های جداگانه ای که در حال تکامل هستند جستجو میشوند.  برای این کار از یک معیار رشد امپراطوری برای مشخص کردن رشد امپراطوری ها در دهه های تکامل استفاده میشود و بدین شکل امپراطوری متزلزل و در حال رشد مشخص میشود و به این ترتیب امپراطوری که تکامل خود را تا یک آستانه ای انجام دهد به این معنی است که دارای بهینه ای است و باید این بهینه در حافظه خارجی ذخیره گردد و امپراطوری که رشد نکند، متزلزل است و در آن انقلاب رخ میدهد و ازهم پاشیده میشود، بعد از چندین تکرار الگوریتم ، جوابهای ذخیره شده در حافظه تمام بهینه های مسئله را شامل میشوند.

در این پایان نامه مسئله مدیریت بحران به عنوان یک چارچوب نظریه بازی ها فرموله می شود به طوریکه حوادث به عنوان بازیکنان مدل شده و مرکز پاسخگویی های فوری و اورژانسی به عنوان موقعیت و مکان منابع که با برنامه ریزی، و تخصیص های محتمل به عنوان استراتژی بازی در نظر گرفته می شود. در این مسئله به هر بحران منابعی را اختصاص میدهیم به صورتی که استراتژیهای تخصیص داده شده به بازیکنان(بحران ها) بهترین ترکیب ممکن باشد و هر ترکیب دیگری وضعیت را به حالت بدتری تغییر دهد که این بهترین ترکیب ها لزوما واحد نیستند ،به این ترکیبات نقطه تعادل نش گوییم و ثابت میکنیم که به ازاء این ترکیب ها تابع لیاپانوف مقدار 0 را برمیگرداند.

بهبود الگوریتم رقابت استعماری در پیدا کردن نقاط تعادل نش مسئله مدیریت بحران

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان……………………………………………………………………………………………………….. صفحه

فصل 1   مقدمه……………………………………………………………………………… 1

1-1              مقدمه……………………………………………………………………. 1

1-2              مساله تحقیق…………………………………………………………….. 2

 فصل2  مبانی نظری تحقیق……………………………………………………………… 6

2-1              مقدمه…………………………………………………………………….. 6

2-2              الگوریتم رقابت استعماری…………………………………………………. 6

2-2-1               شکل دهی امپراطوری های اولیه…………………………………… 9

2-2-2               مدلسازی سیاست جذب…………………………………………. 11

2-2-3               جابجایی موقعیت مستعمره و استعمارگر…………………………. 14

2-2-4               قدرت کل یک امپراطوری………………………………………… 15

2-2-5               رقابت استعماری…………………………………………………. 16

2-2-6               سقوط امپراطوری ضعیف………………………………………… 19

2-2-7               همگرایی…………………………………………………………. 20

2-3              نظریه بازی ها…………………………………………………………… 21

2-4              تعادل نش………………………………………………………………. 24

2-4-1                  نقطه تعادل نش………………………………………………. 24

2-4-2               الگوریتم تعادل نش……………………………………………………………………………….. 26

2-4-3               بازی غیرهمکارانه و تعادل نش…………………………………………………………….. 27

2-5                  مسئله مدیریت بحران……………………………………………….. 28

2-6              فرمولاسیون بازی غیرهمکارانه…………………………………………… 30

فصل 3  مروری بر تحقیقات انجام شده………………………………………………… 33

3-1              مقدمه…………………………………………………………………… 33

3-2              روش نیچینگ براساس فازی کلاسترینگ……………………………….. 33

3-3              روش پاکسازی بر اساس مفهوم…………………………………………. 36

3-4              روش الگوریتم ژنتیک سلسله مراتبی تطبیقی نیچ………………………. 38

3-5              روش الگوریتم ژنتیک نیچینگ جزیره ای……………………………….. 39

3-6              روش دسته جمعی از الگوریتم های نیچینگ……………………………. 42

3-7              روش سرگردانی…………………………………………………………. 45

3-8              روش جمعیت نخبگان تطبیقی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک……………….. 47

3-9              بهینه سازی گروه ذرات…………………………………………………. 50

3-9-1               روش اتوماتیک نیچینگ بهینه سازی گروه ذرات…………………. 53

3-9-2               روش بهینه سازی گروه ذرات با نسبت فاصله اقلیدسی تابع برازندگی 55

3-9-3               روش بهینه سازی گروه ذرات مبتنی بر گونه……………………… 57

3-9-4               روش بهینه سازی گروه ذرات نیچینگ با جستجوی محلی……….. 57

3-9-5               روش بهینه سازی گروه ذرات نیچینگ ترتیبی تطبیقی…………… 59

3-9-6               روش بهینه سازی گروه ذرات نیچینگ بر پایه همسایگی محلی اصلاح شده 61

3-10            الگوریتم رقابت استعماری ابزاری برای به دست آوردن نقطه تعادل نش…….. 63

3-11            CMS………………………………………………………………….. 63

3-12            معماری رویداد محور برای مدیریت مدیریت بحران  توزیع شده………………….. 64

3-13            راه حل بازی تک نفره رویداد محور برای تخصیص منابع در محیط چندبحرانه 65

3-14            مدیریت بحران چند رویدادی با استفاده از بازی های غیر همکارانه چند مرحله ای 67

فصل 4  الگوریتم پیشنهادی……………………………………………………………. 68

4-1              مقدمه…………………………………………………………………… 68

4-2              نگاهی خلاصه به کارهای انجام شده…………………………………….. 68

4-3              الگوریتم پیشنهادی……………………………………………………… 77

4-3-1               تعاریف ………………………………………………………….. 79

4-3-2               مراحل الگوریتم پیشنهادی……………………………………….. 81

فصل 5  نتایج شبیه سازی……………………………………………………………….. 91

5-1              مقدمه………………………………………………………………….. 91

5-2              تعاریف…………………………………………………………………. 92

5-2-1               نظریه بازی ها…………………………………………………… 92

5-2-2               نقطه تعادل نش………………………………………………….. 94

5-3              مثالی از تابع لیاپانوف……………………………………………………. 95

5-4              نتایج الگوریتم پیشنهادی در پیدا کردن نقاط تعادل نش………………… 99

5-5              نتایج الگوریتم پیشنهادی در حل مسئله مدیریت بحران………………. 103

فصل 6  نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………. 136

6-1              نتیجه گیری…………………………………………………………… 136

6-2              پیشنهادات…………………………………………………………….. 136

پیوست 1   کدهای شبیه سازی………………………………………………………………………… 145

فهرست شكل‌ها

عنوان……………………………………………………………………………………………………….. صفحه

شكل ‏شماره 1: فلوچارت الگوريتم رقابت استعماری…………………………………………… 8

شكل ‏شماره 2: اجزاي اجتماعي سياسي تشکيل دهنده يک کشور……………………………. 9

شكل شماره 3: چگونگي شکل‌گيري امپراطوري‌هاي اوليه……………………………………. 11

شكل ‏ شماره 4: شماي کلي حرکت مستعمرات به سمت امپرياليست………………………… 12

شكل ‏ شماره 5: حرکت واقعي مستعمرات به سمت امپرياليست…………………………….. 13

شكل ‏ شماره 6: تغيير جاي استعمارگر و مستعمره………………………………………….. 15

شكل ‏ شماره 7: کل امپراطوري، پس از تغيير موقعيت‌ها……………………………………. 15

شكل شماره 8: امپراطوري‌هاي بزرگ‌تر، با احتمال بيشتري، مستعمرات امپراطوري‌هاي ديگر را تصاحب مي‌کنند.       16

شكل ‏ شماره 9: سقوط امپراطوري‌ ضعيف…………………………………………………… 20

شكل ‏ شماره 10: شماي کلي الگوريتم توسعه داده شده…………………………………….. 21

شكل ‏ شماره 11: چرخه مدیریت بحران…………………………………………………….. 29

شکل شماره 12: سناریو اتفاقات چندگانه یک بحران…………………………………………………………………….. 30

شكل شماره 13:ساختار استراتژی GASH-FC…………………………………………… 35

شكل شماره 14: گام های اصلی در روش پاکسازی بر اساس مفهوم………………………….. 37

شكل شماره 15:الگوریتم ژنتیک جزیره ای- توپولوژی حلقه ای……………………………… 41

شكل شماره 16: الگوریتم ژنتیک جزیره ای- توپولوژی همسایگی……………………………. 41

شكل شماره 17: الگوریتم ژنتیک جزیره ای- توپولوژی شبکه ای……………………………. 41

شكل شماره 18: فلوچارت روش دسته جمعی………………………………………………. 44

شكل شماره 19: حالتهای دو جواب نسبت به یکدیگردر حالت کلی…………………………. 47

شكل شماره 20: حالتهای دو جواب نسبت به یکدیگردر حالت فلات………………………… 48

شكل شماره 21: مثالی از تشخیص حرکت جواب ها………………………………………… 49

شكل شماره 22: تکرار 5 الگوریتم………………………………………………………….. 54

شكل شماره 23: تکرار 15 الگوریتم…………………………………………………………. 54

شكل شماره 24: ضعف در توانایی تنظیم خوب یک Ibest استاندارد……………………….. 58

شكل شماره 25: الگویی از تابع تپه دره……………………………………………………… 60

شکل شماره 26: Infospheres…………………………………………………………… 65

شكل شماره 27: شمای کلی اجرای مراحل الگوریتم پیشنهادی……………………………… 78

شكل شماره 28: مثالی از میزان رشد امپراطوری……………………………………………. 80

شكل شماره 29: تقسیم کشورها در بین امپراطوری ها………………………………………. 82

شكل شماره 30: شمای کلی حرکت کشورهای مستعوره به سمت فرمانروایی………………… 83

شكل شماره 31: حرکت واقعی مستعمرات به سمت فرمانروایی……………………………… 83

شكل شماره 32: تغییر جای فرمانروایی و مستعمرات……………………………………….. 85

شكل ‏ شماره 33: الگویی از تابع تپه دره……………………………………………………. 88

شكل شماره 34: شمای تصویری ساختار کلی الگوریتم پیشنهادی…………………………… 90

شكل ‏ شماره 35:سناریو بحران ها…………………………………………………………. 104

شکل شماره 36: سود بازیکنان در تخصیصات بیمارستان در نرم افزار Gambit…………… 133

شکل شماره 37: نقاط تعادل نش در تخصیصات بیمارستان در نرم افزار Gambit………… 134

 

 فهرست جدول‌ها

عنوان……………………………………………………………………………………………………….. صفحه

جدول شماره 1: مقایسه پیچیدگی روش های نیچینگ………………………………………. 28

جدول شماره 2:  منابع موردنیاز بحران ها (بازیکنان)………………………………………… 31

جدول ‏شماره 3:  منابع موجود در دسترس………………………………………………….. 32

جدول ‏شماره 4:  درجه اولویت بحران ها……………………………………………………. 32

جدول شماره 5:  زمان رسیدن به بحران ها…………………………………………………. 32

جدول شماره 6:  مثال بازی دو نفره…………………………………………………………. 96

جدول ‏شماره 7:  نقاط تعادل نش خالص بازی دو نفره………………………………………. 96

جدول شماره 8:  جدول سود بازی1………………………………………………………… 99

جدول ‏شماره 9:  پارامترهای الگوریتم پیشنهادی………………………………………….. 100

جدول شماره 10:  پارامترهای الگوریتم PSO وDE …………………………………….. 100

جدول شماره 11:  تعداد نقاط نش پیدا شده توسط الگوریتم ها در بازی 1………………… 101

جدول شماره 12:  تعداد نقاط نش پیدا شده توسط الگوریتم ها در بازی 2………………… 101

جدول شماره 13:  تعداد نقاط نش پیدا شده توسط الگوریتم ها در بازی 3………………… 102

جدول ‏شماره 14:  تعداد نقاط نش پیدا شده توسط الگوریتم ها در بازی 4………………… 102

جدول شماره 15: منابع موجود ……………………………………………………………………………………………………. 105

جدول شماره 16: انواع حوادث و درخواست ها……………………………………………………………………………. 105

جدول شماره 17: اولویت حوادث………………………………………………………………………………………………….. 105

جدول شماره 18: سود بازیکنان از تخصیصات مرکز پلیس………………………………………………. 107-110

جدول ‏شماره 19:  نقاط تعادل نش مرکز پلیس……………………………………………. 110

جدول شماره 20:  حل تابع لیاپانوف برای مرکز پلیس ……………………………… 110-113

جدول شماره 21:  سود بازیکنان از تخصیصات آتش نشانی………………………….. 114-118

جدول شماره 22:  نقاط تعادل نش آتش نشانی……………………………………………. 118

جدول شماره 23:  حل تابع لیاپانوف برای آتش نشانی………………………………. 119-122

جدول شماره 24:  سود بازیکنان از تخصیصات بیمارستان……………………………. 124-128

جدول شماره 25:  نقاط تعادل نش بیمارستان…………………………………………….. 128

جدول شماره 26:  حل تابع لیاپانوف برای بیمارستان………………………………… 128-133

جدول شماره 27: نتایج روش پیشنهادی در مقابل نرم افزار Gambit با اجرا در 20 دقیقه…. 135

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo