جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "الگوریتم رقابت استعماری" در نشریات گروه "آب و خاک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «الگوریتم رقابت استعماری» در نشریات گروه «کشاورزی»-
با توجه به وضعیت آبی کشور و از طرف دیگر افزایش نیاز به آب، مدیریت منابع آبی اهمیت فراوانی دارد. از آنجا که سهم عمده مصرف آب به بخش کشاورزی اختصاص یافته، از این رو مدیریت آب در دسترس و تخصیص بهینه آب از مسایلی است که باید موردتوجه قرار سساست گذاران قرار گیرد. در همین راستا، در پژوهش حاضر، از روشی فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم وال (WOA)، جهت تخصیص بهینه منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی صوفی چای واقع در استان آذربایجان شرقی در بخش کشاورزی طی سال های آماری 92-1382 استفاده شد. نتایج حاصل از این روش با نتایج الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مورد مقایسه قرار گرفت. تابع هدف بر اساس هر یک از محصولات و عملکرد آن ها و درآمد حاصله از هر محصول مشخص و سپس حداکثرسازی تابع هدف و تخصیص بهینه منابع آب توسط الگوریتم های WOA و ICA انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد با افزایش ضریب اعمالی به 9/0، سود حاصل از تخصیص بهینه آب با 30% افزایش سود اقتصادی همراه است. این در حالی است که الگوریتم WOA در مقایسه با الگوریتم ICA با تخصیص 720/1 میلیون متر مکعب حجم در سال دارای 90/8 % استفاده از منابع آب در حالت بهینه در بخش کشاورزی است. در مجموع می توان بیان کرد استفاده از روش های هوشمند تکاملی می تواند راه حل مناسبی در راستای تخصیص بهینه آب در بخش کشاورزی باشد.کلید واژگان: الگوریتم وال, الگوریتم رقابت استعماری, بهینه سازی, تخصیص آب, شبکه صوفی چایDue to the water situation in the country and on the other hand the increase in water needs, water resources management is important. Since the major share of water consumption is allocated to the agricultural sector, water allocation is one of the issues that should be considered. In the present study, a new and at the same time high-performance method based on the Whale algorithm (WOA), for the optimal allocation of water resources of Sufi-chai irrigation and drainage network located in East Azerbaijan province in the agricultural sector during the statistical year data were used from 2005 to 2013. The whale algorithm is one of the newest meta-heuristic algorithms inspired by the bubble net hunting method performed by humpback whales. The results were compared with the results of the ICA algorithm. The objective function was determined based on each of the products and their performance and the income from each product, and then the maximization of the objective function and the optimal allocation of water resources was performed by WOA and ICA algorithms. The results showed that by increasing the application coefficient to 0.9, the profit from the optimal water allocation is associated with a 30% increase in economic profit. Meanwhile, the WOA algorithm, compared to the ICA algorithm with an allocation of 1720 MCM per year, has 8.90% of the optimal use of water resources in agriculture. In general, the use of intelligent evolutionary methods can be a good solution for optimal water allocation in the agricultural sector.Keywords: Whale algorithm, Imperialist Competitive Algorithm, optimization, Water allocation, Sufi chai network
-
در این تحقیق از ترکیب مدل شبیه سازی و بهینه سازی برای اعمال سیاست جیره بندی مخزن استفاده گردید. شبیه سازی حوضه مورد مطالعه با استفاده از مدل WEAP برای بهره برداری از مخزن سد دویرج واقع بر رودخانه دویرج انجام شد و برای انجام بهینه سازی سیستم، از مدل چند هدفه MOICA استفاده شد. بطوریکه در آن، هدف اول، حداکثر نمودن درصد تامین نیازها در مقابل هدف دوم یعنی حداقل نمودن میزان تخطی از ظرفیتهای مجاز مخزن در طول دوره بهره برداری مد نظر قرار گرفت. در این راستا مدلسازی بهرهبرداری از مخزن با وضع موجود بهره برداری منطقه و برای یک بازه 720 ماهه (اکتبر1960 تا سپتامبر 2019) انجام شد. در نهایت با تعریف سناریوی بهینه و اعمال سیاست جیرهبندی مخزن، بهینه سازی بهره برداری از سیستم انجام و نتایج با سناریوی مرجع مقایسه گردید. در این تحقیق با در نظر گرفتن 24 متغیر تصمیم شامل 12 متغیر تراز جیرهبندی و 12 متغیر ضریب جیرهبندی پس از 1000 تکرار جوابهای بهینه حاصل گردید. نتایج نشان داد در سناریوی بهینه تخطی از ظرفیت های مجاز مخزن در هیچ دورهای اتفاق نیفتاده اما برای سناریوی مرجع زمانی که کمبود آب بیشتری وجود داشت در ماه های متوالی تراز مخزن به تراز مرده رسید که باعث عدم تامین نیاز در این ماهها و آسیب جدی به سیستم میگردد. با اعمال سیاست جیرهبندی در سناریوی بهینه، درصد تامین نیاز در ماههای بحرانی بین 20 تا 25 درصد نسبت به سناریوی مرجع افزایش مییابد که حاکی از کاهش قابل توجه شدت شکست در ماه های مذکور نسبت به سناریوی مرجع میباشد.
کلید واژگان: بهینهسازی چندهدفه, الگوریتم رقابت استعماری, سیاست جیرهبندی, شبیه سازی, WEAPIn this research, the simulation and optimization models are integrated to apply the reservoir hedging policy. Simulation of the studied basin was executed using the WEAP model to operate the Doiraj Dam reservoir located on the Doiraj River. In addition, the multi-objective MOICA model was utilized to optimize the system, in which the first objective function (maximizing the percentage of supplying demands), and the second one (minimizing the violation of allowable capacities of the reservoir during the operation period) were considered. In this regard, the operation modeling from the reservoir was carried out based on the current condition for a 720-month period (October 1960 to September 2019). Finally, by defining the optimization scenario and applying the reservoir hedging policy, the operation optimization of the reservoir was done and the results were compared with the reference scenario results. In this study, by considering 24 decision variables including 12 hedging level variables and 12 hedging coefficient variables, the optimal answers were achieved after 1000 iterations. The results showed that the violation of the allowable capacities did not occurred in any periods of the optimization scenario, while in the reference scenario the reservoir level reached the dead level in sequent months with more water shortage which might lead to the lack of water supply in such months and serious damages to the system. Due to the application of hedging policy in the optimization scenario, the percentage of supplying the demands in the critical months is increased between 20 to 35% as compared to the reference scenario, which indicates a significant reduction in the failure rate in such months.
Keywords: Multiobjective Optimization, Imperialist competitive algorithm, Hedging Policy, simulation, WEAP -
با توجه به تغییرات اقلیمی و در پی آن کاهش آبدهی رودخانه های حوزه آبریز گرگانرود و همچنین کاهش شدید حجم آب ذخیره شده در پشت سد گلستان طی سال های اخیر، بازنگری در مساله تخصیص آب امری ضروری بنظر میرسد. از اینرو در این تحقیق مقادیر بهینه ی برداشت آب از مخزن سد گلستان با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) که یکی از الگوریتم های پیوسته ی فراکاوشی مبتنی بر تکامل سیاسی- اجتماعی است، محاسبه شده است. در این پژوهش پارامترهای مناسب الگوریتم رقابت استعماری با سعی و خطا محاسبه گردید و سپس در پنج مرتبه اجرای این الگوریتم در اولین اجرا در تکرار 1240 مقدار 6233/2 میلیون مترمکعب برای تابع هدف، در اجرای دوم در تکرار 1256 مقدار تابع هدف 4947/2 میلیون مترمکعب، در سومین اجرا در تکرار 1271 مقدار تابع هدف 9271/1 میلیون مترمکعب، تکرار 1300 در چهارمین اجرا مقدار 304/1 میلیون مترمکعب برای تابع هدف، و در اجرای پنجم و تکرار 1450 مقدار تابع هدف 2473/1 میلیون متر مکعب بدست آمده است. مقایسه بین مقادیر تابع هدف بیانگر آن است که با افزایش تعداد تکرارها مقدار تابع هدف کاهش یافته است. نتایج بدست آمده نشان دهنده عملکرد خوب این الگوریتم می باشد. مقادیر بهینه رهاسازی حاصل از الگوریتم در طول دوره آماری همواره دارای نوسان بوده است بطوریکه در سه سال اول روند افزایشی، سال چهارم و پنجم کاهش، ششم و هفتم افزایش، هشتم و نهم کاهش و در نهایت در سال دهم مجددا افزایش یافته استکلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری, بهینه سازی, تخصیص آب, مخزن سد گلستانRegarding climate change, and consequently the decrease in the Gergranod River catchment area, as well as the sharp decrease in the volume of water stored behind the Golestan dam in recent years, a review of the water allocation problem is necessary. Therefore, in this research, the optimal values of water harvesting from the Golestan dam reservoir are calculated using the colonial competition algorithm (ICA), which is one of the interconnected algorithms based on socio-political evolution. In this study, the proper parameters of the colonial competition algorithm were calculated with try and error, and then in five times the implementation of this algorithm in the first run in the 1240 repetition of 2,363.2 million cubic meters for the target function, in the second run in repeat 1256, the value of the target function 4947/2 Million cubic meters, in the third run in Repetition 1271 the value of the objective function was 1,971.1 million cubic meters, the 1300 repetition in the fourth run was 304.1 million cubic meters for the target function, and in the fifth implementation and repeat 1450, the value of the target function was 1,2473.1 million cubic meters Come. The comparison between the values of the objective function indicates that with increasing the number of repetitions, the value of the objective function is reduced. The results indicate that this algorithm is good. The optimal release values obtained from the algorithm have always fluctuated during the statistical period, so that in the first three years of the increasing trend, the fourth and fifth declines, the sixth and seventh increases, the eighth and ninth, and finally increased again in the tenth.Keywords: Imperialist Competitive Algorithm, optimization, Water allocation, Reservoir of Golestan Dam
-
تعیین عمق آبشستگی پایه پل در هنگام وقوع سیلاب یکی از پارامترهای اصلی در طراحی شالوده پایه پل ها می باشد که از دیرباز مورد توجه پژوهشگران مختلف جهت ارایه روش های دقیق برای محاسبه آن بوده است. با این وجود، روابط تجربی مورد استفاده به علت پیچیدگی زیاد و پارامترهای متعدد دخیل در این پدیده از دقت و کارایی کافی برخوردار نبوده و امکان طراحی اقتصادی و فنی بر اساس نتایج آن ها مقدور نیست. بدین منظور در این پژوهش با استفاده از سیستم استنتاجی عصبی- فازی تطبیقی و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری یک مدل جهت تخمین عمق آبشستگی پایه پل ارایه شده است. مقایسه نتایج مدل پیشنهادی حاضر با نتایج مدل مبنا بر اساس ضریب تعیین بدست آمده نشان داد که دقت و کارایی مدل مبنا با بهینه سازی های صورت گرفته به مقدار 51 درصد افزایش یافته است. همچنین مقایسه نتایج مدل پیشنهادی با نتایج روابط تجربی با استفاده از خطای جذر میانگین مربعات نشان داد مدل یشنهادی نسبت به روابط مذکور نتایج بهتری را کسب کرده است. به عنوان مثال میزان خطای جذر میانگین مربعات در مقایسه بارابطه فروهلیچ که بهترین عملکرد را در بین روابط تجربی دارد، 17درصد کمتر شده است.کلید واژگان: آبشستگی, الگوریتم رقابت استعماری, پایه پل, سیستم استنتاجی عصبی- فازی تطبیقی, روابط تجربیDetermining the scouring depth around bridge piers during flood has been considered as one of the main and important parameters in designing the foundations of bridge piers. Thus, it has been the subject of numerous studies to provide precise methods to calculate these elements. Due to the high complexity of this phenomenon and various involved parameters, the utilized empirical relations have not sufficient accuracy and efficiency; accordingly, economic and technical design based on their results is not feasible. In this regard, a new model is provided to estimate the scouring depth around bridge piers using Neuro-Fuzzy Comparative Inference System that optimized by Imperialist Competitive Algorithm. Comparing the results of proposed model with the results of base models showed that the accuracy and efficiency of the base models increased significantly with these optimizations. In addition, comparing the results of proposed models with the results of empirical relations from Mississippi, HEC-18, Laursen & Toch, and Froehlich showed that proposed model has significantly better accuracy in comparison with mentioned experimental relations.Keywords: Adaptive neuro fuzzy inference system, Bridge pier, Empirical equations, Imperialist competitive algorithm
-
بسیاری از مطالعات در بهینه سازی شبکه های آبرسانی به کاهش دادن هزینه های این زیرساخت ها اختصاص یافته است. در روش های بهینه سازی عمومی کمینه سازی هزینه تنها هدف موجود می باشد، اما این عمل در سیستم های آبرسانی ممکن است باعث کاهش عملکرد و راندمان سیستم شود. بنابراین مدل های بهینه سازی چند هدفه برای کاهش حجم زیادی از هزینه این سیستم ها و افزایش راندمان کارکرد آنها مورد استفاده قرار می گیرند. در تحقیق حال حاضر به مطالعه موردی در یکی از شهرک های شهر کرمان به منظور کاهش هزینه های احداث شبکه لوله های آب جایگزن به کمک الگوریتم رقابت استعماری وسپس شبیه سازی شبکه با استفاده از نرم افزار واتر جمز [1] پرداخته شد. ابتدا شبکه آبرسانی منطقه مورد مطالعه در محیط واتر جمز مدل شده و سپس بر اساس نتایج شبیه سازی مشخصات شبکه آبرسانی به الگوریتم بهینه سازی وارد گشته و با استفاده از محدودیت های استاندارد فشار و سرعت، گزینه های بهینه توسط این الگوریتم تعیین شد. با اجرای مجدد نتایج حاصل از مدل بهینه سازی در مدل واتر جمز و کنترل محدودیت ها، به برآورد هزینه و مقایسه آن ها با یکدیگر پرداخته شد. بررسی نتایج مدل بهینه سازی نشان می دهد که الگوریتم رقابت استعماری به میزان قابل توجهی توانسته است تابع هزینه را نسبت به حالت قبل از بهینه سازی شبکه کاهش دهد.کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری, بهینه سازی, شبکه آبرسانی, Water GEMSNumerous studies in optimization of water supply networks have been allocated to cost reduction of these infrastructures. In general optimization methods, minimizing the costs is the unique purpose, but applying this view point for the case of water supply systems may lead to reduction of the utility and efficiency of the system. Therefore, some multi-objective optimization models have been used to decrease the large amount of costs in these systems and to increase their operation efficiency. The present study has attempted to illustrate a case study for a town of Kerman in order to decrease the costs of rebuilding pipe network using the Imperialistic Competition Optimization Algorithm. So, the network simulation was performed with Water GEMS software. Firstly, the water supply network of the study area was simulated in the Water GEMS model. Next, the properties of water supply network were inserted. Then, using the standard pressure and speed constraints, the optimal options of the algorithm were obtained. By re-running the results of this optimized model in the Water GEMS model and the limits’ checkup, the total costs were estimated and compared. Analysis of the optimal model results showed that in comparison with the state prior to the network optimization, the Imperialistic Competition Algorithm has significantly reduced the cost function of the network.Keywords: Imperialistic competition algorithm, Kerman, Optimization, Water GEMS model, Water supply network
-
بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدها از جمله مسائل مهم در علوم مهندسی آب می باشد که تا کنون از طریق انواع روش های بهینه سازی متداول حل شده است. یکی از این روش ها، روش بهینه سازی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری (فراکاوشی) می باشد. در این تحقیق از الگوریتم رقابت استعماری در حل مسئله بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدها استفاده شده است. رویکردی که در این تحقیق پیش گرفته شده است، اعمال رابطه پیوستگی در تعیین موقعیت اولیه کشورها بوده که با عنوان قیود زنجیره ای مطرح شده است. نتایج حاصل از اعمال قیود زنجیره ای و عدم اعمال آن ها در الگوریتم رقابت استعماری با هم مقایسه و پس از آن نتایج با الگوریتم جامعه مورچگان که یکی دیگر از الگوریتم های شناخته شده می باشد مقایسه ‘گردیده است. در انتها نتایج نشان داد که الگوریتم رقابت استعماری بدون در نظر گرفتن قیود زنجیره ای به ندرت توانایی یافتن جواب های شدنی را دارا می باشد و اعمال قیود زنجیره ای برای تعیین موقعیت اولیه کشور ها به نحو موثری کارایی الگوریتم را بالا می برد و باعث می شود حتی عملکرد آن به مراتب بهتر از الگوریتم جامعه مورچگان شود و مقادیر مناسب تری را برای تابع هدف که در واقع کمینه سازی میزان اختلاف تقاضا (نیاز کشاورزی پایین دست) و رهاسازی می باشد بیابد به طوری که پس از ده مرتبه اجرا میانگین مقدار تابع هدف برای الگوریتم رقابت استعماری 822/15 و برای الگوریتم جامعه مورچگان 008/48 بوده است.کلید واژگان: الگوریتم های فرا ابتکاری, الگوریتم رقابت استعماری, الگوریتم جامعه مورچگان, قیود زنجیره ایOptimization of the exploitation of dam reservoir is considered as one of the most vital problems in field of water science engineering. This problem has been solved through common optimization methods at present time. One of the most important approaches of optimization is the utilization of meta-heuristic algorithms. In this paper, the imperialist competitive algorithm has been used to solve optimization of exploitation from dam reservoir. The approach has been taken in this study is the application of continuity equation in order to determine the initial position of each country that is named as chain constraints. The results of applying the chain constraints and lack of application of the chain constraints have been compared and consequently these results have been compared with one of well -known Algorithm named as Ant Colony Algorithm. The results indicated that imperialist competitive algorithm without considering the continuity equation , rarelyable to find possible answer and applying the chain constraints to determine the initial position of countries, enhanced the performance of algorithm more efficiently and it leads to even better performance compared to ant colony algorithm, and find an appropriate value for the objective function, so that after running ten times, the mean for objective function for imperialist competitive algorithm was 15.822 and for ant colony algorithm was 48.008.Keywords: optimization, Meta, Heuristic Algorithm, Imperialist Competitive Algorithm, Ant Colony Algorithm, chain constraints
-
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1394)، صص 321 -334مدل غیرخطی ماسکینگام روشی کارا در روندیابی سیلاب است، اما کارایی این روش تحت تاثیر سه پارامتر به کار رفته در آن است. در سال های اخیر، نتایج رضایت بخشی از استفاده الگوریتم های فراکاوشی در تعیین مقدار مناسب پارامترهای این مدل گزارش شده است. از این رو در این پژوهش به ارزیابی کارایی الگوریتم رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام پرداخته شد. علاوه بر ICA، الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه سازی مجموعه ذرات(PSO) نیز با هدف در دست بودن معیار برای قضاوت در مورد عملکرد ICA مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور ابتدا ICA در روندیابی سیل ویلسون به کار گرفته شد؛ پس از آن روندیابی دو واقعه سیلاب مربوط به رودخانه دوآب صمصامی مورد بررسی قرار گرفت. در مورد سیل ویلسون که تابع هدف به صورت مجموع مربعات انحرافات (SSQ) دبی مشاهداتی و محاسباتی در نظر گرفته شد؛ مقدار تابع هدف حاصل از ICA، برابر 77/36 و مقدار تابع هدف حاصل از GA و PSO به ترتیب برابر 23/ 38 و 89/ 36 به دست آمد. در روندیابی دو سیل دیگر علاوه بر SSQ، تابع هدف دیگری به صورت مجموع قدر مطلق انحرافات (SAD) دبی مشاهداتی و محاسباتی نیز در نظر گرفته شد. در سیلاب اول براساس SSQ، GA بهترین عملکرد را از خود نشان داد ولی براساس SAD، ICA در رتبه نخست قرار گرفت. در مورد سیلاب دوم بر مبنای هر دو تابع هدف، ICA عملکرد بهتری داشته است. در این رابطه ICA نسبت به GA در تابع هدف SSQ، 9 درصد و در تابع هدف SAD، 0/08 درصد بهتر بوده است و نسبت به PSO، تابع هدف SSQ و SAD را به ترتیب 1/ 0 و 16/ 0 درصد بهبود داده است. با توجه به نتایج حاصل می توان گفت که الگوریتم ICA می تواند به عنوان یک روش مناسب به منظور تخمین پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری, الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی مجموعه ذرات, سیل ویلسون, رودخانه دوآب صمصامیNon-linear Muskingum model is an efficient method for flood routing. However, the efficiency of this method is influenced by three applied parameters. Therefore, efficiency assessment of Imperialist Competition Algorithm (ICA) to evaluate optimum parameters of non-linear Muskingum model was addressed in this study. In addition to ICA, Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO) were also used to find an available criterion to verify ICA. In this regard, ICA was applied for Wilson flood routing; then, routing of two flood events of DoAab Samsami River was investigated. In case of Wilson flood, the target function was considered as the sum of squared deviation (SSQ) of observed and calculated dischargem. Routing two other floods, in addition to SSQ, another target function was also considered as the sum of absolute deviations of observed and calculated discharge. For the first floodwater based on SSQ, GA indicated the best performance; however, ICA was in the first place, based on SAD. For the second floodwater, based on both target functions, ICA indicated a better operation. According to the obtained results, it can be said that ICA could be recommended as an appropriate method to evaluate the parameters of Muskingum non-linear model.Keywords: DoAab Samsami River, Genetic Algorithm, Imperialist Competition Algorithm, Meta, Exploratory Algorithms, Particle Swarm Optimization, Wilson Flood
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.