-
We consider an open shop scheduling problem with setup and processing times separately such that not only the setup times are dependent on the machines, but also they are dependent on the sequence of jobs that should be processed on a machine. A novel bi-objective mathematical programming is designed in order to minimize the total tardiness and the makespan. Among several multi-objective decision making (MODM) methods, an interactive one, called the TH method is applied for solving small-sized instances optimally and obtaining Pareto-optimal solutions by the Lingo software. To achieve Pareto-optimal sets for medium to large-sized problems, an improved non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) is presented that consists of a heuristic method for obtaining a good initial population. In addition, by using the design of experiments (DOE), the efficiency of the proposed improved NSGA-II is compared with the efficiency of a well-known multi-objective genetic algorithm, namely SPEAII. Finally, the performance of the improved NSGA-II is examined in a comparison with the performance of the traditional NSGA-II.
Keywords: Open shop scheduling, Total tardiness, makespan, Sequence-dependent setup times, NSGA-II, SPEA-II -
مسائل بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدها از جمله مسائل مهم در علوم آب می باشد که تا کنون با انواع روش های بهینه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. در سال های اخیر تعداد زیادی از الگوریتم های تکاملی چندهدفه معرفی شده است. از جمله این الگوریتم ها می توان به نسخه دوم الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نامغلوب اشاره نمود که در سال 2002 توسط دب و همکاران معرفی شد. در این تحقیق نوآوری و هدف استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات با رویکرد مرتب سازی نامغلوب و بررسی کارایی این الگوریتم در بحث بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد است. در نهایت نتایج حاصل از آن با الگوریتم NSGA-II مقایسه گردد تا در نهایت به یک سیاست مدیریتی پایدار در سیستم های منابع آب و به ویژه بهره برداری از مخزن سد رسید. مواد و روش ها در این تحقیق نسخه چندهدفه الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات با به کارگیری مفاهیمی همچون غلبه و فاصله ازدحامی مورد بررسی قرار گرفتند و برای حل مسئله بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد ملاصدرا واقع در استان فارس به کار برده شدند. مسئله بهینه سازی با دو هدف تعریف گردید. یکی از آن ها کمینه سازی اختلاف نیاز کشاورزی از رهاسازی بوده است و تابع هدف دوم بیشینه سازی حجم ذخیره سیلاب تعریف گردید. دو الگوریتم با توجه معیارهایی مانند زمان اجرا، تعداد راه حل هایی که در جبهه پارتو قرار می گیرند، معیار فاصله و معیار عملکرد مقایسه شدند. یافته ها نتایج تحقیق نشان داد که هر دو الگوریتم توانایی حل این مسئله بهینه سازی را دارا می باشند. همچنین نتایج نشان داد که هر یک از الگوریتم ها در برخی از معیارها، عملکرد مناسب تری نسبت به دیگر داشته است. نتایج بررسی زمان اجرای هر یک از الگوریتم ها نشان داد که سرعت اجرای الگوریتم چندهدفه ازدحام ذرات (NSPSO-II) به مراتب بیشتر از الگوریتم چندهدفه ژنتیک (NSGA-II) می باشد به طوری که میانگین زمان اجرای الگوریتم NSGA-II در تعداد جمعیت 50 با مقدار 3897/21 ثانیه تقریبا سه برابر میانگین زمان اجرا در الگوریتم NSPSO-II با مقدار 3169/6 ثانیه است. با توجه به معیار عملکرد نیز الگوریتم NSPSO-II عملکرد مناسب تری نسبت به الگوریم NSGA-II داشته است. اما از سوی دیگر با توجه به معیار تعداد راه حل های واقع در جبهه پارتو الگوریتم NSGA-II تعداد راه حل های بسیار بیشتری را در جبهه پارتو یافته است و به همین دلیل فاصله در الگوریتم NSGA-II کمتر از NSPSO-II بوده است. نتیجه گیری الگوریتم NSGA-II تعداد راه حل های بسیار بیشتری را در جبهه بهینه پارتو یافته است و راه حل های واقع در جبهه بهینه پارتو به طور مناسبی جبهه پارتو را بر خلاف الگوریتم NSPSO پوشش دادند. همچنین مقایسه راه حل های واقع در جبهه بهینه پارتو نشان داد که الگوریتم NSPSO-II در راستای بیشینه سازی تابع هدف دوم گام برداشته در حالی که الگوریتم NSGA-II در راستای کمینه سازی تابع هدف اول حرکت کرده است.کلید واژگان: سد ملاصدرا, سیلاب, غلبه, فاصله ازدحامی, معیار عملکردAbstract Background and objectives As a crucial issue in aqua sciences, optimizing dam reservoirs exploitation has been studied with a variety of optimization techniques. In recent years, a large number of multi-objective Meta-Heuristic algorithms have been introduced. One of these algorithms is the second version of the multi-objective genetic algorithm with nun-dominated sorting, which was introduced in 2002 by Deb and et.al. In this research, the innovation and aim are to use the particle swarm algorithm with nun-dominated sorting approach and evaluate the efficiency of this algorithm in the optimization of operation of the reservoir performance. Finally, the results are compared with the NSGA-II algorithm, which ultimately leads to a sustainable management policy for water resource systems, and in particular the exploitation of the reservoir. Materials and methods In this research, the multi-objective version of the genetic algorithm and particle swarm optimization were investigated using concepts such as Non-dominated sorting and crowding distance and used to solve the optimization problem of the Mulla-Sadra reservoir in Fars province. The problem of optimization defined with two goals. One of them was minimizing difference between agriculture demand end releases. The second of objective function was maximizing flood storage volume. The two algorithms compared with criteria such as the run time, the number of solutions placed on the Pareto front, standard deviation and performance criteria (dispersion criteria). Results The results of the research indicated that both algorithms have the ability to solve this optimization problem. Also the results indicated that the algorithms has somewhat more performance than some other criteria. The results of the investigation of the runtime of each of the algorithms showed that the performance of the multi-objective particle swarm algorithm (NSPSO-II) is far more than the NSGA-II algorithm, so that the average runtime of the NSGA-II algorithm in the population of 50 The value of 21.3879 seconds is approximately three times the average runtime in the NSPSO-II algorithm with a value of 6.3169 seconds. Regarding the performance criterion, the NSPSO-II algorithm has a better performance than the NSGA-II algorithm. On the other hand, according to the number of solutions on the Pareto front, the NSGA-II algorithm found a lot more solutions on the Pareto front, which is why standard deviation in the NSGA-II algorithm was less than NSPSO-II. Conclusion The NSGA-II algorithm found a lot more solutions on the Pareto optimal front, and the solutions on the Pareto optimal fronted properly covered the Pareto front, unlike the NSPSO algorithm. Also, comparing the solutions in the Pareto optimal front showed that the NSPSO-II algorithm was stepped up to maximize the second target function, while the NSGA-II algorithm moved in the direction of minimizing the objective function. Keyword: Crowding Distance, Dominate, Flood, Malla-Sadra Dam, Performance Criteria.Keywords: Crowding Distance, Dominate, flood, Malla-Sadra Dam, Performance Criteria
-
This paper proposes a modified non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) for a bi-objective location-allocation model. The purpose is to define the best places and capacity of the distribution centers as well as to allocate consumers, in such a way that uncertain consumers demands are satisfied. The objectives of the mixed-integer non-linear programming (MINLP) model are to (1) minimize the total cost of the network and (2) maximize the utilization of distribution centers. To solve the problem, a fuzzy modified NSGA-II with local search is proposed. To illustrate the results, computational experiments are generated and solved. The experimental results demonstrate that the performance metrics of the fuzzy modified NSGA-II is better than the original NSGA-II.
Keywords: location-allocation, fuzzy rule base, multi-objective evolutionary algorithm -
سیستم های کنترل موجودی مختلف تلاش می کنند زمان و مقدار سفارش را به گونه ای تعیین نمایند که با کمترین هزینه، بیشترین سطح خدمت به مشتری فراهم گردد. سیستم موجودی احتمالی مرور دائم این مقاله، سه هدف مربوط به هزینه و کمبود را کینه سازی می نمایند. در این مدل برخلاف مدلهای سنتی موجودی، سطح خدمت به مشتری به شکل هزینه کمبود، وارد تابع هدف نمی شود بلکه تعداد دفعات کمبود و میزان کمبودهای سالانه به طور مستقل به عنوان اهداف کینه سازی مطرح می گردند. به منظور یافتن مجموعه جواب های بهینه پارتو، از الگوریتم های تکاملی چند هدفه استفاده شده است. ابتدا الگوریتم های RWGA، VEGA، MOGA، NSGA-II طراحی گردیدند و سپس بهبودهایی در مکانیزمهای الگوریتم NSGA-II ایجاد شد و الگوریتم R-NSGA-II طراحی گردید. سپس این الگوریتم ها با معیارهایی همچون پوشش مجموعه و فاصله گذاری با یکدیگر مقایسه شده و الگوریتم برتر در هر معیار مشخص گردید. نتایج نشان می دهد الگوریتم R-NSGA-II در بیشتر معیارها نمرات خوبی کسب نموده است. در پایان جواب های آرشیو پارتو با استفاده از روش معیار عمومی، رتبه بندی شدند.
کلید واژگان: برنامه ریزی و کنترل موجودی, بهینه یابی چند هدفه, الگوریتم های تکاملیDifferent inventory control systems try to determine how much and when to order at the least relevant cost while maintaining a desirable service level for customers. In this article, a continuous review stochastic inventory system, with three objectives, is optimized. In this model, contrary to the traditional inventory models, customer serviceis not considered a shortage cost in the objective function. But the frequency of stock out occasions and the number of items stocked out annually are to be minimized. For determining the Pareto optimal set, multi-objective evolutionary algorithms are used. First, NSGA-II, MOGA, VEGA, RWGA are developed. Then some improvements in NSGA-II mechanisms are made and R-NSGA-II is developed. Subsequently, these algorithms are examined for some criteria such as set coverage and spacing, and the best algorithms for each criteria are presented. The Result shows that R-NSGA-II has good scores formost criteria. Afterwards, Pareto optimal set is ranked using the method of global criteria.
-
یکی از مسایل مهم حوزه مالی چگونگی انتخاب سبد سرمایه گذاری است. فعالان این حوزه در صدد انتخاب سبدی هستند که با میزان بازدهی بالا ، ریسک را تحت کنترل قرار دهد. با توجه به افزایش محدودیت های بازار سرمایه کارایی روش های کلاسیک مورد بحث قرار گرفته است. از این رو توجه محققین به سمت الگوریتم های فرا ابتکاری معطوف شده است. هدف این پژوهش تعیین سبد بهینه ی شرکت های دارویی پذیرفته شده در بازار بورس اوراق بهادار تهران به دو روش الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II) و ماکزیمم نسبت شارپ است. در این پژوهش الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) تحت معیار ریسک ارزش در معرض خطر مشروط است. همچنین از داده های 13 شرکت در دوره زمانی97-90 برای تشکیل سبد استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در روش الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) سهامی که کمترین ارزش در معرض خطر را دارد، بیشترین وزن را در سبد بهینه بدست می آورد. همچنین سبد بهینه شده به روش الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) بازده بیشتر و در عین حال ریسک کمتری دارد.کلید واژگان: سبد سهام, مارکوئیتز, الگوریتم ژنتیک چند هدفه, ارزش در معرض خطر مشروط, نسبت شارپ, مرزکارا, خط بازار سرمایهOne of the most important issues in finance is how to choose an investment portfolio. Activists in this field are seeking to select a portfolio that controls risk with high return. Due to the increasing limitations of the capital market, the efficiency of classical methods has been discussed. Hence, researchers have turned their attention to metaheuristic algorithms. The aim of this study is to determine the optimal portfolio of pharmaceutical companies accepted in the Tehran Stock Exchange by two methods of multi-objective genetic algorithm (NSGA-II) and maximum Sharp ratio. In this study, the multi-objective genetic algorithm (NSGA-II) is under Conditional Value at Risk criterion. Also, the data of 13 companies in the period of 90-97 were used to form the portfolio. The results show that in the multi-objective genetic algorithm (NSGA-II) method, the stock with the lowest Value at Risk gains the most weight in the optimal portfolio. Also, the optimized portfolio by multi-objective genetic algorithm is more return and at the same time less risky.Keywords: Stock Portfolio, Markowitz, Multi-objective genetic algorithm, Conditional Value at Risk, Sharp ratio, Efficient Frontier, Capital Market Line
-
اغلب مسایل تصمیم گیری در دنیای واقعی به ویژه در زمینه مدیریت منابع آب، مسایل چندهدفه ای هستند که تصمیم گیری بر اساس اهداف متفاوت و متضاد انجام می شود. با توجه به دامنه وسیع کاربرد این گونه مسایل، مدل های متفاوتی برای حل آن ها پیشنهاد شده است، که از مهم ترین آن ها می توان به مدل های بهینه سازی چندهدفه NSGA-II و MOPSO اشاره کرد. هدف از این پژوهش مقایسه عملکرد الگوریتم های NSGA-II و MOPSO در حل مسئله بهره برداری بهینه چندهدفه از مخزن برقابی است. با توجه به اینکه مخازن برقابی در تامین بار پیک شبکه برق مشارکت دارند، در ابتدا با استفاده از شبکه عصبی به پیش بینی قیمت روزانه انرژی در ساعت های اوج پرداخته شده، سپس نتایج حاصل از آن برای بهینه سازی چندهدفه بهره برداری از مخزن سد کارون 5، شامل دو هدف بیشینه سازی درآمد سالانه و بیشینه سازی حداقل انرژی تولیدشده روزانه، به کار گرفته شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که هرچند زمان اجرای روش NSGA II بیش از دو برابر روش MOPSO است، ولی دقت نتایج آن در هر دو هدف بهتر از MOPSO است، به نحوی که میانگین درآمد سالانه و حداقل انرژی تولیدی روزانه به دست آمده از روش NSGA-II به ترتیب 18درصد و 20 درصد بهتر از روش MOPSO است.
کلید واژگان: قیمت اوج مصرف, بار پیک, شبکه عصبی, شبکه برق, پرداخت بر اساس پیشنهادNear the most of real-world decision-making issues, especially in the water resource management area, are multi-objective issues that are taken based on different and conflicting goals. Due to the wide range of application of these issues, different models have been proposed to solve them, NSGA-II and MOPSO are the most important of these multi-objective optimization models. The purpose of this study is to compare the performance of NSGA-II and MOPSO algorithms in solving multi-objective optimal operation of a hydropower reservoir. Due to the fact that the hydropower reservoirs are involved in providing the peak load of the network electricity, a neural network to predict daily energy prices in peak hours was developed initially, then the results were used to optimize the multi-objective operation of Karun 5 Dam reservoir, includes two goals of maximizing annual income and maximizing minimum daily energy production. Although the run time of the NSGA-II method is about twice as high as the MOPSO, the precision of its results is 20% better for both purposes than MOPSO.
Keywords: Peak consumption, Peak Load, Neural Network, Electricity Network, PAB -
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:5 Issue: 2, Spring 2015, PP 167 -187This paper presents a Multi-Objective Evolutionary Algorithm based on Decomposition (MOEA/D) for the optimal operation of a complex multipurpose and multi-reservoir system. Firstly, MOEA/D decomposes a multi-objective optimization problem into a number of scalar optimization sub-problems and optimizes them simultaneously. It uses information of its several neighboring sub-problems for optimizing each sub-problem. This simple procedure makes MOEA/D have lower computational complexity compared with non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II). The algorithm (MOEA/D) is compared with the Genetic Algorithm (NSGA-II) using a set of common test problems and the real-world Zohre reservoir system in southern Iran. The objectives of the case study include water supply of minimum flow and agriculture demands over a long-term simulation period. Experimental results have demonstrated that MOEA/D can improve system performance to reduce the effect of drought compared with NSGA-II superiority. Therefore, MOEA/D is highly competitive and recommended to solve multi-objective optimization problems for water resources planning and management.Keywords: multi, objective optimization, decomposition, multi, reservoir
-
در این مقاله یک مدل ریاضی چهار هدفه برای زنجیره تامین معکوس مدیریت پسماندهای بیمارستانی در دوره همه گیری کرونا در ایران با در نظر گرفتن ابعاد پایداری ارائه شده است. اهداف مدل ارائه شده عبارت اند از: 1) کمینه سازی هزینه های احداث تسهیلات و پردازش زباله ها در مراکز و هزینه های سوخت وسایل نقلیه و هزینه های زیست محیطی حاصل از انتشار گازهای آلاینده؛ 2) بیشینه سازی انرژی تولیدشده حاصل از سوزاندن زباله ها؛ 3) کمینه سازی ریسک ابتلا به ویروس عدم مدیریت زباله ها و 4) بیشینه سازی میزان استخدام نیروی کار در مراکز تاسیس شده. به منظور مدل سازی عدم قطعیت های موجود از تئوری مجموعه فازی استفاده شده است. با توجه به چندهدفه بودن مدل، جهت حل از الگوریتم های دسته میگوها چندهدفه مبتنی بر آرشیو پارتو و الگوریتم چندهدفه ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم دسته میگوهای پیشنهادی قادر به دستیابی به جواب های باکیفیت و پراکندگی بالاتر نسبت به الگوریتم چندهدفه ژنتیک می باشد. همچنین مقایسه شاخص یکنواختی و زمان اجرای دو الگوریتم، نشان داد که الگوریتم چندهدفه ژنتیک در زمان کمتری فضای جواب را با یکنواختی بالاتری جستجو کرده و مدل را حل می کند.
کلید واژگان: مدیریت پسماندهای بیمارستانی, پایداری, بهینه سازی چند هدفه, تئوری مجموعه فازیThis paper presents a multi-objective mathematical model for the reverse supply chain of hospital waste management in Iran during the COVID-19 pandemic, incorporating dimensions of sustainability. The objectives of the model are as follows: 1) Minimizing the costs associated with building facilities and waste treatment centers, vehicle fuel costs, and environmental costs due to pollutant emissions; 2) Maximizing the energy generated from the waste combustion process; 3) Minimizing the risk of virus transmission resulting from inadequate waste management; and 4) Maximizing the number of job opportunities in the established centers. It is important to note that existing uncertainties are addressed through the application of fuzzy set theory. Given the multi-objective nature of the model, two multi-objective algorithms, namely the Pareto archive-based Krill Herd Algorithm and Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), are employed to solve the defined problem. The results indicate that the proposed Krill Herd Algorithm converges to a solution with higher quality and dispersion compared to NSGA-II. Additionally, through a comparison of the spacing index and running time of the two algorithms, it is observed that NSGA-II explores the solution space with higher uniformity and solves the model in less time.
Keywords: Hospital Waste Management, Sustainability, Multi-Objective Optimization, Fuzzy Set Theory -
Journal of Optimization in Industrial Engineering, Volume:9 Issue: 19, Winter and Spring 2016, PP 61 -74Distribution centers (DCs) play important role in maintaining the uninterrupted flow of goods and materials between the manufacturers and their customers.This paper proposes a mathematical model as the bi-objective capacitated multi-vehicle allocation of customers to distribution centers. An evolutionary algorithm named non-dominated sorting ant colony optimization (NSACO) is used as the optimization tool for solving this problem. The proposed methodology is based on a new variant of ant colony optimization (ACO) specialized in multi-objective optimization problem. To aid the decision maker choosing the best compromise solution from the Pareto front, the fuzzy-based mechanism is employed for this purpose. For ensuring the robustness of the proposed method and giving a practical sense of this study, the computational results are compared with those obtained by NSGA-II algorithm. Results show that both NSACO and NSGA-II algorithms can yield an acceptable number of non-dominated solutions. In addition, the results show while the distribution of solutions in the trade-off surface of both NSACO and NSGA-II algorithms do not differ significantly, the computational CPU time of NSACO is considerably lower than that of NSGA-II. Moreover, it can be seen that the fast NSACO algorithm is more efficient than NSGA-II in the viewpoint of the optimality and convergence.Keywords: bi, objective optimization, capacitated allocation, distribution centers, non, dominated sorting ant colony optimization, NSGA, II
-
Scientia Iranica, Volume:25 Issue: 3, May - June 2018, PP 1712 -1723Traffic jam is a daily problem in nearly all major cities in the world and continues to increase with population and economic growth of urban areas. Traffic lights, as one of the key components at intersections, play an important role in control of traffic flow. Hence, study and research on phase synchronization and time optimization of the traffic lights could be an important step to avoid creating congestion and rejection queues in a urban network. Here, we describe the application of NSGA-II, a multi-objective evolutionary algorithm, to optimize both vehicle and pedestrian delays in an individual intersection. Results show that parameters found by improved NSGA-II can be superior to those defined by a traffic engineer with respect to several objectives, including total queue length of vehicles and pedestrians.
In this paper, we improve NSGA-II algorithm based to the regression line to find a Pareto-optimal solution or a restrictive set of Pareto-optimal solutions based on our solution approaches to the problem, named PDNSGA (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm based on Perpendicular Distance). In this paper, our purpose is to present a solution methodology to obtain all Pareto-optimal solutions to optimize traffic signal timing and enable the decision-makers to evaluate a greater number of alternative solutions. The proposed algorithm has the capability of searching Pareto front of the multi-objective problem domain. Further jobs should be concerned on the signal timing optimization method for the oversaturated coordinated intersections or small-scale road network and real-field applications with the traffic signal controller. The high speed of the proposed algorithm and its quick convergence makes it desirable for large scheduling with a large number of phases. Furthermore, we have used the mean deviation from the ideal point (MDI) measure to compare the performance of the MOGA, PDNSGA, NSGA-II, and WBGA by the ANOVA method. It is demonstrated that the our proposed algorithm (PDNSGA) gives better outputs than those of MOGA, NSGA-II, and WBGA in traffic signal optimization problem, statistically .Keywords: traffic signal systems, Genetic algorithm, vehicle, pedestrian delays, ANOVA
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر