فهرست مطالب

Control and Optimization in Applied Mathematics - Volume:5 Issue: 1, Spring- Summer 2020

Control and Optimization in Applied Mathematics
Volume:5 Issue: 1, Spring- Summer 2020

  • تاریخ انتشار: 1400/07/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی انصاری اردلی* صفحات 1-13
    در این مطالعه، شرایط لازم بهینگی از نوع کارش-کان-تاکر را برای یک مساله ی بهینه سازی زمان-پیوسته ی ناهموار تعمیم می دهیم. ابزار اصلی ما برای بدست آوردن شرایط بهینگی، استفاده از مفهوم محدب کننده است. ما با استفاده از این مفهوم ابتدا توصیف قیدی مانگاساریان-فروموویتز را برای این دسته از مسایل تعمیم می دهیم‏‏، سپس شرایط لازم بهینگی را تحت فرض های ضعیف بدست می آوریم. در واقع در این مقاله‏، تابع هدف و توابع قیود را ناهموار و غیرمحدب در نظر می گیریم.
    کلیدواژگان: مسائل زمان-پیوسته‏، شرایط بهینگی‏، محدب کننده نیم-منظم بالایی‏، آنالیزناهموار
  • فرید پورافقی*، داود درویشی سلوکلایی صفحات 15-28
    مسایل برنامه ریزی خطی دارای پارامترهای دقیق هستند. در دنیای واقعی، ما با شرایطی روبرو هستیم که اطلاعات دقیق و کامل در دسترس نیست. در این شرایط می توان از رویکردهای عدم قطعیت مانند فازی و تصادفی برای مقابله با عدم اطمینان در زندگی واقعی استفاده کرد. اگر تعداد متخصصان و سطح تجربه به قدری کم باشد که استخراج توابع عضویت غیرممکن باشد یا تعداد نمونه ها کم باشد، نمی توان از نظریه های فازی و تصادفی استفاده کرد. برای حل این مشکل، نظریه سیستم خاکستری ارایه شد. در این مقاله ، یک مساله برنامه ریزی خطی در یک محیط خاکستری با منابعی به صورت اعداد خاکستری بازه ای در نظر گرفته شده است. بیشتر روش های پیشنهادی برای حل مسایل برنامه ریزی خطی خاکستری بر مبنای تبدیل آن به یک مساله برنامه ریزی خطی معمولی می باشند. با این حال، ما به دنبال حل مستقیم مساله و بدون تبدیل آن به یک مساله برنامه ریزی خطی استاندارد به منظور حفظ عدم قطعیت داده های ورودی در جواب های بدست آمده نهایی هستیم. برای این منظور، ما یک روش، بر اساس دوال مساله برنامه ریزی خطی با منابع خاکستری ارایه می دهیم. روش پیشنهادی ساده تر از روش های قبلی بوده و از پیچیدگی کمتری نسبت به آنها برخوردار است. تاکید می شود که روش ارایه شده برای شرایط واقعی و عملی در مسایل مدیریت و برنامه ریزی می تواند مفید باشد. بنابراین، کارایی روش پیشنهادی با ارایه چند مثال در شرایط مختلف نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: عدد خاکستری، برنامه‏ ریزی خطی خاکستری، نظریه دوگان، عدم قطعیت
  • غلامرضا حسامیان* صفحات 29-39
    در این مقاله متری برای اندازه گیری فاصله بین دو عدد فازی به صورت یک عدد فازی پیشنهاد می شود. برای این منظور، فاصله فازی به صورت یک معیار وزنی از آلفا-مقدارهای اعداد فازی تعریف می شود و خاصیت های اساسی آن در محیط مورد بررسی قرار می گیرد. نحوه محاسبه فاصله فازی دو عدد فازی با یک مثال توضیح داده می شود. همچنین فاصله پیشنهادی با دیگر انواع مشابه از نظر ساختار مورد مقایسه قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: عدد فازی، ‎آلفا-‎مقادیر، متر فازی، پایایی
  • مجتبی صالحی، عفت جبارپور* صفحات 41-65
    لجستیک امدادی و زنجیره تامین بشردوستانه در ادبیات دانشگاهی به فرایند برنامه ریزی، اجرا و کنترل اثربخش جریان هزینه ها و اطلاعات و ذخیره سازی کالاها و مواد موردنیاز از نقطه مبدا تا مصرف اطلاق می شود به گونه ای هدف اصلی آن کاهش و تسکین درد و رنج مردم حادثه دیده می باشد. در این مقاله به ارایه یک مدل چندهدفه برای مسئله مکانیابی- مسیریابی چند دوره ای با در نظر گرفتن تخلیه مصدومین و افراد بی خانمان و مسیرهای فازی در لجستیک امداد پرداخته شد. ابتدا یک مدل چندهدفه غیرقطعی از مسئله تحت پارامترهای غیرقطعی تقاضا، زمان و ظرفیت حمل ونقل طراحی و سپس با استفاده از روش برنامه ریزی فازی به کنترل پارامترهای غیرقطعی مساله پرداخته شد. با توجه به ‎NP-‏سخت بودن مسئله و عدم توانایی نرم افزار GAMS برای حل مدل در سایزهای بزرگ تر از الگوریتم های فرا ابتکاری ‎NSGA-‎II و MOPSO برای حل مساله استفاده شد.
    کلیدواژگان: لجستیک امدادی، برنامه ریزی فازی، عدم قطعیت، الگوریتم های فرا ابتکاری
  • محمود محمودی*، دل آرام احمد قنداقساز صفحات 67-80
    در این مقاله، یک روش جدید برای حل معادله دیفرانسیل تصادفی ارایه می ‎دهیم و معادله ‏وازیچک را حل می کنیم. در ابتدا، نحوی محاسبه انتگرال های چندگانه ایتو بر اساس ساختار حرکت براونی ارایه شده به طوری که خطای محاسباتی در آن به حداقل می رسد. سپس، موجک های براونی یک بعدی و چند بندی بر اساس حرکت براونی معرفی می شوند. پس از آن، سیستم معادلات خطی و غیرخطی بر اساس این موجک های براونی بدست می آید که با حل این سیستم، معادله ‏وازیچک‎ حل می ‎شود. در آخر چند مثال عددی آورده شده است.
    کلیدواژگان: معادله دیفرانسیل تصادفی، معادله ‎‏وازیچک، حرکت براوانی، موجک براوانی، انتگرال ایتو
  • امیرحسین مهاجرزاده، عباسعلی رضایی*، مرتضی بیگدلی صفحات 81-101

    در این مقاله تخمین پارامتر هدف با تابع توزیع مشخص با استفاده از مشاهدات گره حسگر انجام می شود. در شبکه های حسگر گره ها داده های واقعی را از محیط دریافت و آنها را به یک مرکز ارسال می کنند. این مرکز داده ها را جمع آوری و پارامتر مشاهده شده را با دقت تعریف شده کاربرد تخمین می زند. هدف اصلی الگوریتم پیشنهادی افزایش طول عمر شبکه در کنار بهبود کارایی فرایند تخمین است. برای نیل به این هدف الگوریتم پیشنهادی فعالیت گره را زمانبندی کرده و یک مسیر چند پرشی بین گره ها و مرکز مشخص می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی‏، اهداف مورد انتظار را برآورده کرده است.

    کلیدواژگان: Estimation‎، ‎Optimization problem‎، ‎Random variable‎، scheduling‎و ‎Wireless sensor networks
|
  • Ali Ansari Ardali * Pages 1-13
    In this paper, ‎we develop general necessary optimality conditions of the KKT types for non-smooth continuous-time optimization problems with inequality constraints‎. ‎The primary instrument in our study is the concept of a convexificator‎. ‎Based on this concept‎, ‎non-smooth versions of the Mangasarian-Fromovitz constraint qualification are presented‎. ‎Then‎, ‎we derive optimality conditions for this problem under weak assumptions‎. ‎Indeed‎, ‎the constraint functions and the objective function that exist in this problem are not necessarily differentiable or convex.
    Keywords: Continuous-time problems‎, ‎Optimality conditions‎, ‎Upper semi-regular convexificator‎, ‎Non-smooth analysis
  • Farid Pourofoghi *, Davood Darvishi Salokolaei Pages 15-28
    Linear programming problems have exact parameters‎. ‎In most real-world‎, ‎we are dealing with situations in which accurate data and complete information are not available‎. ‎Uncertainty approaches such as fuzzy and random can be used to deal with uncertainties in real-life‎. ‎Fuzzy and stochastic theories cannot be used if the number of experts and the level of experience is so low that it is impossible to extract membership functions or the number of samples is small‎. ‎To solve these problems‎, ‎the grey system theory is proposed‎. ‎In this paper‎, ‎a linear programming problem in a grey environment with resources in interval grey numbers is considered‎. ‎Most of the proposed methods for solving grey linear programming problems become common linear programming problems‎. ‎However‎, ‎we seek to solve the problem directly without turning it into a standard linear programming problem for the purpose of maintaining uncertainty in the original problem data in the final solution‎. ‎For this purpose‎, ‎we present a method based on the duality theory for solving the grey linear programming problems‎. ‎This method is more straightforward and less complicated than previous methods‎. ‎We emphasize that the concept presented is beneficial for real and practical conditions in management and planning problems‎. ‎Therefore‎, ‎we shall illustrate our method with some examples in different situations.
    Keywords: Grey number‎, ‎Grey linear programming‎, ‎Duality theory‎, ‎Uncertainty
  • Gholamreza Hesamian * Pages 29-39
    A fuzzy distance measure is introduced in this paper to evaluate the fuzzy distance between two fuzzy numbers‎. ‎For this purpose‎, ‎alpha-values of fuzzy numbers are used to develop an integral-based fuzzy distance measure‎. ‎The properties of the proposed fuzzy distance measure are verified‎. ‎The proposed fuzzy distance measure is also compared with other fuzzy distance measures.
    Keywords: Fuzzy number‎, ‎Alpha-values‎, ‎Fuzzy distance measure‎, ‎Robustness
  • Mojtaba Salehi, Efat Jabarpour * Pages 41-65
    The relief logistics and humanitarian supply chain in academic literature refer to the process of planning‎, ‎execution‎, ‎and effective controlling of the flow of costs and information and storage of necessary goods and materials from the point of origin to consumption with the primary purpose of reducing and relieving the affected people suffer. This paper discusses a multi-objective model for multi-period location-distribution-routing problems considering the evacuation of casualties and homeless people and fuzzy paths in relief logistics‎. ‎Firstly‎, ‎an uncertain multi-objective model of the problem was developed based on uncertain parameters of demand‎, ‎time‎, ‎and transport capacity‎, ‎and then‎, ‎using the fuzzy programming method‎, ‎uncertain parameters of the problem were controlled‎. ‎As the problem is NP-hard and GAMS software has not able to solve the model in larger sizes‎, meta-heuristic algorithms of NSGA-II and MOPSO were used to solve the problem.
    Keywords: Relief logistics‎, ‎Fuzzy programming‎, ‎Uncertainty‎, ‎Meta-heuristic algorithm
  • Mahmoud Mahmoudi *, Delaram Ahmad Ghondaghsaz Pages 67-80
    In this paper‎, ‎we present a new approach to solving stochastic differential equations and the Vasicek equation by using Brownian wavelets and multiple Ito-integral‎. ‎Firstly‎, ‎the calculation of the multiple Ito-integral based on the structure of Brownian motion is presented and the error of Ito-integrate computation is minimized under this condition‎. ‎Then‎, ‎the Brownian wavelets 1D and 3D based on coefficients Brownian motion are introduced‎. ‎After that‎, ‎a system of linear and nonlinear equations of coefficients Brownian motion is obtained such that by solving this system the approximate solution of the Vasicek equation is obtained‎. In the last section, ‎some numerical examples are given.
    Keywords: Stochastic differential equation‎, ‎Vasicek equation‎, ‎Brownian motion‎, ‎Brownian wavelets‎, ‎Ito-integral
  • Amir Hosein Mohajerzadeh, Abbas Ali Rezaee *, Morteza Bigdeli Pages 81-101

    Estimating the target parameter while the prior distribution function is known‎, ‎and several observations which are provided by the sensor node is the main goal in this paper‎. ‎In wireless sensor networks (WSN)‎, ‎nodes sense the environment and send data to a sink node called Fusion Center (FC)‎. ‎FC collects data and estimates the observed parameter with user-defined precision‎. ‎The proposed algorithm increases network lifetime and has an efficient estimation process‎. ‎For this purpose‎, ‎the proposed algorithm schedules node’s activity and determines the multihop path between nodes and FC‎. ‎Simulation and performance analysis demonstrates proposed algorithm fulfills its goals.