حل مسئله فروشنده دوره گرد با الگوریتم GPC ساخت اهرام جیزه در متلب

در این بخش سورس کد حل مسئله فروشنده دوره گرد با الگوریتم GPC ساخت اهرام جیزه در متلب قرار داده شده است. مسئله فروشنده دوره گرد و حل آن از جمله مواردی است که می توان به کمک الگوریتم های فرا ابتکاری انجام داد. الگوریتم های متاهیورستیک که برای مسائل بهینه سازی مورد استفاده قرار می گیرند، انواع مختلفی دارند که یکی از آن ها الگوریتم GPC یا همان Giza Pyramids Construction می باشد و برای حل مسئله TSP یا همان فروشنده دوره گرد استفاده می شود. توضیحات بیشتر درمورد این سورس کد در ادامه داده شده است.

الگوریتم ساخت اهرام جیزه GPC

این الگوریتم با الهام گرفتن از دوران گذشته یا باستان طراحی شده است. الگوریتم ساخت اهرام جیزه با در نظر گرفتن نحوه ساخت اهرام مصر و سختی ها و محدودیت های کارگرانی که در جهت ساخت اهرام جیزه تلاش می کردند، به حل مسائل بهینه سازی می پردازد. در دوران باستان محدودیت‌های متعددی وجود داشت اما سازه‌های مختلف دست‌ساخته کارگران و صنعتگران، نشان می‌دهد که محدودیت‌ها و کمبود امکانات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری به نوعی به عنوان بهینه‌ساز، عمل کرده است.

الگوریتم GPC از جمله الگوریتم های مبتنی بر جمعی جدید محسوب می‌شود و در حقیقت یک الگوریتم مبتنی بر ساختار است که یکی از الگوریتم هایی است که همیشه پاسخ بهینه ندارند. از جمله کاربردهای مهم این الگوریتم در تقسیم بندی تصاویر است و نشان می دهد که این الگوریتم قابلیت حل مسائل را در ابعاد کلان دارد.

برای حل مسئله فروشنده دوره گرد، می توان از الگوریتم ساخت اهرام جیزه به صورت بهینه استفاده نمود، در ادامه درمورد مسئله فروشنده دوره گرد توضیحات بیشتری خواهیم داد.

مسئله فروشنده دوره گرد TSP

مسئله فروشنده دوره گرد یکی از مسائل مهم در زمینه بهینه سازی و علوم کامپیوتر محسوب می شود که این مسئله را با روش های مختلفی می توان پیاده سازی و حل نمود. تاریخچه پیدایش این مسئله مشخص نیست اما به طور کلی این مسئله برای اولین بار در کتاب های ریاضیات پیدا شده است.

مسئله فروشنده دوره گرد بدین صورت است که تعدادی شهر داریم که هزینه گذر از هر شهر را نیز می دانیم. با این حساب فروشنده دوره گرد بایستی به تمامی این شهرها برود و از آن ها گذر کند تا به عنوان مثال کالاهای خود را به فروش برساند. در نهایت این فروشنده بایستی به شهر اول بازگردد، اما نکته حائز توجه اینجاست که فروشنده دوره گرد به نوعی مسیرها را انتخاب کند که کمترین هزینه را برای وی داشته باشد.

در عین حال فروشنده دوره گرد باید یک بار از هر شهر عبور کند و همزمان با کمترین هزینه، کمترین مسافت را نیز طی کند.

حل مسئله فروشنده دوره گرد با الگوریتم GPC در متلب

در نمایش راه حل برای مسئله فروشنده دوره گرد می توان از یک الگویی بهره جست و مسئله TSP را با الگوریتم های پیوسته نیز حل کرد. برای این منظور بعد یا سایز هر جواب در الگوریتم جستجوی هارمونی را می توان دنباله ای از شهرها در نظر گرفت فقط به جای شماره شهرها می توان از اعداد بین 0 و 1 که بصورت اعداد پیوسته هستند استفاده کرد. در واقع اندیس کوچکترین عدد داخل بردار جواب به عنوان شماره شهر تعیین می شود و سپس به ترتیب اعداد از کوچک به بزرگ می تواند Sort شود و در حقیقت اندیس هر خانه به عنوان ترتیب ملاقات شهرها در نظر گرفته می شود.

مسئله فروشنده دوره گرد یا TSP قابل حل با الگوریتم های فرا ابتکاری می باشد که یکی از آن ها الگوریتم ساخت اهرام جیزه می باشد. این سورس کد دارای 4 فایل اصلی می باشد که مهم ترین فایل GPC.m است و در برگیرنده کدهای اصلی می باشد و فراخوانی ها از فایل های دیگر در این سورس کد انجام می شود. فایل بعدی TourLength.m است که توابع مسئله فروشنده دوره گرد در این فایل قرار گرفته است. دو فایل دیگر CreateModel.m و PlotSolution.m می باشد.

الگوریتم ساخت اهرام جیزه یکی از الگوریتم های مهم در زمینه حل مسئله فروشنده دوره گرد یا TSP است که سورس کد آن در متلب در این محصول قرار داده شده است. جهت مشاهده خروجی برنامه به ادامه توضیحات محصول مراجعه نمایید. بخشی از سورس کد GPC.m در بخش زیر آورده شده است.

model=CreateModel();    % Create Problem Model

CostFunction=@(tour) TourLength(tour,model); 

nVar=model.n;   % Number of Deciison Variables
VarSize=[1 nVar];          % Decision Variables Matrix Size
VarMin= -10;                 % Decision Variables Lower Bound
VarMax= 10;                % Decision Variables Upper Bound
%% Giza Pyramids Construction (GPC) Parameters
MaxIteration=1000;   % Maximum Number of Iterations (Days of work)
nPop=50;             % Number of workers

برای تهیه سورس کد کامل لطفاً آن را خریداری نمایید.

تصاویر خروجی حل مسئله

ویدئوی نحوه اجرا

درباره سورس کد

سورس کد حل مسئله فروشنده دوره گرد با الگوریتم GPC ساخت اهرام جیزه در متلب در محیط Matlab 2017 برنامه نویسی و اجرا شده است و قابل اجرا با نسخه های بالاتر متلب نیز هست. این سورس کد توسط تیم پشتیبانی پی استور تست و اجرا شده است. کیفیت محصول توسط پی استور تضمین می شود و محصول دارای نشان تضمین کیفیت پی استور است. برای دانلود محصول آن را خریداری فرمایید به محض خرید لینک دانلود در دسترس خواهد بود.