فروشنده دوره گرد با الگوریتم ژنتیک vb.net همراه با مستند سازی و توضیح نحوه راه اندازی برنامه
عنوان مقاله : مروری بر داده کاوی و بررسی شبکه های عصبی
شرح مختصر : چندین دهه است که شرکت ها اطلاعات را جمع آوری می نمایند تا با ایجاد یک پایگاه داده انبوه اطلاعات را ذخیره کنند، با این حال که اطلاعات در دسترس آنها قرار دارد فقط تعداد کمی از شرکت ها قادر شده اند به ارزش واقعی ذخیره شده در آنها پی ببرند سوال این شرکتها این است که چگونه میتوان به ارزش واقعی این اطلاعات دست یافت؟ پاسخ آن داده کاوی است، که امروزه در بسیاری از صنعتها از جمله پزشکی، آموزش، ورزش و بسیاری از صنایع دیگر مورد استفاده قرار میگیرد. تکنیکهای بسیاری جهت داده کاوی وجود دارد از جمله شبکه های عصبی مصنوعی، رگرسیون، درخت تصمیم و غیره. همچنین طراحی شده است اشاره SAS که توسط شرکت JMP نرم افزارهایی نیز برای داده کاوی ایجاد شده است که میتوان به نرم افزار کرد. این مقاله به معرفی داده کاوی و برخی از روشهای داده کاوی و همچنین محیطهایی که از داده کاوی بهره میبرند به همراه نرم افزار های آن پرداخته است.
فهرست :
چکیده
مقدمه
داده کاوی
تکنیک های داده کاوی
دسته بندی
رگرسیون گیری
خوشه بندی
تجمع و همبستگی
درخت تصمیم گیری
ویزگی های درخت تصمیم
الگوریتم ژنتیک
شبکه های عصبی مصنوعی
ساختار شبکه عصبی
نورون
معماری شبکه عصبی
شبکه های پیش خور تک لایه
انواع یادگیری در شبکه های عصبی مصنوعی
داده کاوی در پزشکی
داده کاوی در سلامت
نرم افزار های داده کاوی
نتیجه گیری
مراجع
کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP)
در محیطهای صنعتی مختلف
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
مقدمه ..........................................................................................................................................................................
11
فصل یکم - معرفی برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) و الگوریتم ژنتیک ..............................................
17
1-1- برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر................................................................................................................
17
1-1-1- رویکرد بنیادی ..............................................................................................................................................18
1-1-2- رویکرد متنوع ...............................................................................................................................................18
1-2- الگوریتم ژنتیک.................................................................................................................................................
20
1-2-1-کلیات الگوریتم ژنتیک..................................................................................................................................
21
1-2-2-قسمت های مهم الگوریتم ژنتیک....................................................................................................................
23
1-2-2-1-تابع هدف و تابع برازش..............................................................................................................................
26
1-2-2-2- انتخاب......................................................................................................................................................
27
1-2-2-3- تقاطع.........................................................................................................................................................
28
1-2-2-4- جهش........................................................................................................................................................
32
فصل دوم- نمونه هایی از کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر.........................................
34
2-1-بهینه سازی مسیر فرآیند با استفاده از الگوریتم ژنتیک...........................................................................................
34
2-1-1- توصیف توالی فرآیند.....................................................................................................................................
34
2-1-2- استراتژی کد گزاری.....................................................................................................................................
37
2-1-3- تجزیه و تحلیل همگرایی................................................................................................................................
38
2-1-3-1-همگرایی نزدیک شونده..............................................................................................................................
38
2-1-3-2-همگرایی با در نظر گرفتن احتمال................................................................................................................
40
2-1-3-3-همگرایی GAها در توالی سازی فرایندهای پشت سر هم.............................................................................
40
2-1-3-4-تعریف یک قانون.......................................................................................................................................
41
2-1-4-اپراتورهای ژنتیک...........................................................................................................................................
41
2-1-4-1-اپراتور انتخاب............................................................................................................................................
41
2-1-4-2- اپراتور تغییر و انتقال...................................................................................................................................
42
2-1-4-3- اپراتور جهش............................................................................................................................................
44
2-1-5- برقراری تابع تناسب.......................................................................................................................................
44
2-1-5-1- آنالیز محدودیت ها..................................................................................................................................
44
2-1-5-2- برقراری تابع برازش...................................................................................................................................
45
2-1-6-مثال................................................................................................................................................................
47
2-1-6-1-مثالهایی برای کاربرد این روشها .................................................................................................................
47
2-1-6-2-تاثیر پارامترهای متغیر بر روند تحقیقات ......................................................................................................
49
2-1-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................
50
2-2-روشی برای برنامه ریزی مقدماتی ترکیبات دورانی شکل محور Cاستفاده از الگوریتم ژنتیک.........................
51
2-2-1-مقدمه.............................................................................................................................................................
51
2-2-2-مدول های سیستمCAPP پیشنهاد شده........................................................................................................
54
2-2-3-تجسم قطعه...................................................................................................................................................
56
2-2-4-تولید توالی های ممکن..................................................................................................................................
58
2-2-4-1-الزامات اولویت دار..................................................................................................................................
58
2-2-4-2- الزامات تلرانس هندسی.............................................................................................................................
59
2-2-4-3- رابطه ویژگی های اولویت دار....................................................................................................................
60
2-2-5 بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک GA..................................................................................................
64
2-2-5-1- تابع برازش...............................................................................................................................................
67
2-2-5-2- الگوریتم ژنتیک......................... .............................................................................................................
68
2-2-6- نتایج و بحث...............................................................................................................................................
71
2-2-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................
71
فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی قطعه به کمک کامپیوتر در محیط صنعتی .....
73
3-1-مقدمه................................................................................................................................................................
73
3-2-الگوریتم ژنتیک................................................................................................................................................
74
3-2-1-سیستم های تولیدی توزیع شده........................................................................................................................
74
3-2-2-نمایش طرح های فرایند...................................................................................................................................
75
3-2-3-جمعیت اولیه..................................................................................................................................................
76
3-3-تولید مثل..........................................................................................................................................................
76
3-3-1-ادغام...........................................................................................................................................................
76
3-3-2-دگرگونی و جهش.......................................................................................................................................
77
3-4- ارزیابی کروموزوم ...........................................................................................................................................
80
3-4-1- مینیمم سازی زمان فرایند................................................................................................................................
80
3-4-2- مینیمم سازی هزینه های تولید.........................................................................................................................
80
3-5- مطالعات موردی...............................................................................................................................................
81
3-5-1- CAPPسنتی................................................................................................................................................
81
3-5-2- CAPP توزیع شده.......................................................................................................................................
85
3-6- ارزیابی..............................................................................................................................................................
88
3-6-1- معیار اول.......................................................................................................................................................
88
3-6-2- معیار دوم.......................................................................................................................................................
89
فصل چهارم -نتیجه گیری....................................................................................................................................
90
فهرست شکلها
عنوان
صفحه
شکل 1-1- نمایش یک کروموزوم با ارقام صفر و یک................................................................................
22
شکل 1-2-a دو کرموزوم قبل از تقاطع (والدین).......................................................................................
22
شکل 1-2-b دو کروموزوم بعد از تقاطع (فرزندان)....................................................................................
23
شکل 1-3- کروموزوم بعد از جهش2......................................................................................................
23
شکل 1-4 - تقاطع چند نقطه ای2...............................................................................................................
32
شکل2-1-نمودار جریان برنامه2...............................................................................................................
46
شکل2-2........................................................................................... .....................................................
48
شکل2-3 -طرح دیاگرام CAPP پیشنهادشده.........................................................................................
55
شکل2-4-ساختار سلسله مراتبی ویژگی های فرمی نوعی............................................................................
56
شکل 2-5...................................................................................................................................................
57
شکل2-6- مثالهای الزامات اولویت دار........................................................................................................
59
شکل 2-7- مثال الزامات تلرانس هندسی ...................................................................................................
60
شکل 2-8- یک شکل نمونه دارای 18 ویژگی............................................................................................
61
شکل 2-9-تولید مجدد گرافیکی...............................................................................................................
62
شکل2-10 تولید مجدد داخلی.....................................................................................................................
62
شکل 3-1- توصیف یک سیستم تولیدی توزیع شده....................................................................................
75
شکل 3-2- نمونه ای از یک طرح فرآیند...................................................................................................
75
شکل 3-3- اپراتور ادغام.............................................................................................................................
77
شکل 3-4- اپراتور جهش...........................................................................................................................
79
شکل 3-5-یک قطعه منشوری برای ارزیابی الگوریتم..................................................................................
81
شکل 3-6 تغییرات هزینه تولید در طی اجراهای مختلف...............................................................................
84
شکل3-7-یک قطعه منشوری شکل.............................................................................................................
85
فهرست جدولها
عنوان
صفحه
جدول2-1- استراتژی کدگذاری..............................................................................................................
37
جدول2-2 توالی سازی با استفاده از GAتحویل.......................................................................................
47
جدول 2-3- رابطه نوع ویژگی کدبندی ویژگی سلول ماشینکاری و کدبندی طبیعی GA.........................
48
جدول 2-4 ..............................................................................................................................................
49
جدول 2-5...............................................................................................................................................
50
جدول 2-6............................................... ...............................................................................................
50
جدول 2-7 ...............................................................................................................................................
61
جدول 2-8 توالی های اولیه.....................................................................................................................
64
جدول 2-9-جزئیات برای قطعه نمونه........................................................................................................
65
جدول 2-10- الگوههای اولویت و مجاورت.............................................................................................
65
جدول 2-11- جمیعت اولیه......................................................................................................................
66
جدول2-12-نسل بعد از تولید مجدد.........................................................................................................
68
جدول 2-13 -فرآیند ادغام........................................................................................................................
69
جدول 2-14- فرآیند جهش......................................................................................................................
70
جدول 2-15- توالی های بهینه/نزدیک بهینه..............................................................................................
71
جدول3-1- اطلاعات تولید......................................................................................................................
82
جدول 3-4-طرح فرآیند مطالعه موردی .................................................................................................
83
جدول 3-3- ماتریس تقدم و تاخر...........................................................................................................
83
جدول 3-2-منابع موجود در کارگاه تولید.................................................................................................
84
جدول 3-5- رابطه تقدم و تاخر برای مطالعه موردی...................................................................................
86
جدول 3-6- شاخصهای زمان و هزینه در سه کارخانه.................................................................................
87
جدول 3-7- منابع مورد استفاده در سه کارخانه..........................................................................................
87
جدول 3-8 توصیف هفت عملیات اصلی....................................................................................................
87
جدول 3-9 منابع موجود در عملیات ماشینکاری..........................................................................................
87
جدول 3-10- طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن هزینه تولید..............................................................
88
جدول 3-11 طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن زمان فرآیند..............................................................
89
الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm – GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راهحل تقریبی برای بهینهسازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتمهای تکامل است که از تکنیکهای زیستشناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده میکند. در واقع الگوریتمهای ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیشبینی یا تطبیق الگو استفاده میکنند. الگوریتمهای ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیکهای پیشبینی بر مبنای تصادف هستند. مختصراً گفته میشود که الگوریتم ژنتیک (یا GA) یک تکنیک برنامهنویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده میکند. مسألهای که باید حل شود ورودی است و راهحلها طبق یک الگو کد گذاری میشوند که تابع fitness نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی میکند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب میشوند. کلاً این الگوریتمها از بخش های زیر تشکیل میشوند: تابع برازش، نمایش، انتخاب، تغییر
فهرست :
فصل اول
مقدمه
به دنبال تکامل…
ایدۀ اصلی استفاده از الگوریتم ژنتیک
درباره علم ژنتیک
تاریخچۀ علم ژنتیک
تکامل طبیعی (قانون انتخاب طبیعی داروین)
رابطه تکامل طبیعی با روشهای هوش مصنوعی
الگوریتم
الگوریتمهای جستجوی ناآگاهانه
الف جستجوی لیست
ب جستجوی درختی
پ جستجوی گراف
الگوریتمهای جستجوی آگاهانه
الف جستجوی خصمانه
مسائل NPHard
هیوریستیک
انواع الگوریتمهای هیوریستیک
فصل دوم
مقدمه
الگوریتم ژنتیک
مکانیزم الگوریتم ژنتیک
عملگرهای الگوریتم ژنتیک
کدگذاری
ارزیابی
ترکیب
جهش
رمزگشایی
چارت الگوریتم به همراه شبه کد آن
شبه کد و توضیح آن
چارت الگوریتم ژنتیک
تابع هدف
روشهای کد کردن
کدینگ باینری
کدینگ جایگشتی
کد گذاری مقدار
کدینگ درخت
نمایش رشتهها
انواع روشهای تشکیل رشته
باز گرداندن رشتهها به مجموعه متغیرها
تعداد بیتهای متناظر با هر متغیر
جمعیت
ایجاد جمعیت اولیه
اندازه جمعیت
محاسبه برازندگی (تابع ارزش)
انواع روشهای انتخاب
انتخاب چرخ رولت
انتخاب حالت پایدار
انتخاب نخبه گرایی
انتخاب رقابتی
انتخاب قطع سر
انتخاب قطعی بریندل
انتخاب جایگزینی نسلی اصلاح شده
انتخاب مسابقه
انتخاب مسابقه تصادفی
انواع روشهای ترکیب
جابهجایی دودوئی
جابهجایی حقیقی
ترکیب تکنقطهای
ترکیب دو نقطهای
ترکیب n نقطهای
ترکیب یکنواخت
ترکیب حسابی
ترتیب
چرخه
محدّب
بخش_نگاشته
احتمال ترکیب
تحلیل مکانیزم جابجایی
جهش
جهش باینری
جهش حقیقی
وارونه سازی بیت
تغییر ترتیب قرارگیری
وارون سازی
تغییر مقدار
محک اختتام اجرای الگوریتم ژنتیک
انواع الگوریتمهای ژنتیکی
الگوریتم ژنتیکی سری
الگوریتم ژنتیکی موازی
مقایسه الگوریتم ژنتیک با سیستمهای طبیعی
نقاط قوّت الگوریتمهای ژنتیک
محدودیتهای GAها
استراتژی برخورد با محدودیتها
استراتژی اصلاح عملگرهای ژنتیک
استراتژی رَدّی
استراتژی اصلاحی
استراتژی جریمهای
بهبود الگوریتم ژنتیک
چند نمونه از کاربردهای الگوریتمهای ژنتیک
فصل سوم
مقدمه
حلّ معمای هشت وزیر
جمعیت آغازین
تابع برازندگی
آمیزش
جهش ژنتیکی
الگوریتم ژنتیک و حلّ مسألۀ فروشندۀ دورهگرد
حل مسأله TSP به وسیله الگوریتم ژنتیک
مقایسه روشهای مختلف الگوریتم و ژنتیک برای TSP
نتیجه گیری
حلّ مسأله معمای سودوکو
حل مسأله
تعیین کروموزم
ساختن جمعیت آغازین یا نسل اول
ساختن تابع از ارزش
ترکیب نمونهها و ساختن جواب جدید
ارزشیابی مجموعه جواب
ساختن نسل بعد
مرتب سازی به کمک GA
صورت مسأله
جمعیت آغازین
تابع برازندگی
انتخاب
ترکیب
جهش
فهرست منابع و مراجع
پیوست
واژهنامه
الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm – GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راهحل تقریبی برای بهینهسازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتمهای تکامل است که از تکنیکهای زیستشناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده میکند. در واقع الگوریتمهای ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیشبینی یا تطبیق الگو استفاده میکنند. الگوریتمهای ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیکهای پیشبینی بر مبنای تصادف هستند. مختصراً گفته میشود که الگوریتم ژنتیک (یا GA) یک تکنیک برنامهنویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده میکند. مسألهای که باید حل شود ورودی است و راهحلها طبق یک الگو کد گذاری میشوند که تابع fitness نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی میکند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب میشوند. کلاً این الگوریتمها از بخش های زیر تشکیل میشوند: تابع برازش، نمایش، انتخاب، تغییر
فهرست :
فصل اول
مقدمه
به دنبال تکامل…
ایدۀ اصلی استفاده از الگوریتم ژنتیک
درباره علم ژنتیک
تاریخچۀ علم ژنتیک
تکامل طبیعی (قانون انتخاب طبیعی داروین)
رابطه تکامل طبیعی با روشهای هوش مصنوعی
الگوریتم
الگوریتمهای جستجوی ناآگاهانه
الف جستجوی لیست
ب جستجوی درختی
پ جستجوی گراف
الگوریتمهای جستجوی آگاهانه
الف جستجوی خصمانه
مسائل NPHard
هیوریستیک
انواع الگوریتمهای هیوریستیک
فصل دوم
مقدمه
الگوریتم ژنتیک
مکانیزم الگوریتم ژنتیک
عملگرهای الگوریتم ژنتیک
کدگذاری
ارزیابی
ترکیب
جهش
رمزگشایی
چارت الگوریتم به همراه شبه کد آن
شبه کد و توضیح آن
چارت الگوریتم ژنتیک
تابع هدف
روشهای کد کردن
کدینگ باینری
کدینگ جایگشتی
کد گذاری مقدار
کدینگ درخت
نمایش رشتهها
انواع روشهای تشکیل رشته
باز گرداندن رشتهها به مجموعه متغیرها
تعداد بیتهای متناظر با هر متغیر
جمعیت
ایجاد جمعیت اولیه
اندازه جمعیت
محاسبه برازندگی (تابع ارزش)
انواع روشهای انتخاب
انتخاب چرخ رولت
انتخاب حالت پایدار
انتخاب نخبه گرایی
انتخاب رقابتی
انتخاب قطع سر
انتخاب قطعی بریندل
انتخاب جایگزینی نسلی اصلاح شده
انتخاب مسابقه
انتخاب مسابقه تصادفی
انواع روشهای ترکیب
جابهجایی دودوئی
جابهجایی حقیقی
ترکیب تکنقطهای
ترکیب دو نقطهای
ترکیب n نقطهای
ترکیب یکنواخت
ترکیب حسابی
ترتیب
چرخه
محدّب
بخش_نگاشته
احتمال ترکیب
تحلیل مکانیزم جابجایی
جهش
جهش باینری
جهش حقیقی
وارونه سازی بیت
تغییر ترتیب قرارگیری
وارون سازی
تغییر مقدار
محک اختتام اجرای الگوریتم ژنتیک
انواع الگوریتمهای ژنتیکی
الگوریتم ژنتیکی سری
الگوریتم ژنتیکی موازی
مقایسه الگوریتم ژنتیک با سیستمهای طبیعی
نقاط قوّت الگوریتمهای ژنتیک
محدودیتهای GAها
استراتژی برخورد با محدودیتها
استراتژی اصلاح عملگرهای ژنتیک
استراتژی رَدّی
استراتژی اصلاحی
استراتژی جریمهای
بهبود الگوریتم ژنتیک
چند نمونه از کاربردهای الگوریتمهای ژنتیک
فصل سوم
مقدمه
حلّ معمای هشت وزیر
جمعیت آغازین
تابع برازندگی
آمیزش
جهش ژنتیکی
الگوریتم ژنتیک و حلّ مسألۀ فروشندۀ دورهگرد
حل مسأله TSP به وسیله الگوریتم ژنتیک
مقایسه روشهای مختلف الگوریتم و ژنتیک برای TSP
نتیجه گیری
حلّ مسأله معمای سودوکو
حل مسأله
تعیین کروموزم
ساختن جمعیت آغازین یا نسل اول
ساختن تابع از ارزش
ترکیب نمونهها و ساختن جواب جدید
ارزشیابی مجموعه جواب
ساختن نسل بعد
مرتب سازی به کمک GA
صورت مسأله
جمعیت آغازین
تابع برازندگی
انتخاب
ترکیب
جهش
فهرست منابع و مراجع
پیوست
واژهنامه