1 / 24

Harmonijsko pretra živanje

Harmonijsko pretra živanje. Matija Osrečki 31.5.2010. Sadržaj. Algoritam harmonijskog pretraživanja Problem oblikovanja vodovodne mreže Implementacija Rezultati. Harmonijsko pretraživanje. Uvod. Metaheuristički stohastički algoritam

peri
Download Presentation

Harmonijsko pretra živanje

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Harmonijskopretraživanje Matija Osrečki 31.5.2010.

  2. Sadržaj • Algoritam harmonijskog pretraživanja • Problem oblikovanja vodovodne mreže • Implementacija • Rezultati

  3. Harmonijsko pretraživanje

  4. Uvod • Metaheuristički stohastički algoritam • Optimira se vektor nad funkcijom cilja • Inspiracija – jazz improvizacija • Note – domena funkcije cilja (domena) • Glazbenik – jedna varijabla vektora • Harmonija – vektor

  5. Glazbena ideja

  6. Formulacija problema • Algoritam optimira funkciju cilja f(x) s obzirom na: • hi(x) = 0 ; i = 1, ..., p • gi(x) ≥ 0; i = 1, ..., q

  7. Algoritam • Iterativno generira nova rješenja • Najbolja rješenja pamti u memoriji • Generiranje varijabli rješenja • Slučajno • Koristeći memoriju • Modifikacija visine tone • Dodavanje novog rješenja u memoriju

  8. Harmonijska memorija

  9. Generiranje novog rješenja • Rješenje generira varijablu po varijablu • Slučajna vrijednost iz domene • Odabir iz memorije • Nasumice se bira rješenje iz memorije • Uzima se vrijednost varijable iz tog rješenja • Modifikacije visine tona • U slučaju odabira iz memorije • Uzima se susjedna vrijednost

  10. Generiranje novog rješenja • Preciznije

  11. Generiranje novog rješenja • Parametri • MI – maximal improvizations • HMCR – harmony memory consideration rate • PAR – pitch adjustment rate • Linearno raste • FW – fret width • Eksponencijalno pada • Standardna devijacija memorije

  12. Oblikovanje vodovodne mreže

  13. Model vodovodne mreže • Vodovodna mreža – graf • Čvorovi : spojišita, spremnici, rezervoari • Bridovi : cijevi, pumpe, ventili

  14. Primjeri vodovodnih mreža • Two-loop mreža

  15. Primjeri vodovodnih mreža • New York mreža

  16. Problem • Minimizacija cijene vodovodne mreže • S obzirom na uvjete: • Jednadžba kontinuiteta • Zakon očuvanja energije • Zahtjev minimalnog pristiska

  17. Funkcija cilja • Cijena cijevi promjera Di: • Cijena svih cijevi: • Funkcija kazne fk • Umjesto odbacivanja rješenja koja ne zadovoljavaju 3. uvjet • Ukupno

  18. EPANET alat • Alat za hidrauličke proračune • Omogućuje razne simulacije • Brine se za prva dva uvjeta problema

  19. Implementacija i rezultati

  20. Implementacija • Koristi se EPANET library za C++ • U EPANET-u se generira datoteka s opisom mreže • Program učitava tu datoteku i tablicu cijena cijevi • Pokreće se HS • Za svako potencijalno rješenje se pokreće simulacija • Obrađuju se rezultati • Na temelju toga se (ne)prihvaća novo rješenje

  21. Rezultati • Rezultati istraživanja Z.W. Geema pokazuju da HS daje bolja ili jednako dobra rješenja kao GA ili SA • Two-loop mreža

  22. Rezultati • New York mreža

  23. Zaključak • HS se pokazao kao jako dobar algoritam za rješavanje kompleksnih problema • Dolazi do jednako kvalitetnih rješenja puno brže • Two-loop – 5000 evaluacija, dok GA ili SA treba 25000 do 75000 evaluacija • Generira nove vektore s obzirom na čitavu memoriju • Druge prednosti..

  24. Literatura • Geem, Z. W. Optimal cost design of water distribution networks using harmony search • Geem, Z.W. State-of-the-Art in the Structure of Harmony Search Algorithm • Rossman, L.A. EPANET 2 USER MANUAL. 2000. https://docs.google.com/viewer?url=http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet/EN2manual.PDF

More Related