کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی | ناقوس

درباره‌ی کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی کریم‌زاده و خطیبی

موضوع کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی در مورد هوش جمعی است. برخی الگوریتم‌های بهینه سازی بر مبنای هوش جمعی محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. برای این محبوبیت دلایل بی‌شماری وجود دارد مانند اینکه الگوریتم‌ها انعطاف‌پذیر و چندمنظوره هستند و به ما در حل مسائل غیرخطی با کاربردهای دنیای واقعی بسیار مفید می‌باشند. محاسبات زیست محور تقریبا در زمینه‌های علوم، مهندسی و صنایع، از استخراج داده‌ها تا بهینه‌سازی آنها، ازهوش محاسباتی تا برنامه‌ریزی شغلی و از بیوانفورماتیک گرفته تا کاربردهای صنعتی نفوذ کرده‌اند. یکی از موضوعات پژوهشی جذاب و شناخته‌شده‌ها با ارتباطات وسیع چند رشته‌ای می‌باشد. هوش جمعی (SI) یا هوش ازدحامی یک رشته از علم کامپیوتر است که به طراحی و مطالعه روش‌های محاسباتی کارآمد در حل مسائل با الهام از رفتار جمعی از موجودات اجتماعی می‌پردازد. جوامع حشرات از قبیل مورچه‌ها، زنبورها و کرم‌های شب تاب و گروه‌های حیوانات از جمله گله‌های حیوانات، دسته‌ی پرندگان «از جمله خفاش ها»، انبوه باکتری ها و دسته های ماهی در چارچوب SI قرار می گیرند. این مقاله با تمرکز هوش ازدحامی، چند الگوریتم مهم آن، الگوریتم های بهینه سازی انبوه ذرات  « PSO»، کلونی زنبو‌های عسل « ABC»، کلونی مورچه « ACO»، دسته ماهی « AFSA» و کرم شب‌تاب « FA»،غذایابی باکتری « BFO»، خفاش « BA»را مرور می‌کند.

در نرم‌افزار متلب نحوه پیاده‌سازی ومثال‌های متعددی در فضای پیوسته در مورد الگوریتم‌های ازدحام ذرات، خفاش و زنبورعسل مصنوعی به عنوان هدف انتخاب و بهینه‌سازی کرده‌ایم. و در نهایت در فصل آخردر نرم‌افزار متلب آموزش gatool به عنوان ابزار پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک را داده ‌ایم.

بخشی از کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی کریم‌زاده و خطیبی

الگوریتم ازدحام ذرات با کنترل تمرکز و تنوع

برخی از محققین تمایل دارند که به صورت نابهنگام در بهینه‌های محلی همگرایی ایجاد کنند. چندین دیدگاه به منظور تصحیح کاهش تنوع، زمانی که حرکت گروهی روی یک مورد بهینه متمرکز یافته است ارائه شده است. به طوریکه به طرز دقیقی از حساسیت خود سازمان‌یافته استفاده می‌شود تا با مقاوم‌تر ساختن آن در بهینه‌های محلی به PSO کمک کند تا تنوع بیشتری را بدست آورد. وقتی دو ذره به ذره دیگر بسیار نزدیک هستند، یک متغیر به نام مقدار حیاتی افزوده می‌شود. وقتی این مقدار به آستانه حساسیت می‌رسد، ذره حساسیت خود را به ذرات دیگری که نزدیک آن هستند گسترش می‌دهد و در نهایت آن ذره جای خود را تغییر می‌دهد.

در روش دیگر می‌توان حرکت ذرات را با ممانعت از خوشه‌ای شدن ذرات به شکل بسیار متراکم در یک منطقه از فضای جستجو متنوع ساخت. جلوگیری از تصادف حرکات گروهی با کاهش جذب مرکز ازدحام میسر می‌شود. در مدل ذرات "توسعه‌یافته مکانی" هر ذره زمانی که با حوزه‌ای از برخی شعاع‌های دایره محصور شود مجسم می‌شود. زمانی که ذره توسعه‌یافته مکانی با ذره دیگری برخورد می‌کند دیگر جهش نخواهد داشت. اضافه کردن آنتروپی منفی به PSO همگرایی پیش از موعد را تحریک می‌کند «همگرایی بسیار سریع به سمت بهینه محلی با کیفیت پایین». در برخی شرایط، سرعت زیاد می‌شود، در برخی شرایط موقعیت ذره به وسیله برخی مقادیر تصادفی افزایش می‌یابد. بنابراین نوعی از ازدحام ذرات پراکنده ‌ساز بدست می‌آید.‌‌آیدآمخبنتره

کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی (مبانی نظری) به قلم مرتضی کریم‌زاده پاریزی، وحید خطیبی بردسیری و اکرم عسکری، توسط نشر ناقوس به چاپ رسیده است.

فهرست

فهرست کتاب الگوریتم‌های هوش جمعی

فصل اول: هوش جمعی و محاسبات الهام گرفته از طبیعت

فصل دوم: الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات

فصل سوم: الگوریتم خفاش

فصل چهارم: الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی

فصل پنجم: آموزش ابزار gatool در نرم‌افزار Matlab

• مبانی نظری
• به همراه پیاده سازی در MATLAB
• نویسندگان: مرتضی کریم‌زاده پاریزی - وحید خطیبی بردسیری - اکرم عسکری
• انتشارات: ناقوش