Yazışmaların yapılacağı yazar: Bilal alataş. balatas



Yüklə 249,48 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə7/7
tarix06.05.2018
ölçüsü249,48 Kb.
#42230
növüYazı
1   2   3   4   5   6   7

143

Sürü zekâsında yeni bir yaklaşım: Kuş sürüsü algoritması 

Tablo 7. Griewank fonksiyonunda PSO, YBSA, KSO, 

KAA ve KSA performanslarının karşılaştırılması 



P

OPÜLASYON 

SAYISI

 

????????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????????

 

????????????????????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????????

 

KSO 

KAA 

KSA

 

100 


2.4192

E

-003 



2.0008

E

-



009 

7.5301


E

-

012 



0.0405 

50 



7.7481

E

-002 



1.7812

E

-



007 

1.4704


E

-

011 



0.0642 

30 



3.4521

E

-002 



3.2304

E

-



006 

3.3501


E

-

009 



0.1913 

10 



1.0081

E

-002 



1.4102

E

-



005 

4.8516


E

-

008 



1.0382 



2.1105

E

-001 



4.0529

E

-



004 

1.0063


E

-

002 



1.8185 

 



[-5.12,  5.12]  aralığında  tanımlı  30  boyutlu 

Rastrigin  fonksiyonunda  farklı  parçacık  sayılı 

ve 1000 iterasyonlu  dört  optimizasyon 

algoritması  arasındaki  performans  sonuçlarının 

değerlendirilmesi  Tablo  8’de  gösterilmiştir.  Bu 

tabloya  göre  KSA;  PSO, YBSA,  KSO  ve 

KAA’ya 

göre 


çok 

modlu 


Rastrigin 

fonksiyonunda  çok  daha  iyi  sonuçlar  elde 

etmiştir. 

 

Tablo 8. Rastrigin fonksiyonunda PSO, YBSA, KSO, 

KAA ve KSA performans karşılaştırılması 



P

OPÜLASYON 

SAYISI

 

????????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????????

 

????????????????????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????????

  KSO 

???????????????????????????????????? 



KSA

 

100 


1.08254

E

-



004 

7.3841


E

-009 


3.3557

E

-



015 

25.8705 


50 


2.3961

E

-



002 

1.0014


E

-006 


7.2471

E

-



013 

16.9198 


30 


8.73 

4.5106


E

-005 


8.4519

E

-



012 

24.9272 


10 


10.26 

9.0045


E

-005 


1.0041

E

-



009 

56.9561 


14.73 



4.78 

2.12 


1.22 

 



Sonuçlar ve Tartışma 

Bu  çalışmada  sürü  zekâsı  optimizasyon 

algoritmalarının en güncellerinden biri olan kuş 

sürüsü optimizasyon algoritması ayrıntılı olarak 

incelenmiştir.  Bu  algoritmanın  performansı, 

farklı boyutlardaki tek  modlu çok modlu kalite 

testi  fonksiyonları  kullanılarak,  yine  güncel  ve 

popüler  sürü  zekâsı  algoritmalarından  parçacık 

sürü  optimizasyonu,  yapay  balık  sürü 

optimizasyonu, kırlangıç sürü optimizasyonu ve 

karga  arama  algoritması  ile  karşılaştırılmıştır. 

Yapılan  deneylerde,  optimuma  yakınsama 

eğilimi  ve  elde  edilen  sonuç  değerleri, 

performans  ölçütü  olarak  kullanılmıştır. 

İnceleme  sonuçları  karşılaştırmalı  tablolar 

aracılığıyla sunulmuş ve yorumlanmıştır.  

 

İnceleme için kalite testi fonksiyonları arasından 



en  güncel  olan  dört  fonksiyon  seçilmiştir.  Tek 

modlu fonksiyon olan Sphere fonksiyonunda 

KSA  karşılaştırma  için  seçilen  diğer  dört  sürü 

zekâsı  algoritmalarından  çok  daha  iyi  sonuç 

elde  etmiştir.  Çok  modlu  fonksiyonlardan 

Griewank  ve  Rastrigin  fonksiyonlarında  KSA 

diğer dört algoritmadan çok daha iyi sonuç elde 

etmiştir.  Sadece  Rosenbrock  fonksiyonunda 

istenilen başarı elde edilememiştir. 

 

Genel  olarak  en  güncel  sürü  zekâsı 



algoritmalarından  biri  olan  KSA  ile  parametre 

ayarlaması  yapılmadan  hem  tek  modlu  hem  de 

çok  modlu  kalite  testi  fonksiyonlarında  diğer 

sürü zekâsı algoritmalarından daha iyi sonuçlar 

elde  edildiği  için,  algoritmanın  ileride  birçok 

kompleks  problemde  etkili  olarak  kullanılacağı 

beklenmektedir. 

KSA’nın 


performansının 

arttırılması 

amacıyla; 

optimize 

edilmiş 

parametreler, dağıtık ve paralel versiyonlar, çok 

amaçlı  çalışmalar,  melez  sistemler de 

geliştirilebilir. 



Kaynaklar 

Bunday B.,  (1984).  Basic Optimization Methods, 

London: Edward Arnold Ltd.  

Kahaner D.,  Moler  C.,  Nash S.,  (1989). Numerical 

Methods and Software. Englewood Cliffs: 

Prentice Hall.  

Himmelblau D.E.,  (11989).  Optimization of 

Chemical Processes, NY: McGrawHill, Inc.  

Rao S.,  (1978).  Optimization Theory and 

Applications, 2nd. Edition Halsted Inc.  

Altunbey  F.,  Alataş  B.,  (2015).  Sosyal  Ağ  Analizi 

için  Sosyal  Tabanlı  Yapay  Zekâ  Optimizasyon, 

IJPAS, 1(1), 33-52.  

Bonabeau E.,  Dorigo M.  ve  Theraulaz G.,  (1999). 

Swarm Intelligence: From Natural to Artificial 

System, New York: Oxford University Press.  

Kennedy J.,  Eberhart R.,  (1995).  Particle Swarm 

Optimization, IEEE International Conference on 

Neural Networks, 1942-1948.  

Eberhart R.C.,  Kennedy J.,  (1995).  A  New 

Optimizer  Using  Particle  Swarm  Theory, 

Proceedings of the sixth international symposium 

on micro machine and human science. Vol. 1, 39-

43.  


Karaboğa  D.,  (2011).  Yapay  Zekâ  Optimizasyon 

Algoritmaları, Nobel Yayın Dağıtım.  

Li X.L., Shao Z.J., Qian J.X., (2002). An Optimizing 

Method Based on Autonomous Animals: Fish-




E. Varol, B. Alataş 

 

Swarm Algorithm, Syst Eng Theory Pract 



22(11):32–38.  

Zhang  M.,  Shao C.,  Li F.,  Gan Y.,  Sun J.,  (2000) 

Evolving  Neural  Network  Classifiers  And 

Feature  Subset  Using  Artificial  fish  Swarm,  In: 

Proceedings of the 2006 IEEE International 

Conference on Mechatronics and Automation, 

June 25–28.  

Zhang M.,  Shao C.,  Li F.,  Gan Y.,  Sun J.,  (2007). 

Spread  Spectrum  Code  Estimation  by  Artificial 

Fsh Swarm Algorithm,  IEEE International 

Symposium on Intelligent Signal Processing 

(WISP).  

Mehdi N.,  Ghodrat  S., Mehdi  S.  ve Adel  N.T., 

(2012).  Artificial Fish Swarm Algorithm: A 

Survey of the State-of-the-Art, Hybridization, 

Combinatorial and Indicative Applications, 

Springer Science.  

Bao  L., Chu  J., Liang  Q.,  (2016).  Artificial Fish 

Swarm Algorithm Based on Improved 

Topological Structure, Computer Science and 

Application, 6(3), 137-142.  

Duan  Q., Mao  M., Duan  P., Hu  B.,  (2016).  An 

Improved Artificial Fish Swarm Algorithm 

Optimized by Particle Swarm Optimization 

Algorithm with Extended Memory, Kybernetes, 

45(2): 210-222.  

Mehdi N., Ghodrat S. ve Mehdi S., (2012). Swallow 

Swarm Optimization Algorithm: A New Method 

to Optimization, Neural Computing and 

Applications.  

Meng  X.B., Gao  X.Z., Lu  L., Liu  Y., Zhang  H., 

(2016).  A New Bio-Inspired Optimisation 

Algorithm: Bird Swarm Algorithm, Journal of 

Experimental & Theoretical Artificial 

Intelligence, 28(4).  

Anderson  T.R.,  (2006).  Biology of the Ubiquitous 

House Sparrow: From Genes  to Populations, 

Oxford University Press.  

Kennedy  J., Eberhart  R.C., Shi  Y.,  (2001).  Swarm 

Intelligence, Burlington: MA: Morgan 

Kaufmann.  

Krause  J., Ruxton  G.D.,  (2002).  Living in Groups, 

Oxford University Press.  

Lima S.L., Dill L.M., (1990). Behavioral Decisions 

Made Under the Risk of Predation: A Review 

and Prospectus, Canadian Journal of Zoology, 68, 

619–640.  

Bednekoff  P.A., Lima  S.L.,  (1998).  Randomness, 

Chaos and Confusion in the Study of 

Antipredator Vigilance, Trends in Ecology and 

Evolution, 13, 284–287.  

Pulliam  H.R.,  (1973).  On the Advantages of 

Focking, Journal of Theoretical Biology, 38, 

419–422.  

Ekman  J.,  (1987).  Exposure and Time Use in 

Willow Tit Focks: The cost of subordination, 

Animal Behavior, 35, 445–452.  

Beauchamp G., (1998). The Effect of Group Size on 

Mean Food Intake Rate in Birds, Biological 

Reviews, 73, 449–472.  

Roberts G., (2003). The Group-Size Effect in Non-

feeding Animals, Behavioral Processes, 63, 127–

128.  

Beauchamp  G.,  (2003).  Group-size Effects on 



Vigilance: A search for mechanisms, Behavioral 

Processes, 63, 111–121.  

Barnard  C.J., Sibly  R.M.,  (1981).  Producers and 

Scroungers: A General Model and Its Application 

to Captive Focks of House Sparrows, Animal 

Behavior, 29, 543–550.  

Giraldeau L.A., Caraco T., (2000). Social Foraging 

Theory, Princeton: Princeton University Press.  

Liker  A., Barta  Z.,  (2002).  The Effects of 

Dominance on Social Foraging Tactic Use in 

House Sparrows, Behavior, 139, 1061–1076.  

Johnson  C.A., Giraldeau  L.A., Grant  J.W.,  (2001). 

The Effect of Handling Time on Interference 

Among House Sparrows Foraging at Different 

Seed Densities, Behavior, 138, 597–614.  

Barta  Z., Giraldeau  L.A.,  (2000).  Daily Patterns of 

Optimal Producer and Scrounger Use Under 

Predation Hazard: A State-Dependent Dynamic 

Game Analysis, American Naturalist, 155, 570–

582.  


Sirot  E.,  (2006).  Social Information, Antipredatory 

Vigilance and Fight in Bird Focks, Animal 

Behavior, 72, 373–382. 

Askarzadeh  A.,  (2016).  A novel metaheuristic 

method  for solving constrained engineering 

optimization problems: Crow search algorithm, 

Computers & Structures, 169, 1-12. 

Akyol  S., Alatas  B.,  (2016).  Efficiency Evaluation 

of Crow Search Algorithm in Benchmark 

Functions for Optimization, ICENS 2016.

 

 

 

 

 

 

 

 

 



145

Sürü zekâsında yeni bir yaklaşım: Kuş sürüsü algoritması 

A new approach to swarm intelligence: 

Bird Swarm Algorithm 

 

Extended abstract 

Optimization known as also mathematical 

programming, is a collection of processes that 

selects the most appropriate values of decision 

variables according to a goal (evaluation) function. 

Many algorithms have been proposed for 

optimization problems. Most of these algorithms 

need mathematical models for model of system and 

objective function.  

 

Metaheuristics algorithms are the algorithms that 

utilize a simple approach as a solution technique of 

search and optimization problems and are recently 

getting strong and becoming more popular due to 

their advantages. They are population based 

techniques and begin to search the solution with 

multiple points. They have good reputation and wide 

acceptability as being powerful tools for many 

different fields such as management science, 

engineering, computer, etc. and new versions of 

these algorithms have been proposed. General 

purpose heuristic optimization algorithms are 

evaluated in eight different groups including 

biology-based, physics-based, swarm-based, social-

based, music-based, chemical-based, sports based, 

and mathematics based.

 

Due to the philosophy of 



continually searching the best and absence of the 

most efficient metaheuristic method for all types of 

problems, novel algorithms or new variants of 

current algorithms are being proposed. 

 

Swarm optimization algorithms are relatively newer 

subfield of computational intelligence and recently 

getting strong and becoming more popular. They 

have been developed by observing the movements of 

live swarms such as bird, fish, cat and bee. They are 

inspired from intelligent behaviors resulting from 

the local interactions of swarm agents between each 

other and environment. They are adaptable and 

general purposed solution methods that can be 

applied to the high-scale combinatorial and non-

linear search and optimization problems in case of 

concurrent different decision variables, objective 

functions, and constraints and they do not depend on 

the solution space type, the number of decision 

variables, and the number of constraint functions. 

Furthermore, they do not require very well defined 

mathematical models that are hard to derive. Their 

computation power is also good and they do not 

require excessive computation time. Their 

transformations and adaptations are easy. Due to 

these advantages, these algorithms are densely 

being used in many different fields. 

 

In this work, bird swarm algorithm that is one of the 

most current swarm intelligence optimization 

algorithm was studied in detail. In this study, the 

performance of this new algorithm is tested within 

unimodal and multi modal benchmark functions with 

different dimensions. In these investigations

tendency of converging to optimum and the obtained 

result values are used as a measure of performance. 

Experimental results have been presented and 

interpreted through comparative tables. It is 

expected that this algorithm will be efficiently used 

in many different types of complex problems due to 

high performance of the algorithm in both unimodal 

and multi modal functions. 

 

Keywords:  Swarm  intelligence based optimization 



algorithms,  Bird swarm algorithm,  Benchmark 

functions.

 

Yüklə 249,48 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©www.genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə