Research Article

ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA

Volume: 8 Number: 5 December 29, 2020
EN TR

ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA

Abstract

Bu makale çalışmasında son zamanlarda geliştirilmiş güncel bir meta-sezgisel arama (MSA) yöntemi olan arz-talep tabanlı (Supply-Demand-Based Optimization, SDO) algoritmasının iyileştirilmiş bir versiyonu geliştirilmektedir. SDO’da arz-talep süreçlerini daha etkili bir şekilde modelleyebilmek amacıyla arama sürecine rehberlik eden çözüm adayları uzaklık-uygunluk dengesi (fitness-distance balance, FDB) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Geliştirilen FDB-tabanlı SDO algoritmasının performansını test etmek ve doğrulamak amacıyla güncel bir karşılaştırma problemleri havuzu olan CEC 2017 kullanılmıştır. Bu havuzda dört farklı tipte ve otuz adet kısıtsız test problemi bulunmaktadır. Önerilen algoritmanın farklı tiplerdeki ve farklı boyutlardaki arama uzaylarındaki performansını test etmek ve doğrulamak için test problemleri 3/50/100 boyutta tasarlanmıştır. Ayrıca, önerilen FDB-SDO varyasyonlarının kısıtlı mühendislik problemlerindeki performanslarını test etmek ve doğrulamak için ise 20 adet mühendislik tasarım problemi kullanılmıştır. Her iki deneysel çalışmadan elde edilen veriler parametrik olmayan istatistiksel test yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre kısıtlı/kısıtsız, tekmodlu/çokmodlu/melez/komposizyon problem türlerinde ve farklı boyutlarda olmak üzere tüm deneysel çalışmalarda FDB-SDO varyasyonlarının baz algoritmaya kıyasla üstün bir performans sergilemişlerdir. FDB yönteminin tatbik edilmesiyle birlikte SDO algoritmasının prematüre yakınsama problemi çözülmüştür. Önerilen FDBSDO algoritması hassas arama yapabilme, çeşitliliği etkili bir şekilde sağlamaya bilme ve dengeli arama yapabilme yeteneklerine sahiptir. Önerilen FDBSDO’nun kaynak kodu: https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/84560-fdbsdo-an-improved-version-of-supply-demand-optimizer

Keywords

Supporting Institution

TUBİTAK

Project Number

1919B011903812

Thanks

Bu çalışmada yürütülen faaliyetler, 2020 yılında TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Yurt İçi Araştırma Projeleri Destek Programı kapsamında 1919B011903812 numaralı proje olarak TUBİTAK tarafından desteklenmiştir.

References

  1. Abedinpourshotorban, H., Shamsuddin, S. M., Beheshti, Z., & Jawawi, D. N. (2016). Electromagnetic field optimization: A physics-inspired metaheuristic optimization algorithm. Swarm and Evolutionary Computation, 26, 8-22.
  2. Amir M.: Towards An Approach For Effectively Using Intuition In Large-Scale Decision-Making Problems, PhD Thesis, University of Debrecen (2013).
  3. Aras, S., Gedikli, E., & Kahraman, H. T. (2020). A novel Stochastic Fractal Search Algorithm with Fitness-Distance Balance for Global Numerical Optimization. Swarm and Evolutionary Computation, 100821.
  4. Awad, N. H., Ali, M. Z., Liang, J. J., Qu, B. Y., & Suganthan, P. N. (2016). Problem definitions and evaluation criteria for the CEC 2017 special session and competition on single objective real-parameter numerical optimization. Tech. Rep.
  5. Barshandeh, S., & Haghzadeh, M. (2020). A new hybrid chaotic atom search optimization based on tree-seed algorithm and Levy flight for solving optimization problems. Engineering with Computers, 1-44.
  6. Carrasco, J., García, S., Rueda, M. M., Das, S., & Herrera, F. (2020). Recent trends in the use of statistical tests for comparing swarm and evolutionary computing algorithms: Practical guidelines and a critical review. Swarm and Evolutionary Computation, 54, 100665.
  7. Chen, H., Xu, Y., Wang, M., & Zhao, X. (2019). A balanced whale optimization algorithm for constrained engineering design problems. Applied Mathematical Modelling, , 71, 45-59.
  8. Cheng, Min-Yuan, and Doddy Prayogo. "Symbiotic organisms search: a new metaheuristic optimization algorithm." Computers & Structures 139 (2014): 98-112.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Computer Software

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 29, 2020

Submission Date

November 21, 2020

Acceptance Date

December 21, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 5

APA
Katı, M., & Kahraman, H. (2020). ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 8(5), 156-172. https://doi.org/10.21923/jesd.829508
AMA
1.Katı M, Kahraman H. ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA. JESD. 2020;8(5):156-172. doi:10.21923/jesd.829508
Chicago
Katı, Mehmet, and Hamdi Kahraman. 2020. “ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi 8 (5): 156-72. https://doi.org/10.21923/jesd.829508.
EndNote
Katı M, Kahraman H (December 1, 2020) ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 8 5 156–172.
IEEE
[1]M. Katı and H. Kahraman, “ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA”, JESD, vol. 8, no. 5, pp. 156–172, Dec. 2020, doi: 10.21923/jesd.829508.
ISNAD
Katı, Mehmet - Kahraman, Hamdi. “ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 8/5 (December 1, 2020): 156-172. https://doi.org/10.21923/jesd.829508.
JAMA
1.Katı M, Kahraman H. ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA. JESD. 2020;8:156–172.
MLA
Katı, Mehmet, and Hamdi Kahraman. “ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, vol. 8, no. 5, Dec. 2020, pp. 156-72, doi:10.21923/jesd.829508.
Vancouver
1.Mehmet Katı, Hamdi Kahraman. ARZ-TALEP TABANLI OPTİMİZASYON ALGORİTMASININ FDB YÖNTEMİ İLE İYİLEŞTİRİLMESİ: MÜHENDİSLİK TASARIM PROBLEMLERİ ÜZERİNE KAPSAMLI BİR ARAŞTIRMA. JESD. 2020 Dec. 1;8(5):156-72. doi:10.21923/jesd.829508

Cited By