Metaheuristic methods for the obstacle neutralization problem
Etkisizleştirme problemi için metasezgisel çözüm metotlarının geliştirilmesi ve uygulanması
- Tez No: 432945
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ FUAT ALKAYA, DOÇ. DR. VURAL AKSAKALLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
Bu tez çalışmasında bir askeri deniz senaryosu olarak gerçek hayatta karşılığı olan ve gerçek bir problemden ilham alınarak tanımlanmış Etkisizleştirme Problemi (EP) üzerinde teorik ve deneysel çalışmalar yapılarak yeni çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. EP'de bir ajan bulunmakta ve problemin amacı bu ajanın belirli bir başlangıç noktasından hedef noktasına, disk şeklinde engellerin (mayın) bulunduğu bir ortamda, en hızlı ve en güvenli şekilde ulaşmasını sağlamaktır. Ajan belli bir masraf karşılığında verilen etkisizleştirme sayısını aşmamak koşuluyla engelleri etkisizleştirme kabiliyetine sahiptir. Bu tez çalışmasında EP'yi çözmek için çeşitli metasezgilseller kullanılmıştır. Karınca sistemi algoritması, karınca kolonisi algoritması, göç eden kuşlar algoritması, genetik algoritma ve benzetimli tavlama metasezgiselleri EP için geliştirilip uygulanmıştır. Metasezgisellerin yanında EP, ZIMPL dili kullanılarak modellenmiştir ve bu model SCIP çözücüsü kullanılarak kesin çözüm elde edilmiştir. Yapılan deneyler hem gerçek hem de rassal örnekler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen metasezgisellerin bulduğu çözümler SCIP çözücüsünün sonuçlarıyla küçük ve orta boyutlu problem örnekleri üzerinde kıyaslamalı bir şekilde verilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, geliştirdiğimiz metasezgisellerin uygun zaman içerisinde en iyiye yakın sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Kesin çözüm algoritması büyük boyutlu örnekler için uygun olmadığı için bu tip örneklerde metasezgisellerin kullanılması uygundur.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis both theoretical and computational research have been conducted for developing new solution methods for Obstacle Neutralization Problem (ONP) which is actually a military navy scenario and it is inspired from a real problem. In this thesis, we develop metaheuristics for the ONP which is a path planning problem where the aim is to safely and swiftly traverse an agent from a given start point to a target point through a plan of potential mine or threat discs in the plane. A neutralization capability is given to the agent. He can neutralize the threats without exceeding the given neutralization limit. When the agent neutralizes a threat, neutralization cost of this threat is added to the total cost. To solve the ONP, ant system, ant colony system, migrating birds optimization, genetic algorithm and simulated annealing algorithms are developed and customized. In addition to these metaheuristics SCIP solver is used to find exact solution. ONP is modeled with ZIMPL language to become ready for SCIP solver. We provide computational experiments both on real-world and synthetic data to empirically assess their performance. The results of the metaheuristics are compared with exact solutions on small and moderate instances. The comparison results present that our algorithms find near-optimal solutions in reasonable execution times. For larger instances SCIP is not applicable because of high run time complexity, therefore, metaheuristics developed for ONP are suitable for larger instances.
Benzer Tezler
- Otonom mobil robotlar için metasezgisel yöntemler kullanılarak yol planlama algoritmasının geliştirilmesi
Development of path planning algorithm using metaheuristic methods for autonomous mobile robots
YUNUS TEZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT KARAKAYA
- Enhancement performance and efficiency of photovoltaic system based on hybrid maximum power point tracking
Başlık çevirisi yok
MINA TUQA MAHDI AL-MAYYAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF GÜRCAN ŞAHİN
- Head gesture recognition for a semi-autonomous powerchair
Yarı-otonom akülü sandalye için kafa hareketleri tanıma
UBEYDE MAVUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VOLKAN SEZER
- Mobil robotların 3 boyutlu yol bulması için pekiştirmeli öğrenme ve metasezgisel algoritmalar
Reinforcement learning and metaheuristic algorithms for three-dimensional path planning of mobile robots
ROYAL ALIYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Aydın ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM ÖZYAVAŞ
- Development of a novel evolutionary algorithm specialized for crystal structure prediction of molecular systems: MCaSP-Evo
Moleküler sistemlerin kristal yapı tahmini için özelleştirilmiş bir evrimsel algoritmanın geliştirilmesi: MCaSP-Evo
DENİZHAN TUTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN