Geri Dön

Metaheuristic methods for the obstacle neutralization problem

Etkisizleştirme problemi için metasezgisel çözüm metotlarının geliştirilmesi ve uygulanması

  1. Tez No: 432945
  2. Yazar: RAMAZAN ALGIN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ FUAT ALKAYA, DOÇ. DR. VURAL AKSAKALLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2024

    Mekatronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT KARAKAYA

  2. 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

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF GÜRCAN ŞAHİN

  3. Head gesture recognition for a semi-autonomous powerchair

    Yarı-otonom akülü sandalye için kafa hareketleri tanıma

    UBEYDE MAVUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. VOLKAN SEZER

  4. 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

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Aydın Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM ÖZYAVAŞ

  5. 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

    İngilizce

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADEM TEKİN