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. Hybrid metaheuristics for selected optimization problems

    Seçilmiş optimizasyon problemleri için hibrit metasezgiseller

    RAMAZAN ALGIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ FUAT ALKAYA

    DOÇ. DR. MUSTAFA AĞAOĞLU

  2. 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

  3. 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

  4. Makine öğrenimi yaklaşımlarına dayanan sincap kafesli asenkron makine tasarımı optimizasyon tekniği

    Squirrel cage asynchronous machine design optimization technique based on machine learning approaches

    SEMA NUR İPEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KAMURAN NUR BEKİROĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN AYÇİÇEK

  5. Yenilenebilir enerji sistemleri ile entegre iki alanlı güç sisteminde yük frekans kontrolü için optimizasyon yöntemleri kıyaslaması

    Comparison of optimization methods for load frequency control in a two-area power system integrated with renewable energy systems

    FATİH DEMİRCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN