بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

مقدمه

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یکی از مهمترین موضوعاتی است که در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود. در مورد دستگاهها و وسایل الکتریکی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد.

شاید پرکاربردترین وسیله ای که در اغلب دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی بصورت مستقیم یا غیرمستقیم و در اندازه های کوچک و بزرگ استفاده می شود، ترانسفورماتور می باشد.

ترانسفورماتورها از نظر کاربرد انواع مختلفی دارند: ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) ، ترانسفورماتورهای جریان (CT) ، ترانسفورماتورهای قدرت (PT) ، ترانسفورماتورهای امپدانس، ترانسفورماتورهای ایزولاسیون و اتوترانسفورمرها . هر کدام از این نوع ترانسفورماتورها کاربرد و تعریف خاص خود را دارند.

در روند طراحی ترانسها مسایل مختلفی مطرح می شود، و مراحل متعددی باید طی شود تا یک طراحی بصورت پایدار و مناسب ، قاب ساخت و استفاده بصورت عملی باشد.

در این پروژه، بعد از بررسی مقدماتی و تعریف بعضی از پارامترهای مهم در مبحث ترانس، از جمله میل مدور (CM) ، ضریب شکل موج (Form Factor) و نیز ضریب انباشتگی سطح مقطع (Stacking factor) به معرفی دو فرمول اساسی مورد استفاده در روند طراحی پیشنهادی در این پروژه می پردازیم و در فصول بعدی به معرفی ضرایب مورد استفاده در طراحی هسته و سیم پیچی و نیز معرفی و ارایه کاتالوگها و نمودارهای موردنیاز برای طراحی انواع هسته و سیم پیجی، که از مباحث اساسی در ترانسفورماتورها می‌باشد، پرداخته میشود.

در ادامه مبحث اصلی و در واقع نتیجه ای که از مباحث قبلی گرفته شده است، در جهت ارائه یک نتیجه کلی، روندی برای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت بصورت یک الگوریتم و روش برای طراحی آورده شده است.

در انتها نیز یک برنامه کامپیوتری در جهت بهبود روند طراحی و سرعت بخشیدن به انجام فرایند حجیم محاسباتی مبحث طراحی و بهبود بعضی از پارامترهای مهم از جمله راندمان، ارائه شده است. در پایان این بخش نیز نتایج چند طراحی آورده شده است.

فصل اول

مفاهیم اساسی در طراحی

در این قسمت به عنوان توضیح بعضی از تعاریف و مقدمات و چند مبحث بصورت گذرا مطرح می شود، که با توجه به اهمیت آشنایی با این مفاهیم در بحث طراحی می تواند بسیار مفید باشد.

تعاریف و مفاهیم:

مدل مدور (Circular Mil) :

میل مدور یکی از واحدهای متداول بین کننده سطح مقطع هادیها می‌باشد. وقتی که قطر هادی برابر با یک میل (mil) باشد، سطح مقطع هادی طبق روابط زیر و با توجه به شکل یک میل مدور خواهد بود.

(mil) قطر هادی D =

(CM) سطح مقطع هادی A=

1 mil = 0.001 inch

1 inch = 2.54 cm

(1-1)

ضریب شکل موج (From Factor) :

ضریب شکل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شکل موج است، که بدین ترتیب برای هر شکل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود. برای مواردی که از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 11/1 در نظر گرفته خواهد شد.

(2-1)

در شکل موج سینوسی روابط 3-1 و 4-1 برقرار می باشند:

(3-1) و (4-1)

و از روابط قبل برای موج سینوسی بدست می آید:

(5-1)

ضریب انباشتگی در سطح مقطع (Stacking Factor) :

ضریب انباشتگی در سطح مقطع برای بیان این واقعیت مطرح می‌شود که، سطح مقطع محاسبه شده هسته همیشه از مقدار واقعی سطح مقطع آهن هسته بیشتر است. بنابراین برای استفاده از پارامتر سطح مقطع در فرمولها باید این ضریب را که مقدار آن اغلب عددی نزدیک یک بوده و تقریباً 0.9 و یا 0.95 می باشد، به مقدار سطح مقطع ضرب کرد.

در اغلب موارد و نیز در این پروژه فاکتور انباشتگی با حرف کوچک s نمایش داده می شود.

معرفی دو فرمول اساسی در طراحی‌ها:

در طراحی ترانسها دو فرمول اساسی کاربرد زیادی دارند که در زیر آورده شده اند. با استفاده از این دو فرمول می توان به نتایج ارزشمندی رسید و روند طراحی را بصورت مدون و مشخص ارائه نمود. در این روابط مقدار ضریب انباشتگی سطح مقطع (s) را تقریباً برابر با یک در نظر گرفته ایم.

فرمول ولتاژ:

در این فرمول مقدار موثر تولید شده در یک سیم پیچی توسط رابطه (6-1) بیان می شود:

(6-1)

F : ضریب شکل موج

f : فرکانس (Hz)

a : سطح مقطع هسته

N : تعداد دور سیم پیچی

B : چگالی شار مغناطیسی

: ولتاژ تولید شده در سیم پیچی (ولت)

با استفاده از این رابطه می توان یکی از مهمترین پارامترهای طراحی یعنی تعداد دور به ازای هر ولت را براحتی محاسبه کرد و با توجه به شکل موج ولتاژ مورد استفاده یک رابطه مشخص بین این پارامتر و پارامترهای دیگر بدست آورد:

(7-1)

اگر در رابطه (7-1) مقدار a بجای برحسب بیان شود و نیز مقدار F هم برای موج سینوسی شکل در فرمول جاگذاری شود، رابطه (8-1) بدست خواهد آمد:

(8-1)

فرمول ظرفیت توان:

این فرمول مقدار توانی را که در یک هسته مشخص با چگالی جریان مشخص و در یک فرکانس معین می تواند تولید شود بیان می‌شود:

(9-1)

J : چگالی جریان سیم

f : فرکانس (Hz)

W : مساحت پنجره هسته

a : سطح مقطع هسته

B : چگالی شار مغناطیسی

P : ظرفیت توان تولیدی (ولت آمپر)

با استفاده از این رابطه نیز می توان یکی دیگر از فاکتورهای مهم در طراحی را بدست آورد. این فاکتور که در واقع حاصلضرب دو پارامتر W و a می باشد، با نام حاصلضرب Wa ، شناخته می شود و در حالتی که مقدار a و W را با واحد ، و مقدار J را بر حسب بیان شده و رابطه (9-1) را مرتب کنیم، رابطه (10-1) بدست خواهد آمد که از مهمترین و پرمصرف ترین روابط در طراحی می‌باشد:

(10-1)

در روابط (9-1) و (10-1) ، اگر میزان چگالی جریان را با پارامتر دیگری که دارای واحد اندازه گیری معکوس چگالی جریان قبلی است، بیان کنیم و پارامتر جدید را با S نمایش دهیم، بعد از اعمال سایر ضرایب معادل سازی، روابط (11-1) و (12-1) بدست خواهد آمد که در آن واحد سنجش چگالی جریان جدید (S) برابر با میل مدور بر آمپر بیان می گردد:

(11-1)

(12-1)

تلفات و افت ولتاژ در ترانسفورماتورها:

فلز هسته مانند سیمهای مسی توسط یک شار مغناطیسی متغیر لینک می شود. در نتیجه این شار یک جریان گردشی در هسته القا می‌شود. این جریان که eddy current نامیده می شود به همراه اثری دیگر بنام هیسترزیس یک تلفات توان به شکل گرما در آهن هسته ایجاد می کنند، که اغلب آن را تلفات آهن می گویند.

همچنین جریان بی باری در سیم پیچی اولیه با مقاومت سیم مسی روبرو می شود که باعث ایجاد تلفات و نیز افت ولتاژ می شود. این تلفات مستقل از بار بوده و به همراه تلفات آهن بخش عمده تلفات بی باری را تشکیل می دهند.

علاوه بر موارد بالا جریان بار که از مقاومت سیمهای اولیه و ثانویه عبور می کنند، تلفات را بوجود می آورد که سیمهای مسی را گرم می کند و ایجاد افت ولتاژ می کند. این تلفات را تلفات بار می گویند. تلفات توان هسته آهنی و جریان های بار سیم پیچ اولیه هم فاز می‌باشد و بنابراین بطور مستقیم جمع پذیرند. این تلفات قسمت غالب تلفات توان را جواب می دهند و اغلب تنها فاکتوری می باشند که در طراحی ها به حساب آورده می شوند.

منابع دیگر تلفات از جمله تلفات ناشی از جریان مغناطیس کنندگی نیز وجود دارند. این جریان به راکتانس سیم پیچی اولیه مربوط می‌باشد و مستقل از بار است. بخاطر اینکه این جریان نسبتاً راکتیو است، تلفات ناشی از آن نیز با تلفات توان هسته و جریان های بار هم فاز نمی باشد و نمی تواند بطور مستقیم با آنها جمع شود و زمانیکه این مقادیر باید به حساب آورده شوند (که البته تقریباً به ندرت و در تعداد کمی از ترانسهای قدرت) باید بصورت برداری وارد محاسبات گردند. خازن پراکنده و اندوکتانس نشتی دو فاکتور مهمی هستند که در تلفات و سایر پدیده های نامطلوب اثر می گذارند.

فهرست مطالب

عنوان

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی در طراحی

فصل دوم: هسته ترانسفورماتور

فصل سوم: سیم پیچی ترانسفورماتور

فصل چهارم: طراحی ترانسفورماتور

منابع و مراجع

خرید فایل

بررسی الگوریتم های مسیر یابی

بررسی الگوریتم های مسیر یابی

الگوریتمهای مسیر یابی

وظیفه اصلی لایه شبکه ، هدایت بسته‌ها از ماشین منبع به ماشین مقصد است در اغلب زیر شبکه‌ها ، بسته‌ها باید چند جهش انجام دهند. تا به مقصد برسند. برای شبکه‌های پخشی،استثنایی وجود دارد، وای در اینجا نیز اگر منبع و مقصد در یک شبکه نباشد مسیر یابی مشکل محسوب می‌شود. الگورتیم هایی که مسیرها و ساختمان داده‌های مربوط به آن را انتخاب می‌کنند، موضوع مهم را طراحی لایه شبکه اند.

الگوریتم مسیر یابی بخشی از نرم افزار لایه شبکه است که تعیین می‌کند بسته ورودی باید به کدام خط خروجی منتقل شود. اگر زیر شبکه از داده‌ها گرام‌ها استفاده کند، این تصمیم گیری دوباره باید برای هر بسته ورودی تکرار شود ،چون تا آن موقع امکان دارد بهترین مسیر، تغییر کند اگر زیر شبکه از مدارهای مجازی استفاده کند ، تصمیمات مسیر یابی وقتی اتخاذ می‌شوند که مدار مجازی جدیدی استفاده گردد. از آن پس ، بسته‌های داده‌ها فقط از مسیر ایجاد شده قبلی منتقل می‌شوند.حالت دوم گاهی مسیر یابی تماس دارد ، زیرا مسیر در طول مدت تمسا کاربر باقی می‌ماند ( مثل کار کردن با پایانه یا انتقال فایل ) صرف نظر از این که آیا مسیرها برای هر بسته به طور مستقل انتخاب میشوند یا فقط وقتی که اتصال جدیدی برقرار می‌شود انتخاب می‌گردند، خواصی وجود دارند. که در الگوریتم‌های مسیر یابی مطلوب‌اند صحت ، سهولت تحمل عیب، پایداری ، عدالت و بهینگی صخت وسهولت نیازی به توضیح ندارند، اما نیاز به تحمل عیب چندان روشن نیست. انتظار می‌رود که شبکه‌های بزرگ ، سال‌ها بدون عیب کلی سیستم به کار خود ادامه دهند. در این مدت ممکن است اشکالات سخت افزاری و نرم افزاری گوناگونی به وجود آید. میزبان‌ها مسیر یاب‌ها مسیر یاب‌ها بدون نیاز به توقف انجام انجام کارها در مسیر یاب‌ها و راه اندازی مجدد شبکه در هر بار متلاشی شدن مسیریاباز عهده تغییرات در توپولوژی و ترافیک برآید.

پایداری نیز برای الگوریتم مسیر یابی هدف مهمی است. الگوریتم‌های مسیر یابی وجود دارند که هرگز وجود دارندکه هرگز به حالت پایداری نمی‌رسند.مدت زمان اجرای آن بی تاثیر است عدالت وبهینگی مممکن است ساده به نظر می‌رسند یقیینا کسی با آن مخالف نیست. اماهمان طور که روشن است اهداف متناقضی دارند به عنوان مثال از این تناقض ، شکل 1 را بینید. فرض کنید ترافیک کافی بین A و ش، بین B,B وبین C, C وجود دارد تا پیوندهای افقی را اشباع نماید برای بیشینه کردن کل جریان ترافیک X, X باید کاملا از بین برود. متاسفانه از نظر X وX عادلانه نیست بدیهی است که توافقی بین کارایی کلی و عدالت اتصال‌های منفرد لازم است.

قبل از اینکه به متوزان کردن عدالت وبهینگی بپردازیم . باید تصمیم بگیریم که چه چیزی را بهینه کنیم . بدیهی است تاخیر بسته باید کمینه شود ولی توان شبکه باید بیشینه شود. علاوه براین این دو هدف نیز با هم تضاد دارند، زیرا عملکرد هر سیستم صف بندی در حد ظرفیت تاخیر صف بندی را زیاد ی کند. اغلب شبکه‌ها سعی میکنند تعدداد جهشهای بسته‌های را کمینه نمایند زیرا کاهش تعدادجهش موجب بهبود تاخیر و نیزکاهش میزان پهنای باند مصرفی است که منجر به بهبود توان عملیاتی می‌شود.

الگوریتم‌های مسیر یابی به می‌توانند به دو دسته تقسیم شوند غیر وفقی و وفقی الگوریتم‌های غیر وفقی تصمیات مسیر یابی خود را بر اندازه گیری یا تخمین توپولوژی و ترافیک فعلی بنا نمی‌نهند بلکه برای انتخاب مسری جهت رسیدن از I به J برای تمام I را به تمام J از قبل محاسبه می‌شود در حالت OFF-LINE و هنگام راه اندازی شبکه به مسیر یاب‌ها بار می‌شود این روند گاهی مسیر یابی ایستا نام دارد.

برعکس الگوریتم‌های وقفی تصمیات مسیر یابی خود را براساس تغییرات توپولوژی و ترافیک تغییر می‌دهند الگوریتم‌های وفقی ، وقتی که مسیرها را عوض می‌کنند. مثلا هر ثانیه وقتی بار تغییر می‌کند، با وقتی توپولوژی تغییر می‌کند از نظر جایی که اطلاعات را می‌گیرند مثلا محلی از مسیریابهمجوار یا تمام مسیریابومعیارهایی که برای بهینه سازی مورد استفاده قرارمی گیرند. (مثلا ، محلی از مسیریاب همجواریا تمام مسیر یاب‌ها و معیارهایی که برای بهینه سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند (مثلاً فاصله ، تعداد جهشها یا زمان انتقال تقریبی با یکدیگر متفاوت‌اند . در بخش‌های بعدی الگوریتم‌های الگوریتمهای گوناگونی را چه ایستا و چه پویا ،مورد بررسی قرار می‌دهیم.

الگوریتمهای مسیر یابی درکاربرد

در forword جستجوی الگوریتم ، عملکرد تمرکز یافته مناسب تری ادعا کرده می شود در back ward جستجوی الگوریتم ها می توانست فقط ارزش منطقه یا نیم منطقه اطلاعاتی پیروی شده را که بلافاصله را از node های مجاور است را اداره کند.

ارزش پارامتر کاربردی در مسیر یابی الگوریتم ها ممکن است یک پارامترهای جهانی گوناگونی را بازتاب کند که شامل مخابرات واقعی تاخیری و فضای میانگیر مورد نیاز بوسیله لینگ drivel می باشد همچنین آن ممکن است در فرمول محاسبه ارزش کاربر ملین شده استفاده گردد و.در برخی شبکه های کاربردی در ارزش (قیمت) یک لینگ یک کارکرد دینامیکی میزان و ماهیت ترافیک بر روی شبکه وجود داردوبنابراین ان مطلوب در دوبار حساب کردن جداول مسیریابی در فواصل مناسب است .و ترافیک داده ها در گردآوری بالا در داده های مورد نیاز برای جدول محاسبه مجدد و انتقال نتایج به nodeها (گره ها ) که می توانند به تراکم بیشتر منتج می شود وارد گردید آن بایستی همچنین شود که هر دو جدول مسیر یابی الگوریتم یک پیچیدگی را دارند.

پروتوکل اینترنت :

در پروتوکل اینترنت ip)) یک پروتکل جهت دار داده بوسیله منبع و مقصد hot ها برای مکاتبه داده ای عبوری یک packet –switched inerntwork به کار برده می شود.

داده اه دریک ip intrenrtwork در قالبهای ارجاعی مثل بسته ها یا داتا گرام ها در دوره های بطور اساسی در ip مترداف هستند فرستاده می شوند بویژه درIP هیچ SETUP نیاز نمی شود. قبل از اینکه یک HOST مترداف هستند فرستاده می شوند بویژه در تلاش برای فرستادن بسته ها به یک HOST کنند آن قبلا کنند آن قبلا ابلاغ شده است. در پروتوکل اینترنت IP یک سرویس داتاگرام تا مطئمن ایجاد شد (همچنین بهترین تلاش نامیده شد) آن تقریبا گارانتی در اطراف جعبه ایجاد می کند بسته ممکن است آسیب دیده برسد آن ممکن نادست و در هم برهم گردد مقایسه شد با دیگر بسته های ارسالی در هر دو HOST مشابه آن ممکن است دو نسخه ای المثنی گرددویا کاملا رها شده وبیفتد اگر یک کاربرد نیاز به اعتبار داشته باشد ، آن توسط دیگر وسایل اماده گردیده می شود.

packet switches یا مسیر یابهای internetwork ، داتاگرام های forward IP از میان لایه شبکه های بهم متصل شدندو در فقدان تحویل برخی گارانتی ها ، طرحی از packet switches در نظر گرفته می شود. که بسیار ساده تر ساخته شده است.( توضیح اینکه اگر شبکه سقوط ،نگارش دوباره یا در غیر اینصورت بسیاری از بسته ها آسیب ببیند در اجرا دیده شده بوسیله کاربر، سست خواهند شد . بنابراین اغلب عناصرشبکه به سختی تلاش می کنند این چیزها – از این پس در دوره بهترین تلاش انجام نشود.)

ip عنصر متعارف و معمول در اینترنت عمومی امروزه ،پیدا شد.پروتوکل رایج وعمومی ترین لایه شبکه در استفاده امروزه ipv4 است این نسخه پروتوکل ، نسخه 4 را انتقال داده میکندو ipv6 جانشین ipv4 در نظر گرفته می شود در اینترنت تدریجا آدرسها را تمام می کند و ipv6 ، منبع 128-bit و عنوان مقصدها رادارد ، بیشتر ازعناوین آدرس ipv4 یا منبع 32-bit عناوین فراهم میکند. نسخه 5برای یک جریان پروتوکل های آزمایشی تعیین کرده شده اند دیگر شماره نسخه معمولا برای پروتکل های آزمایشی تعیین کرده شده اند اما بطور وسیعی استفاده نشده اند. IPaddressing و مسیر یابی : شاید بیشترین نمودهای مجموعه IP مسیر یابی و آدرس های هستد addrerring به اینکه چگونه انتهای hot ها به صورت IPaddresses تعیین می گردد و اینکه چگونه و اینکه چگونه زیر شبکه های addresses تقسیم کرده شوند و به یکدیگر طبقه بندی می کردند تخصص داده می شوند مسیر یابی ip بوسیله تمام host ها انجام گردیده می شود اما بطور مهمترین بوسیله مسیر یابل interetwork که به طور نمونه هم در مدخل درونی پروتوکل ها IGP_{S ,} و هم در مدخل خروجی پروتکل ها EGP_S به کار می روند که کمک به ساختن تصمیمات Forwarding داتاگرام IP از میان شبکه های اتصالی IP می کنند

خرید فایل

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

فهرست مطالب

عنوان	صفحه
مقدمه ..........................................................................................................................................................................	11
فصل یکم - معرفی برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) و الگوریتم ژنتیک ..............................................	17
1-1- برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر................................................................................................................	17
1-1-1- رویکرد بنیادی ..............................................................................................................................................	18
1-1-2- رویکرد متنوع ...............................................................................................................................................	18
1-2- الگوریتم ژنتیک.................................................................................................................................................	20
1-2-1-کلیات الگوریتم ژنتیک..................................................................................................................................	21
1-2-2-قسمت های مهم الگوریتم ژنتیک....................................................................................................................	23
1-2-2-1-تابع هدف و تابع برازش..............................................................................................................................	26
1-2-2-2- انتخاب......................................................................................................................................................	27
1-2-2-3- تقاطع.........................................................................................................................................................	28
1-2-2-4- جهش........................................................................................................................................................	32
فصل دوم- نمونه هایی از کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر.........................................	34
2-1-بهینه سازی مسیر فرآیند با استفاده از الگوریتم ژنتیک...........................................................................................	34
2-1-1- توصیف توالی فرآیند.....................................................................................................................................	34
2-1-2- استراتژی کد گزاری.....................................................................................................................................	37
2-1-3- تجزیه و تحلیل همگرایی................................................................................................................................	38
2-1-3-1-همگرایی نزدیک شونده..............................................................................................................................	38
2-1-3-2-همگرایی با در نظر گرفتن احتمال................................................................................................................	40
2-1-3-3-همگرایی GAها در توالی سازی فرایندهای پشت سر هم.............................................................................	40
2-1-3-4-تعریف یک قانون.......................................................................................................................................	41
2-1-4-اپراتورهای ژنتیک...........................................................................................................................................	41
2-1-4-1-اپراتور انتخاب............................................................................................................................................	41
2-1-4-2- اپراتور تغییر و انتقال...................................................................................................................................	42
2-1-4-3- اپراتور جهش............................................................................................................................................	44
2-1-5- برقراری تابع تناسب.......................................................................................................................................	44
2-1-5-1- آنالیز محدودیت ها..................................................................................................................................	44
2-1-5-2- برقراری تابع برازش...................................................................................................................................	45
2-1-6-مثال................................................................................................................................................................	47
2-1-6-1-مثالهایی برای کاربرد این روشها .................................................................................................................	47
2-1-6-2-تاثیر پارامترهای متغیر بر روند تحقیقات ......................................................................................................	49
2-1-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................	50
2-2-روشی برای برنامه ریزی مقدماتی ترکیبات دورانی شکل محور Cاستفاده از الگوریتم ژنتیک.........................	51
2-2-1-مقدمه.............................................................................................................................................................	51
2-2-2-مدول های سیستمCAPP پیشنهاد شده........................................................................................................	54
2-2-3-تجسم قطعه...................................................................................................................................................	56
2-2-4-تولید توالی های ممکن..................................................................................................................................	58
2-2-4-1-الزامات اولویت دار..................................................................................................................................	58
2-2-4-2- الزامات تلرانس هندسی.............................................................................................................................	59
2-2-4-3- رابطه ویژگی های اولویت دار....................................................................................................................	60
2-2-5 بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک GA..................................................................................................	64
2-2-5-1- تابع برازش...............................................................................................................................................	67
2-2-5-2- الگوریتم ژنتیک......................... .............................................................................................................	68
2-2-6- نتایج و بحث...............................................................................................................................................	71
2-2-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................	71
فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی قطعه به کمک کامپیوتر در محیط صنعتی .....	73
3-1-مقدمه................................................................................................................................................................	73
3-2-الگوریتم ژنتیک................................................................................................................................................	74
3-2-1-سیستم های تولیدی توزیع شده........................................................................................................................	74
3-2-2-نمایش طرح های فرایند...................................................................................................................................	75
3-2-3-جمعیت اولیه..................................................................................................................................................	76
3-3-تولید مثل..........................................................................................................................................................	76
3-3-1-ادغام...........................................................................................................................................................	76
3-3-2-دگرگونی و جهش.......................................................................................................................................	77
3-4- ارزیابی کروموزوم ...........................................................................................................................................	80
3-4-1- مینیمم سازی زمان فرایند................................................................................................................................	80
3-4-2- مینیمم سازی هزینه های تولید.........................................................................................................................	80
3-5- مطالعات موردی...............................................................................................................................................	81
3-5-1- CAPPسنتی................................................................................................................................................	81
3-5-2- CAPP توزیع شده.......................................................................................................................................	85
3-6- ارزیابی..............................................................................................................................................................	88
3-6-1- معیار اول.......................................................................................................................................................	88
3-6-2- معیار دوم.......................................................................................................................................................	89
فصل چهارم -نتیجه گیری....................................................................................................................................	90

فهرست شکلها

عنوان	صفحه
شکل 1-1- نمایش یک کروموزوم با ارقام صفر و یک................................................................................		22
شکل 1-2-a دو کرموزوم قبل از تقاطع (والدین).......................................................................................		22
شکل 1-2-b دو کروموزوم بعد از تقاطع (فرزندان)....................................................................................		23
شکل 1-3- کروموزوم بعد از جهش2......................................................................................................		23
شکل 1-4 - تقاطع چند نقطه ای2...............................................................................................................		32
شکل2-1-نمودار جریان برنامه2...............................................................................................................		46
شکل2-2........................................................................................... .....................................................		48
شکل2-3 -طرح دیاگرام CAPP پیشنهادشده.........................................................................................		55
شکل2-4-ساختار سلسله مراتبی ویژگی های فرمی نوعی............................................................................		56
شکل 2-5...................................................................................................................................................		57
شکل2-6- مثالهای الزامات اولویت دار........................................................................................................		59
شکل 2-7- مثال الزامات تلرانس هندسی ...................................................................................................		60
شکل 2-8- یک شکل نمونه دارای 18 ویژگی............................................................................................		61
شکل 2-9-تولید مجدد گرافیکی...............................................................................................................		62
شکل2-10 تولید مجدد داخلی.....................................................................................................................		62
شکل 3-1- توصیف یک سیستم تولیدی توزیع شده....................................................................................		75
شکل 3-2- نمونه ای از یک طرح فرآیند...................................................................................................		75
شکل 3-3- اپراتور ادغام.............................................................................................................................		77
شکل 3-4- اپراتور جهش...........................................................................................................................		79
شکل 3-5-یک قطعه منشوری برای ارزیابی الگوریتم..................................................................................		81
شکل 3-6 تغییرات هزینه تولید در طی اجراهای مختلف...............................................................................		84
شکل3-7-یک قطعه منشوری شکل.............................................................................................................		85

فهرست جدولها

عنوان	صفحه
جدول2-1- استراتژی کدگذاری..............................................................................................................		37
جدول2-2 توالی سازی با استفاده از GAتحویل.......................................................................................		47
جدول 2-3- رابطه نوع ویژگی کدبندی ویژگی سلول ماشینکاری و کدبندی طبیعی GA.........................		48
جدول 2-4 ..............................................................................................................................................		49
جدول 2-5...............................................................................................................................................		50
جدول 2-6............................................... ...............................................................................................		50
جدول 2-7 ...............................................................................................................................................		61
جدول 2-8 توالی های اولیه.....................................................................................................................		64
جدول 2-9-جزئیات برای قطعه نمونه........................................................................................................		65
جدول 2-10- الگوههای اولویت و مجاورت.............................................................................................		65
جدول 2-11- جمیعت اولیه......................................................................................................................		66
جدول2-12-نسل بعد از تولید مجدد.........................................................................................................		68
جدول 2-13 -فرآیند ادغام........................................................................................................................		69
جدول 2-14- فرآیند جهش......................................................................................................................		70
جدول 2-15- توالی های بهینه/نزدیک بهینه..............................................................................................		71
جدول3-1- اطلاعات تولید......................................................................................................................		82
جدول 3-4-طرح فرآیند مطالعه موردی .................................................................................................		83
جدول 3-3- ماتریس تقدم و تاخر...........................................................................................................		83
جدول 3-2-منابع موجود در کارگاه تولید.................................................................................................		84
جدول 3-5- رابطه تقدم و تاخر برای مطالعه موردی...................................................................................		86
جدول 3-6- شاخصهای زمان و هزینه در سه کارخانه.................................................................................		87
جدول 3-7- منابع مورد استفاده در سه کارخانه..........................................................................................		87
جدول 3-8 توصیف هفت عملیات اصلی....................................................................................................		87
جدول 3-9 منابع موجود در عملیات ماشینکاری..........................................................................................		87
جدول 3-10- طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن هزینه تولید..............................................................		88
جدول 3-11 طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن زمان فرآیند..............................................................		89

مقدمه

در جهان صنعتی امروز، به تولید به عنوان یک سلاح رقابتی نگریسته می شود و سازمانهای تولیدی در محیطی قرار گرفته اند که از ویژگی های آن می توان به افزایش فشارهای رقابتی، تنوع در محصولات، تغییر در انتظارات اجتماعی و افزایش سطح توقع مشتریان اشاره کرد. محصولات در حالی که باید بسیار کیفی باشند، تنها زمان کوتاهی در بازار می مانند و باید جای خود را به محصولاتی بدهند که با آخرین ذائقه، سلیقه و یا نیاز مشتریان سازگار هستند. بی توجهی به خواست مشتری و یا قصور در تحویل به موقع ممکن است بسیار گران تمام شود. شرایط فوق سبب گردیده تا موضوع اطلاعات برای سازمانهای تولیدی از اهمیت زیادی برخوردار شود. از طرف دیگر، آخرین بررسی ها حاکی از آن است که استراتژی رقابتی مبتنی بر بازار خود نیز به تدریج در حال گذر است و چشم انداز استراتژیک رقابت در آینده مبتنی بر منابع خواهد بود. به عبارت دیگر در حالی که شرکتها امروزه موفقیت را در تبعیت و استفاده درست از قوانین، فرصتها و شرایط دیکته شده توسط بازار می دانند، استراتژی مبتنی بر منابع بر این موضوع تاکید دارد که منفعت و موفقیت بیشتر با اتکا بر مزیتها و منابع منحصر به فرد و قابل اطمینان شرکت و سرمایه گذاری به منظور توسعه و حفاظت از آنها حاصل خواهد شد.

البته منابع تولیدی مورد نظر تنها شامل سرمایه، زمین، ماشین آلات و تجهیزات نمی شوند، بلکه بنای تولید نسل آینده بر تاکید و توجه به اطلاعات، مدیریت دانش و توجه ویژه به مسئله آموزش افراد خواهد بود.

وضعیت به وجود آمده و تحولات صورت گرفته مذکور در حوزه فعالیتهای تولیدی، اگرچه خود حاصل به کارگیری گسترده و همه جانبه فناوریهای اطلاعاتی در این حوزه است، ولی در عین حال باعث توجه مضاعف سازمانها و شرکتهای تولیدی به مقوله اطلاعات و فناوریهای مرتبط با آن شده است. این تحقیق با هدف تبیین موضوع فوق به طور عام و تبیین بخش خاصی از آن به نام برنامه ریزی فرایند به کمک کامپیوتر صورت گرفته است. اهمیت این بررسی از آنجا ناشی می شود که چند سالی است در کشور، افزایش تعداد واحدهای تولیدی و به تبع آن تحقق نسبی فضای رقابتی باعث گردیده تا توجه تولیدکنندگان و شرکتهای صنعتی به کیفیت محصولات، افزایش سهم بازار و مسئله صادرات معطوف گردد. از همین رو به نظر مــی رسد دانستن تحولات صورت گرفته در بخشهای تولیدی جوامع پیشرفته می تواند در تعیین و شناخت بهتر مسیری که سازمانهای تولیدی و صنعتی کشور برای ارتقای توان رقابتی خود باید طی کنند موثر واقع شود. توسعــه های اخیر در حوزه فناوری اطلاعات به ویژه هوش مصنوعی و سیستم های خبره، وضعیت تولید در جوامع صنعتی را دگرگون ساخته است.

عصر فعلی را برخی عصر اطلاعات لقب داده اند. این نامگذاری شاید به این دلیل باشد که امروزه اطلاعات به جزء تفکیک ناپذیر زندگی بشر تبدیل شده است. اگرچه اطلاعات از دیرباز در زندگی بشر تاثیر بسزایی داشته و انسان برای تصمیم گیریها و طی طریق همواره محتاج به آن بوده است ولی آنچه که امروزه اهمیت آن را صدچندان کرده، شرایط نوین زندگی و افزایش سهم اطلاعات در آن است.

اختراع رایانه، امکان پردازش سریع و ذخیره حجم انبوهی از داده ها را فراهم آورد و پیشرفتهای بعدی در زمینه ارتباط بین رایانه ها و امکان تبادل داده بین آنها، تبادل و انتقال اطلاعات را در سطح وسیعی ممکن ساخت. این رویدادها به همراه سایر پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه الکترونیک و ارتباطات اعم از میکروالکترونیک، نیمه هادیها، ماهواره و روباتیک به وقوع انقلابی در زمینه نحوه جمع آوری، پردازش، ذخیره سازی، فراخوانی و ارائه اطلاعات منجر گردید که شکل گیری فناوری اطلاعات حاصل این رویداد بود.

براساس تعریف، فناوریهای اطلاعاتی مجموعه ای از ابزارها، تجهیزات، دانش و مهارتهاست که از آنها در گردآوری، ذخیـــــره سازی، پردازش و انتقال اطلاعات (اعم از متن، تصویر، صوت و...) استفاده می شود.

فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی قطعه به کمک کامپیوتر در محیط صنعتی

3-1-مقدمه

در یک محیط صنعتی توزیع شده، کارخانه های مختلف و دارای ماشین ها و ابزارهای گوناگون در مکان های جغرافیایی مختلف غالبا به منظور رسیدن به بالاترین کارایی تولید ترکیب می شوند. در زمان تولید قطعات و محصولات مختلف ، طرح های فرایند مورد قبول توسط کارخانه های موجود تولید می شود. این طرحها شامل نوع ماشین، تجهیز و ابزار برای هر فرآیند عملیاتی لازم برای تولید قطعه است. طرح های فرایند ممکن است به دلیل تفاوت محدودیت های منابع متفاوت باشند. بنابراین به دست آوردن طرح فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه مهم به نظر می رسد. به عبارت دیگر تعیین اینکه هر محصول درکدام کارخانه و با کدام ماشین آلات و ابزار تولید گردد امری لازم و ضروری می باشد. به همین منظور می بایست از بین طرحهای مختلف طرحی را انتخاب کرد که در عین ممکن بودن هزینه تولید محصولات را نیز کمینه سازد. در این بخش از تحقیق یک الگوریتم ژنتیک معرفی می شود که بر طبق ضوابط از پیش تعیین شده مانند مینیمم سازی زمان فرایند می تواند به سرعت طرح فرایند بهینه را برای یک سیستم تولیدی واحد و همچنین یک سیستم تولیدی توزیع شده جستجو کند. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) می تواند براساس معیار در نظر گرفته شده طرح های فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه ایجاد کند، بررسی های موردی به طور آشکار امکان عملی شدن و استحکام روش را نشان می دهند. این کار با استفاده از الگوریتم ژنتیک در CAPP هم در سیستمهای تولیدی توزیع شده و هم واحد ارتباط صورت می گیرد. بررسی های موردی نشان می دهد که این روش شبیه یا بهتر از برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP)

مرسوم تک کارخانه ای است. بعد از ارائه خلاصه از کار، در قسمتهای بعدی تحقیق به شرح روش خواهیم پرداخت.

افزایش تنوع محصول، محصول مشتری گرا و کوتاهترین زمان تدارک از نکات بحث انگیز برای یک کارخانه تولیدی هستند. سیستم های تولیدی موجود نمی توانند بقدر کافی با این نیازها انطباق پیدا کند. به دلیل روش های انعطاف ناپذیر و ثابت آنها در تصمیم گیری و وجود این سیستمها در یک محیطی تغییرات زیاد به منظور جلوگیری از روبرو شدن با چالشهای مختلف تغییر در سیستم تولیدی از وضع موجود به یک چشم انداز جدید ضروری به نظر می رسد. چندین رویکرد مورد استفاده از قبیل کارخانه فشرده، سیستم های تولیدی فوق بشر، سیستم های تولیدی هالونیک، سیستم های تولیدی توزیع شده و غیره ایجاد شده است. تحقیق و مطالعه بیشتر به اثبات رسانده که تولید توزیع شده بازارآفرینی ها را برای رسیدن به کیفیت تولید برتر، هزینه تولید کمتر و کاهش ریسک مدیریت میسر می سازد. این تحقیق قصد دارد الگوریتم ژنتیکی را برای حل مشکل برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر بر اساس مقوله تولید توزیع شده توسعه دهد. یک محیط صنعتی توزیع شده درجه بالایی از پیچیدگی را ایجاد می کند جایی که گزینه های مختلف طرح های فرایند وجود دارد کسب یک طرح فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه، یک وظیفه مشکل گروه تحقیق تولیدی می باشد. سیستم های CAPP سنتی برای دست یافتن به فرایندهای ماشینی بهینه قصد دارند که ماشین ها و ابزارهای مناسب برای اجرای عملیات مشخص تولیدی را به منابع تولیدی در دسترس در یک کارخانه محدود کنند. به هرحال در یک محیط تولیدی توزیع شده دیگر کارخانه های مختلفی برای انجام یک تولید مشخص وجود دارند و ممکن است یکی از آنها یک طرح فرایند بهتر و کارآمدتر را ایجاد کند. بنابراین توسعه یک سیستم CAPP که بتواند طرح های فرایند بهتر را در یک محیط تولیدی توزیع شده تولید کند، هدف اصلی بررسی حاضر است. طبیعت پیچیده سیستم های تولیدی و مشکل بهینه کردن آنها استفاده از الگوریتم های تکاملی را که از نظام های زنده در به دست آوردن راه حل های بهینه پیروی می کنند ضروری ساخته است. در دو دهه گذشته الگوریتم ژنتیک تا حد زیادی برای حل مشکلات بهینه سازی به کار برده می شد. اولین کاربرد الگوریتم ژنتیک به 1960 میلادی برمی گردد. ولی بعدا در سال 1980 میلادی به دلیل مطالعات گلودبرگ کاربرد آن در مجامع مهندسی چشمگیر شد. از آن پس الگوریتم ژنتیک یک روش بهینه سازی برای حل مشکلات پیچیده تولیدی از قبیل زمانبندی کارگاهی و برنامه ریزی فرایند شد. از آن جایی که برنامه ریزی فرایند یک مساله NP-HARD (پیچیده) است، روش های جستجوی کلی برای مسائل با حجم بزرگ برای آن قابل کاربرد نیست. در این پژوهش الگوریتم ژنتیک برای حل مشکل بهینه سازی انتخاب شده است. طرح ریزی فرایند ماشینی شده را بر اساس الگوریتم ژنتیک قرار داده شده است. به هر حال بیشتر کارهای گزارش شده و بررسی های موردی به طرح ریزی فرایند یک کارخانه واحد که قطعاتی تحت شرایط معین و محیط تولیدی مشخص تولید می کند پرداخته بودند.

3-2-الگوریتم ژنتیک

3-2-1-سیستم های تولیدی توزیع شده

همانطور که در شکل 3-1 نمایش داده شده در یک محیط تولیدی توزیع شده، ابزارها و ماشین های متنوع فرایند های کارخانه در مکان های جغرافیایی مختلف هستند و قابلیت های تولیدی مختلفی برای به دست آوردن بالاترین کارایی تولید انتخاب می شود. وقتی که تصمیم به تولید محصولات و قطعات مختلف گرفته می شود. طرح های فرایند قابل قبول توسط کارخانه های موجود برطبق ارتباط بین عملیات مختلف تولید آن قطعه یا محصول تولید می شوند. عملیات تولیدی می تواند توسط ماشین ها و ابزارهای مختلف که درمکان های مختلف قرار گرفته اند، اجرا شود. طرح فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه نهایی بعد از مقایسه همه طرح های فرآیند تولید قطعه یا محصول حاصل خواهد شد.

خرید فایل

کاربردهای الگوریتم ژنتیک

کاربردهای الگوریتم ژنتیک

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

چکیده :

الگوریتم های ژنتیک یکی از الگوریتم های جستجوی تصادفی است که ایده آن برگرفته از طبیعت می باشد . نسل های موجودات قوی تر بیشتر زندگی می کنند و نسل های بعدی نیز قوی تر می شوند به عبارت دیگر طبیعت افراد قوی تر را برای زندگی بر می گزیند. در طبیعت از ترکیب کروموزوم های بهتر ، نسل های بهتری پدید می آیند . در این بین گاهی اوقات جهش هایی نیز در کروموزوم ها روی می دهد که ممکن است باعث بهتر شدن نسل بعدی شوند. الگوریتم ژنتیک نیز با استفاده از این ایده اقدام به حل مسائل می کند . الگوریتم های ژنتیک در حل مسائل بهینه سازی کاربرد فراوانی دارند.

مسئله ی کاهش آلاینده های Cox ، NOx و Sox در کوره های صنعتی ، یکی از مسائل بهینه سازی می باشد، که هدف آن بهینه کردن عملکرد کوره های احتراقی بر حسب پارامترهای درصد هوای اضافی (E) و دمای هوای خروجی از پیش گرمکن (T) ، به منظور کاهش میزان آلاینده های تولید شده در اثر انجام عملیات احتراق است.

در این پایان نامه ابتدا مروری بر مفاهیم مقدماتی الگوریتم های ژنتیک کرده سپس مشخصات کلی مسئله عنوان می شود، در انتها مسئله ی مورد نظر توسط الگوریتم ژنتیک اجرا و نتایج آن با روش تابع پنالتی مقایسه می شود.

فهرست مطالب

----------------------------------------------------------------------

فصل اول - مقدمه .....................................................

1-1- مقدمه

فصل دوم - مقدمه ای بر الگوریتم ژنتیک...............................................

2-1- مقدمه

2-2- پیشینه

2-3- اصطلاحات زیستی

2-4- تشریح کلی الگوریتم ژنتیک

2-5- حل مسأله با استفاده از الگوریتم ژنتیک

2-6- اجزای الگوریتم ژنتیک

2-6-1- جمعیت

2-6-2- کدگذاری

2-6-2-1- کدگذاری دودویی

2-6-2-2- کدگذاری مقادیر

2-6-2-3- کدگذاری درختی

2-6-3- عملگرهای الگوریتم ژنتیک

2-6-3-1- fitness (برازش)

2-6-3-2- selection (انتخاب)

2-6-3-3- crossover (ترکیب)

2-6-3-4- mutation (جهش)

2-7- مفاهیم تکمیلی

2-7-1- برتری ها و ضعف های الگوریتم ژنتیک

2-7-2- نکات مهم در الگوریتم های ژنتیک

2-7-3- نتیجه گیری

فصل سوم - کاهش اثرات زیست محیطی آلاینده های Cox، NOx و SOx در کوره ها...........

3-1- مقدمه

3-2- احتراق

3-2-1- روش محاسبه ترکیبات تعادلی با استفاده از ثابت تعادل

3-2-2- روش محاسبه دمای آدیاباتیک شعله

3-2-3- انتخاب سیستم شیمیایی

3-2-4- تأثیر دمای هوا و میزان هوای اضافی بر تولید محصولات

3-3- بهینه سازی

3-3-1- روش های حل مسائل بهینه سازی

3-3-2- روش تابع پنالتی

3-3-3- الگوریتم حل تابع پنالتی

3-4- برنامه ی کامپیوتری و مراحل آن

3-5- تشکیل تابع هدف

3-6- تشکیل مدل مسئله بهینه سازی

3-7- روش حل

فصل چهارم - توضیحاتی در رابطه با gatool نرم افزار مطلب................

4-1- gatool

4-2- تنظیم گزینه ها برای الگوریتم ژنتیک

4-3- Plot Options

4-4- Population Options

4-5- Fitness Scaling Options

4-6- Selection Options

4-7- Reproduction Options

4-8- Mutation Options

4-9- Crossover Options

4-10- Migration Options

4-11- Output Function Options

4-12- Stopping Criteria Options

4-13- Hybrid Function Options

4-14- Vectorize Options

فصل پنجم – نتایج..................................

5-1- نتایج حاصل از تابع پنالتی و الگوریتم ژنتیک

5-2- نتیجه گیری

فهرست مراجع......................

فهرست شکل

2-1- مراحل الگوریتم ژنتیک

2-2- مثالی از کروموزوم ها به روش کدگذاری دودویی

2-3- مثالی از کروموزوم ها با استفاده از روش کدگذاری مقادیر

2-4- انتخاب چرخ رولت

2-5- ترکیب تک نقطه ای

2-6- ترکیب دو نقطه ای

2-7- ترکیب یکنواخت

2-8- وارونه سازی بیت

2-9- تغییر ترتیب قرارگیری

2-10- تغییر مقدار

3-1- نمای برنامه ی کامپیوتری

3-2- عملیات برازش برای تولید NO در مقایسه با نتایج اصلی در احتراق گازوئیل

4-1- نمای gatool نرم افزار مطلب

5-1- نمای gatool ، Cox برای گاز طبیعی

5-2- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی Cox برای گاز طبیعی

5-3- نمای gatool ، NOx برای گاز طبیعی

5-4- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی NOx برای گاز طبیعی

5-5- نمای gatool ، Cox + NOx برای گاز طبیعی

5-6- نمودارهای Best fitness و Best individual مجموع آلاینده های Cox و NOxبرای گاز طبیعی

5-7- نمای gatool ، Cox برای گازوئیل

5-8- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی Cox برای گازوئیل

5-9- نمای gatool ، NOx برای گازوئیل

5-10- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی NOx برای گازوئیل

5-11- نمای gatool ، Sox برای گازوئیل

5-12- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی Sox برای گازوئیل

5-13- نمای gatool ، Cox + NOx برای گازوئیل

5-14- نمودارهای Best fitness و Best individual مجموع آلاینده های Cox و NOx برای گازوئیل

5-15- نمای gatool ، Cox+NOx+Sox برای گازوئیل

5-16- نمودارهای Best fitness و Best individual مجموع آلاینده های Cox و NOx وSOx برای گازوئیل

5-17- نمای gatool ، Cox برای نفت کوره

5-18- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی Cox برای نفت کوره

5-19- نمای gatool ، NOx برای نفت کوره

5-20- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی NOx برای نفت کوره

5-21- نمای gatool ، Sox برای نفت کوره

5-22- نمودارهای Best fitness و Best individual آلاینده ی SOx برای نفت کوره

5-23- نمای gatool ، Cox + NOx برای نفت کوره

5-24- نمودارهای Best fitness و Best individual مجموع آلاینده های Cox و NOx برای نفت کوره

5-25- نمای gatool ، COx+NOx+SOx برای نفت کوره

5-26- نمودارهای Best fitness و Best individual مجموع آلاینده های COx و NOx و SOx برای نفت کوره

فهرست جدول

3-1- تغییر نرخ تولید (mole/hr) NO در اثر تغییر دمای هوا و درصد هوای اضافی........

3-2- تشکیل تابع هدف برای گاز طبیعی....................

3-3- تشکیل تابع هدف برای گازوئیل...............................................

3-4- تشکیل تابع هدف برای نفت کوره..........................

5-1- مقایسه نتایج تابع پنالتی و الگوریتم ژنتیک................................

خرید فایل

پیاده سازی الگوریتم FLB

پیاده سازی الگوریتم FLB

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

چکیده

پیاده سازی الگوریتم FLB

گرید محاسباتی مجموعه ای از منابع نا همگن و پویا که بوسیله یک شبکه به یکدیگر متصل می شوندو کاربران زیادی در مکان های مختلف آنها را به اشتراک می گذارند.اغلب برنامه های کاربردی بوسیله گراف جهت دار بدون سیکل خلاصه می شوندکه رئوس آن کارها و یالهای آن ارتباطات بین کارها را نشان می دهد. که در آن کارها وابسته هستند و بر اساس اولویت باید اجرا شوند به این معنی که در گراف تا والد یک کار انجام نشود فرزند یا فرزندان نباید انجام شوند.

برای اینکه تمام این اصول رعایت شود و از منابع به صورت بهینه استفاده گردد از الگوریتم های زمانبندی استفاده می کنیم.

در اینجا ما ابتدا به بررسی مفهوم گرید وفواید آن وسپس انواع زمانبندی در سیستم های توزیع شده و بررسی برخی از الگوریتم های زمانبندی در کارهای مستقل و وابسته می پردازیم و روشهای زمانبندی گراف برنامه وبعضی از الگوریتم های آنها در محیطهای ناهمگن وهمگن را معرفی می کنیم.سپس الگوریتمFLB راتشریح کردوشبیه ازهای گرید را بررسی می کنیم.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : مقدمه

1-1مفهوم گرید..................................................2

1-2طبقه بندی گرید............................................. 4

3-1 ارزیابی گرید............................................... 4

1-4کاربردگرید...................................................5

1-5 تعریف زمانبندی گرید........................................6

1-6 مروری بر تحقیقات گذشته......................................7

1-7 مفهوم اصطلاحات به کار برده شده..............................8

1-8 نمای کلی پایان نامه.........................................9

فصل دوم:زمانبندی کارها در سیستم های توزیع شده

2-1 زمانبندی کلاستر و ویژگیهای آن .............................. 10

2-2 زمانبندی گرید و ویژگیهای آن................................13

3-2 رده بندی الگوریتم های زمانبندی گرید....................... 16

2-3-1 زمانبندی محلی/سراسری................................. 16

2-3-2 زمانبندی ایستا/پویا...................................16

2-3-3 زمانبندی بهینه/نزدیک به بهینه...........................21

2-3-4 زمانبندی توزیع شده/مرکزی..............................22

2-3-5 زمانبندی همکار و مستقل...............................22

2-3-6 زمانبندی زمان کامپایل /اجرا........................ 23

2-4-1 رده بندی الگوریتم های زمانبندی از دیدگاهی دیگری..... 23

2-4-2 اهداف زمانبندی.........................................23

2-4-3 زمانبندی وفقی.......................................24

2-4-4 رده بندی برنامه های کاربردی...........................25

2-4-4-1 کارهای وابسته.....................................25

2-4-4-2 گراف کار..........................................26

2-4-5 وابستگی کارهای تشکیل دهنده برنامه کاربردی........... 26

2-4-6 زمانبندی تحت قیود کیفیت سرویس..........................26

2-4-7 راهکارهای مقابله با پویایی گرید.......................28

2-5 الگوریتم های زمانبندی کارهای مستقل......................32

2 -5-1 الگوریتم MET ...........................................32

2-5-2 الگوریتم MCT ..............................................32

2-5-3 الگوریتم Min-min...............................................33

2-5-4 الگوریتم Max-Min ................................................33

2 -5-5 الگوریتم Xsuffrage ..............................................34

2 -5-6- الگوریتم GA . ...........................................35

2-5-7- الگوریتم SA. ...........................................37

فصل سوم:الگوریتم های زمانبندی گراف برنامه

3-1 مشکلات زمانبندی گراف برنامه.................................39

3-2 تکنیک­های مهم زمان­بندی گراف برنامه در سیستم­های توزیع شده.....40

3-2-1- روش ابتکاری بر پایه لیست ................................ 40

3-2-2- روش ابتکاری بر پایه تکثیر................................40

3-2-3- روش ابتکاری کلاسترینگ......................................41

3-3- دسته بندی الگوریتم­های زمان­بندی گراف برنامه در سیستم­های توزیع شده.....................................................44

3-4- پارامترها و مفاهیم مورد استفاده در الگوریتم­های زمان­بندی گراف برنامه.........................................................46

3-5- الگوریتم­های زمان­بندی گراف برنامه با فرضیات محدودکننده......50

3-5-1- الگوریتمی با زمان چند جمله­ای برای گراف های درختی - الگوریتم HU ....................................................50

3-5-2- الگوریتمی برای زمان­بندی گراف برنامه با ساختار دلخواه در سیستمی با دو پردازنده..........................................51

3-5-3- الگوریتمی برای زمان­بندی گراف بازه­ای مرتب شده............52

3-6- الگوریتم­های زمان­بندی گراف برنامه در محیطهای همگن ..........54

3-6-1- الگوریتم Sarkar................................................54

3-6-2- الگوریتمHLFET................................................55

3-6-3- الگوریتم ETF................................................55

3-6-4- الگوریتم ISH ..............................................55

3-6-5- الگوریتم FLB................................................56

3-6-6- الگوریتم DSC................................................56

3-6-7- الگوریتم CASS-II..............................................58

3-6-8- الگوریتم DCP................................................59

3-6-9- الگوریتم MCP................................................60

3-6-10- الگوریتم MD...............................................61

3-6-11- الگوریتم TDS...............................................61

3-7- الگوریتم­های زمان­بندی گراف برنامه در محیطهای ناهمگن...............63

3-7-1- الگوریتم HEFT................................................63

3-7-2- الگوریتم CPOP..................................................63

3-7-3- الگوریتم LMT.................................................64

3-7-4- الگوریتمTANH .................................................65

فصل چهارم :الگوریتم FLB

1-4 ویژگیهای الگوریتم........................................66

4-2 اصطلاحات به کار برده شده.................................66

4-3 الگوریتم................................................67

4-4 پیچیدگی الگوریتم........................................75

4-5 کارایی الگوریتم.........................................77 .

فصل پنجم: شبیه سازی گرید

5-1 ابزار شبیه سازی...................................79

5-1-1- optosim..................................................79

5-1-2 SimGrid ..................................................80

5-1-3- Gridsim ..................................................80

کارهای انجام شده...............................................83

پیشنهادات............................................................83

مراجع .............................................................85

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل 1-2 ساختار کلاستر ......................................11

شکل 2-2 ساختار زمانبند گرید ...............................14

شکل 2-3-2 رده بندی الگوریتم های ایستا.......................19

شکل 2-4 رده بندی برنامه های کاربردی.........................26

شکل 2-5-6کلاس بندی برنامه های کاربردی .......................37

شکل 3-2-3 گراف نمونه با هزینه محاسباتی و ارتباطی .............43

شکل 3-3 دسته بندی الگوریتم های گراف برنامه..................45

شکل 3-4 گراف کارها .........................................50

شکل 3-5-3 گراف بازه ای مرتب شده با هزینه محاسباتی یکسان .....53

شکل 3-5-3 مقایسه الگوریتم های زمانبندی گراف برنامه در محیطهای

همگن ........................................................54

شکل 4-1 گراف کار...........................................76

شکل 5-2 ساختار Gridsim .....................................81

خرید فایل

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

چکیده

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

فشارخون بالا زمانی ایجاد می شود که فشارخون در دیواره رگ ها بیش از حد معمول بالا رود که این وضعیت بسیار خطرناک است چون گاهی اوقات تاْثیرات مخرب آن در مرور زمان افزایش می یابد ، پس ثابت نگه داشتن سطح فشارخون در حالت نرمال حائز اهمیت است . کنترل PID به دلیل سادگی و مقاوم بودن آن تا کنون در کنترل بسیاری از پروسه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. معمولا در کاربردهای صنعتی، پارامترهای کنترلر PID به صورت دستی و با سعی و خطا تنظیم می شود. تنظیم پارامترهای کنترلر به صورت دستی، کارایی آن را به ویژه در شرایطی که زمان اهمیت دارد و نیز در مواردی که پارامترهای پلانت از قبل مشخص نباشد، کاهش می دهد. لذا در سالهای اخیر کار تحقیقاتی زیادی در زمینه تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر PID انجام گرفته و از بسیاری از تکنیک های هوشمند مانند الگوریتم های ژنتیک، بهینه سازی انبوه ذرات و ... برای تنظیم پارامترهای این کنترلر استفاده شده است.

در این پایان نامه، از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم پارامترهای کنترلر PID استفاده شده است. تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، دقت و سرعت کنترلر را به طرز قابل توجهی بهبود بخشیده و انعطاف کنترلر را برای برخورد با سیستمهای مختلف افزایش می دهد. کنترلر PID-GA پیشنهادی ، جهت تنظیم نرخ تزریق دارو به منظور کنترل فشار خون بیمار مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که این کنترلر با دقت و سرعت مناسب، سطح فشار خون بیمار را به حالت نرمال برمی گرداند و تغییر پارامترهای بیمار نیز در کارایی کنترلر تاثیری نخواهد داشت.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول مقدمه 1

فصل دوم بیماری فشارخون و روش های درمان پزشکی 4

2-1 مقدمه 4

2-2 تعریف فشار خون 6

2-3 انواع فشار خون 7

2-3-1 علائم 7

2-3-2 تشخیص 8

2-3-3 درمان 8

2-4 افزایش فشار خون 11

2-4-1 شکل فشار خون بدخیم یا تشدید شده 12

2-5 عوارض ناشی از فشار خون بالا 12

2-5-1 نارسایی قلبی 12

2-5-2 نارسایی کلیه 13

2-5-3 ضعف بینایی 13

2-5-4 سکته مغزی 13

2-5-5 حمله گذرای ایسکمی 14

2-5-6 فراموشی 14

2-5-7 بیماری عروق قلبی 14

2-5-8 سکته (حمله) قلبی 15

2-5-9 بیماری عروق محیطی 15

2-6 شیوه های درمان فشار خون بالا 15

2-7 برخی داروهای پایین آورنده فشار خون 16

فصل سوم استفاده از الگوریتم ژنتیک در تنظیم پارامترهای کنترلر PID 17

3-1 مقدمه 17

3-2 کنترلر PID 18

3-2-1 مقدمه 18

3-2-2 اجزای کنترلر 19

3-2-3 PID پیوسته 20

3-2-4 بهینه سازی کنترلر 20

3-2-5 مشخصات کنترلر های تناسبی-مشتق گیر-انتگرالگیر 21

3-2-6 مثالی از تنظیم پارامترهای کنترلر PID 22

3-2-6-1 کنترل تناسبی 23

3-2-6-2 کنترل تناسبی – مشتق گیر 24

3-2-6-3 کنترل تناسبی – انتگرالی 25

3-2-6-4 اعمال کنترلر PID 26

3-3 الگوریتم ژنتیک 27

3-3-1 مقدمه 27

3-3-2 تاریخچه الگوریتم ژنتیک 28

3-3-3 زمینه های بیولوژیکی 29

3-3-4 فضای جستجو 30

3-3-5 مفاهیم اولیه در الگوریتم ژنتیک 31

3-3-5-1 اصول پایه 31

3-3-5-2 شمای کلی الگوریتم ژنتیک 31

3-3-5-3 کد کردن 32

3-3-5-4 کروموزوم 32

3-3-5-5 جمعیت 33

3-3-5-6 مقدار برازندگی 33

3-3-5-7 عملگر برش 34

3-3-5-8 عملگر جهش 36

3-3-6 مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک 38

3-3-7 همگرایی الگوریتم ژنتیک 43

3-3-8 شاخص های عملکرد 44

3-3-8-1 معیارITAE 44

3-3-8-2 معیار IAE 44

3-3-8-3 معیار ISE 44

3-3-8-4 معیار MSE 45

3-4 تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک 45

3-4-1 تاریخچه 46

3-4-2 نحوه تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک 46

3-5 مدل سازی ریاضی سیستم تنظیم فشار خون 47

3-5-1 مقدمه 47

3-5-2 مدل های دینامیکی توسعه داده شده 48

3-5-2-1 مدل اول 48

3-5-2-2 مدل دوم 49

3-5-2-3 مدل سوم 50

3-5-2-4 مدل چهارم 52

3-6 پیاده سازی سیستم تحویل دارو برای تنضیم فشارخون 53

فصل چهارم الگوریتمهای هم تکاملی هم کارانه 55

4-1 مقدمه 55

4-1-1 مفهوم هم تکاملی در طبیعت 55

4-1-2 الگوریتم های هم تکاملی ( CEAs) 56

4-2 تاریخچه 57

4-3 چرا از الگوریتمهای هم تکاملی استفاده می کنیم؟ 58

4-3-1 فضای جستجوی بزرگ یا نامحدود 59

4-3-2 عدم وجود یا مشکل بودن بیان ریاضی معیار مطلق برای ارزیابی افراد 60

4-3-3 ساختارهای پیچیده و یا خاص 61

4-4 معایب هم تکاملی 62

4-5 طبقه بندی الگوریتم های هم تکاملی 64

4-5-1 ارزیابی 64

4-5-1-1 کیفیت و چگونگی Payoff 66

4-5-1-2 روش های اختصاص برازندگی 66

4-5-1-3 روش های تعامل بین افراد 67

4-5-1-4 تنظیم زمان به هنگام سازی 68

4-5-2 نحوه نمایش 69

4-5-2-1 تجزیه مسأله به اجزای کوچکتر 69

4-5-2-2 توپولوژی فضایی 69

4-5-2-3 ساختار جمعیت 69

4-6 چهارچوب کلی الگوریتم هم تکاملی همکارانه 70

4-7 مقاوم بودن در الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه 70

4-8 تئوری بازیهاوتحلیل الگوریتم هم تکاملی براساس مفاهیم تئوری بازی تکاملی 72

4-9 زمینه های کاربرد الگوریتم های هم تکاملی 75

فصل پنجم شبیه سازی ها و نتایج 78

5-1 مقدمه 78

5-2 کنترل بهینه فشارخون حین عمل جراحی توسط الگوریتم ژنتیک 78

5-2-1 شبیه سازی سیستم کنترل اتوماتیک فشارخون با کنترلر PID والگوریتم ژنتیک 79

5-2-1-1 انتخاب مدل ریاضی 79

5-2-1-2 انتخاب کنترلر 80

5-2-1-3 انتخاب تابع برازندگی برای الگوریتم ژنتیک 81

5-2-1-4 اعمال کنترلر و عمل کردن الگوریتم ژنتیک 82

5-2-2 نتایج شبیه سازی 84

5-2-3 پاسخ های حاصل از اجرای برنامه شبیه سازی شده 85

فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات 88

6-1 نتیجه گیری 88

6-2 پیشنهادات 89

مراجع 90

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل 3-1 شمای کلی کنترلر PID 19

شکل 3-2 مثالی از تنظیم پارامترهای کنترلر PID 22

شکل 3-3 پاسخ پله سیستم حلقه باز 23

شکل 3-4 پاسخ پله واحد سیستم حلقه بسته با کنترلر تناسبی 24

شکل 3-5 پاسخ پله واحد سیستم حلقه بسته با کنترلر PD 24

شکل 3-6 پاسخ پله واحد سیستم حلقه بسته با کنترلر PI 25

شکل 3-7 پاسخ پله واحد سیستم حلقه بسته با کنترلر PID 26

شکل 3-8 : تبدیل فنوتیپ ها به ژنوتیپ ها وبالعکس 29

شکل 3-9 نمونه ای از فضای جواب 30

شکل 3-10 نمایش یک کروموزوم n بیتی در پایه عددی m 33

شکل 3-11 عمل برش تک نقطه ای 35

شکل 3-12 : عمل برش چند نقطه ای 35

شکل 3-13 عمل برش یکنواخت 36

شکل 3-14 عمل جهش 37

شکل 3-15 مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک 39

شکل 3-16 مدل چرخ رولت 40

شکل 3-17 بلوک دیاگرام سیستم کنترل با کنترلر 53

شکل 4-1 سلسله مراتب طبقه بندی ویژگی های یک الگوریتم هم تکاملی 65

شکل4-2 الگوریتم هم تکاملی هم کارانه ترتیبی خلاصه شده 71

شکل 4-3 ماتریس امتیازدهی 74

شکل 5-1 شمای کلی سیستم 79

شکل 5-2 فلوچارت سیستم کنترل فشارخون 83

شکل 5-3 شبیه سازی کنترلر PID 84

شکل 5-4 شبیه سازی سیستم کنترل فشارخون 84

شکل 5-5 مقدار برازندگی ها در هر نسل 86

شکل 5-6 ضرایب کنترلرPID 86

شکل 5-7 خروجی سیستم در حالتی که فشار از حالت مطلوب بیشتر است 87

شکل 5-8 خروجی سیستم در حالتی که فشار از حد مطلوب کمتر است 87

فهرست جداول

جدول 3-1 اثرات کنترلرهای ، ، 21

جدول 3-2 نمونه ای از عمل جهش 37

جدول 3-3 انتخاب کروموزوم ها با استفاده از مدل چرخ رولت 41

جدول 3-4 محدوده پارامترهای مدل دینامیکی سیستم فشارخون 51

جدول 3-5 مقادیر تعیین شده برای پارامترهای مدل 52

جدول 3-6 مقادیر پارامترهای فرمول رابطه بین تغییرات فشارخون و سرعت تزریق دارو 53

جدول 5-1 انتخاب عدد مناسب برای پارامترهای مدل فشارخون 80

خرید فایل

طراحی الگوریتم و طراحی الگوریتم 2

توضیحات محصول : کتاب های خلاصه منابع رشته کامپیوتر و نرم افزاربرای آمادگی آزمون دکتری دانشگاه آزاد به همراه مجموعه تست با پاسخنامه تشریحی برای کنکوریها

الگوریتم جست و جوی ترتیبی
می خواهیم ببینیم که آیا کلید x در آرایه [S[1..n با n کلید قرار دارد؟ اگر در آرایه وجود داشت، موقعیت آن (p) را برگردانـد و اگر وجود نداشت، صفر برگرداند.

در این جستجو، عنصر x را با عناصر آرایه از ابتدا به سمت انتها مقایسه می کنـیم. اگـر بـه عنصـر مورد نظر برسیم، از حلقه خارج شده و شماره خانه آرایه که x در آن قرار داشت را بر می گردانیم.

اگر جستجو تا انتهای آرایه انجام شود و x پیدا نشود، در این حالت متغیر حلقه از تعداد عناصر آرایه بیشتر شده است و صفر را بر می گردانیم.
int seqsearch (int n, const keytype S[ ], keytype x){
index p = 1;
while (p <= n="" br=""> p++;
if (p > n) p=0;
return p;
}
تذکر: نوع داده index برای متغیر صحیحی است که به عنوان اندیس به کار میرود.
تذکر : اگر نخواهیم روالی مقادیر را از طریق آرایه برگرداند، آن آرایه را با واژه const معرفی میکنیم.
الگوریتم جست و جوی دودویی
با فرض این که به دنبال x هستیم، الگوریتم ابتدا، x را با عنصر میانی آرایه مقایسه میکند. اگر مساوی بود، الگوریتم به پایان مـیرسد.

اگر x کوچکتر از عنصر میانی بود، باید در نیمه نخست آرایه باشد (اگر وجود داشته باشد) و الگوریتم جسـت و جـو در نیمـه
نخست آرایه تکرار میگردد (یعنی x با عنصر میانی نیمه اول آرایه مقایسه میشود. اگر مساوی بود، الگوریتم به پایان میرسد و الی
آخر).

اگر x بزرگتر از عنصر میانی آرایه بود، جست و جو در نیمه دوم آرایه تکرار میشد. این رویه چندین بار تکرار میگردد تـا x
پیدا شود یا معلوم گردد که x در آرایه وجود ندارد.
مثال: برای پیدا کردن عدد 9 در آرایه مرتب زیر با روش جستجوی دودویی، به چند مقایسه نیاز است؟
1 2 3 4 5 6 7 8 9
5 9 12 20 35 50 82 88 97
طراحی الگوریتم وطراحی الگوریتم
«11» WWW.SANJESH.IR
حل:
ابتدا عدد 9 با عنصر وسط آرایـه یعنـی 35 مقایسـه مـی شـود و چـون از آن کـوچکتر اسـت مقایسـه بـه طـور بازگشـتی در زیـر
آرایه [x[1..4 انجام می گیرد، یعنی با عنصر وسط این آرایه مقایسه می شود که با آن برابر است. بنابراین با دو مقایسـه بـه نتیجـه
می رسیم.
الگوریتم جستجوی دودویی
در الگوریتم زیر تعیین می مکنی که آیا x در آرایه مرتب n کلیدی [S[1..n وجود دارد یا خیر. اگر وجود داشـت موقعیـت x در S
یعنی p و اگر وجود نداشت صفر را بر می گرداند.
void binsearch (int n ,const keytype S[ ], keytype x, index& p){
index low, high, mid;
low=1; high = n; p = 0;
while (low <= high="" p="=" br=""> mid = [(low + high)/2];
if (x == S[mid]) p = mid;
else if (x < s[mid])="" high="mid–1;">
else low = mid+1;
}
}
تذکر: اگر در آخر نوع داده، علامت & قرار دهیم یعنی پارامتر حاوی مقداری اسـت کـه توسـط الگـوریتم بازگردانـده مـیشـود. (از
علامت & برای آرایه استفاده نمی کنیم.)
مقایسه کار انجام شده توسط جست وجوی دودویی و جست وجوی ترتیبی
جست و جوی ترتیبی، n مقایسه انجام میدهد تا تعیین کند آیا x در آرایهای به اندازه n وجود دارد یا خیر.
تعداد مقایسه های انجام شده توسط جست و جوی دودویی در یک آرایه مرتب n عنصری برابر 1nlg+ می باشد.
مثال: در یک آرایه مرتب 32 عنصری ، وقتی x بزرگتر از تمام عناصر موجود در آرایه باشد، الگوریتم جستجوی دودویی 6 مقایسه
انجام میدهد . lg + = )6132) . ترتیب شماره عناصر مقایسه شده عبارتند از: 16 , 24 , 28 , 30 , 31 , 32 .
2 تذکر: در تحلیل الگوریتمها به جای
log از نماد خلاصه lg استفاده می کنیم.
مثال: ههنگامی که آرای حاوی 4 میلیارد عنصر باشد، جست و جوی دودویی تنها بـه 33 مقایسـه و جسـت و جـوی ترتیبـی، چهـار
میلیارد مقایسه نیاز دارد. حتی اگر کامپیوتر قادر به کامل کردن یک بار گذر از حلقه while در عرض یک نانوثانیه باشد، جسـت و
جوی ترتیبی 4 ثانیه زمان میبرد تا عدم وجود x را در آرایه اعلان کند، حال آن که جسـت و جـوی دودویـی تقریبـاً بلافاصـله بـه
نتیجه . میرسد
تذکر: جست و جوی ترتیبی هنوز هم در مقیاسهای زمانی قابل تحمل برای انسان، عمل می کند. حال به یک الگـوریتم نامناسـب
میپردازیم که کار را در زمانی قابل تحمل به انجام نمیرساند. «WWW.SANJESH.IR «12

تست های کارشناسی ارشد
-1 کدام گزینه نادرست است؟ (علوم کامپیوتر - دولتی )83
1) تمام مسائل P به وسیله یک الگوریتم غیر قطعی در زمان چند جمله ای حل می شوند.
2) تمام مسائل NP به وسیله یک الگوریتم غیر قطعی در زمان چند جمله ای حل می شوند.
3) تمام مسائل NP-hard به وسیله یک الگوریتم غیر قطعی در زمان چند جمله ای حل می شوند.
4) تمام مسائل NP-Complete به وسیله یک الگوریتم غیر قطعی در زمان چند جمله ای حل می شوند.
-2 اگر یک مسئله NP-Complete مانند L وجود داشته باشد که L Î P باشد، در آن صورت: (علوم - دولتی )82
¹ NPP (2 = NPP ( 1
Ï - hardNPL (4 Î - hardNPL ( 3
-3 گزینه صحیح را انتخاب کنید. (علوم کامپیوتر - دولتی )82
1) مسائل NP-Complete زیر مجموعه مسائل NP-hard . می باشند
2) مسائل NP-hard زیر مجموعه مسائل NP-Complete . می باشند
3) مسائل NP زیر مجموعه مسائل P . می باشند

P=NP (4

نوع فایل:PDF

سایز:3.64 mb

تعداد صفحه:169

خرید فایل

الگوریتم STR کلی (تعمیم یافته)

الگوریتم STR کلی (تعمیم یافته)

داده ها: پارامتر d مرتبه رگولاتور یعنی درجه R* ، و درجه S* را بدانیم. چند مجموعه ای روبتگر Ao* به جای چند جمله ای C* که نامعلوم است (تقریب C*)
چند جمله ایهای پایدار P* و Q*
سیگنالهای فیلتر شده زیر بایستی معرفی شوند:

گام 1 : تخمین ضرایب R* و S* بروش LS:

( C* : note)
گام 2 : سیگنال کنترل را از روی محاسبه می کنیم
تکرار گامهای فوق در هر پریود نمونه برداری
در صورت همگرایی تخمین : S* و R* گام بعدی با قبلی برابر است)

=

ویا:
فرم کلی در صورت عدم حذف همه صفرهای فرآیند
اتحاد (2) به شکل زیر نوشته می شود:
C*Q*=A*P*R'*+q-dB-*S* R'* از این رابطه بدست می آید.
و سیگنال کنترل می شود:

کنترل فید فوردوارد (پیشخور) – STR (دانستن دینامیک فرایند لازم است)کنترل پیشخور برای کاهش یا حذف اغتشاش معلوم بکار می رود. خود سیگنال فرمان می تواند برای STR ، یک اغتشاش معلوم فرض شود
مثالهایی از اغتشاش قابل اندازه گیری (معلوم): درجه حرارت و غلظت در فرایندهای شیمیایی درجه حرارت خارجی در کنترل آب و هوا – ضخامت کاغذ در سیستمهای milling machinc
مدل فرضی :
چند جمله ایهای ، S* و T* بایستی تخمین زده شوند و آنگاه:

مثال : تاثیر فیلتر کردن (همان فرایند مثالهای قبل را در نظر بگیرید) {رفتار الگوریتم تصمیم یافته توضیح داده می شود}
Y(t)+ay(t-1)=bu(t-1)+e(t)+ce(t-1)
مقادیر واقعی پارامتر : a = -0.9 ,b=3 , c=-0.3
فیلترها را بصورت زیر در نظر بگیرید

اتحاد: C * Q*=A*P*R'*+q-dB-*S*
در این مثال : از مدل فرآیند داریم
اتحاد

قانون کنترل:
R*P*=R'*P*B+*


فیلتر باید پیش فاز باشد که در نتیجه سیستم حلقه بسته بصورت پایین گذر فیلتر خواهد شد.
سئوال P1 و q1 را چگونه انتخاب کنیم؟
جواب: یک روش انتخاب بررسی اثر آنها بر روی واریانس y و u است. فرض کنید e(t) دارای واریانس 1 است.


حالت (a): no filtering P"q1=0


این حالت همان وضعیت کنترل حداقل واریانس است بدون هیچگونه فیلتر کردن .
حالت q1=-0.3 p1=0(b)

سه مبدا

الگوریتم STR کلی( تعمیم یافته):
داده ها: پارامترd، مرتبه رگولاتور یعنی درجه و درجه را بدانیم. چند جمله ای رویتگر ( بجای چند جمله ای که نامعلق است
( تقریب ) و چند جمله ای پایدار و سیگنالهای فیلترشده زیر بایستی معرفی شوند:
و
گام 1: تخمین ضرایب و به روش LS:

) Note: )
گام 2: سیگنال کنترل را از روی محاسبه می کنیم.
تکرار گامهای فوق در هر پریود نمونه برداری:
( گام بعدی با قبلی برابر است)
در صورت همگرایی تخمین:



و یا
فرم کلی در صورت عدم حذف همه صفرهای فرآیند اتحاد(2) به شکل زیر نوشته می شود: از این رابطه بدست می آید:
و سیگنال کنتر ل می شود ( مثال در پائین آمده نحوه انتخاب P,Q فیلتر ) کنترل فیدفور وارد( پیشخور)STR-( دانستن دینامیک فرآیند لازم است)
کنترل پیشخوری برای کاهش یا حذف اغتشاش معلوم بکار می رود. خود سیگنال فرمان می تواند برای STR ، یک اغتشاش معلوم فرض شود.
( مثالهایی از اغتشاش قابل اندازه گیری(معلوم): در جه حرارت و غلظت در فرآیندهای شیمیایی در جه حرارت خارجی در کنترل آب و هوا- مشخصات کاغذ در سیستمهایmilling machine ).
مدل فرضی:
اغتشاش معلوم
چند جمله ایهای و و بایستی تخمین زده شود و آنگاه:

مثال: تأثیر فیلتر کردن( همان فرآیندهای مثالهای قبل را در نظر بگیرید) (رفتار الگوریتم تعمیم یافته توضیح داده می شود.)

مقادیر پارامتر: ، ،

خرید فایل

کارایی الگوریتم مسیریابی شکسته شده برای شبکه های چندبخشی سه طبقه

کارایی الگوریتم مسیریابی شکسته شده برای شبکه های چندبخشی سه طبقه


چکیده:
این مقاله شبکه های سویچنگ سه طبقه clos را از نظر احتمال bloking برای ترافیک تصادفی در ارتباطات چند بخشی بررسی می کند حتی چنانچه سویچ های ورودی توانایی چند بخشی را نداشته باشند و نیاز داشته باشند به تعداد زیاد وغیرمجازی از سویچهای میانی برای فراهم کردن این مسیرهایی که پلاک نشوند مطابق درخواستها مدل احتمالی این دید را به ما میدهد که احتمال پلاک شدن در آن بسیار کاهش یافته و تقریبا به صفر می رسد در ضمن اینکه تعداد سویچهای میانی بسیار کمتر از تعداد تئوریک آن است.
در این مقاله یک الگوریتم مسیریابی شکسته شده را فعال پلاک شدن در آن معدنی شده است برای اینکه قابلیت مسیریابی با fanout بالا را برآورده کند. ما همچنین مدل تحلیلی را بوسیله شبه سازی کردن شبکه بر روی
فهرست اصطلاحات: چند بخشی، ارزیابی عملکرد، مدل احتمالی، شبکه های سویچینگ


معدنی:
شبکه های clos بخاطر انعطاف پذیری وساده بود نشان بطور گسترده در شبکه های تلفن، ارتباطات Data و سیستمهای محاسبه ای موازی بکار برده می شوند. کارایی خیلی از برنامه های کاربردی بوسیله یک عمل چند بخشی موثر که پیغامی را به چند دریافت کننده بصورت همزمان می فرستد بهتر می شود. به عنوان مثال در سیستمهای چند پردازنده ای یک متغیر همزمان سازی قبل از آنکه پرازنده ا بکارشان ادامه دهند باید فرستاده شود. همانطوریکه برنامه های کاربردی به خدمات چند بخشی موثر که توسعه پیدا کرده نیاز دارند در طی چند سال اخیر حتی در شبکه های با دامنه عمومی طراحی سیستمهای سویچینگ که بطور موثر بادرخواستهای چندبخشی سروکار دارد نیز اهمیت پیدا کرده است.
تلاشهای زیادی برای سازگار کردن شبکه های clos (که در ابتدا برای ارتباطات نقطه به نقطه توسعه پیدا کرده بودند) برای آنکه با ارتباطات چند بخشی وفق پیدا کنند انجام شده است.شبکه clos چند بخشی با قابلیت پلاک نشدن هنوز بسیار گران در نظر گرفته میشوند برای همین کارایی آن را روی پیکربندی های کوچکتر از معمول در نظر نمی گیرند.
یک شبکه clos سه طبقه بوسیله نشان داده می شود که سویچهای طبقه ورودی m سویچهای لایه میانی و سویچهای لایه خروجی است، هر کدام از سویچهای لایه ورودی تاپورت ورودی خارجی دارند و به هر کدام از سویچهای لایه میانی اتصال دارد بنابراین ارتباط بین طبقه ورودی وطبقه میانی وجود دارد . هر سویچ طبقه خروجی عدد پورت خروجی دارد و به هر کدام از سویچها یک درخواست اتصال نشان داده میشود به شکل c(x,y) که در آن x یک سویچ ورودی و را یک مجموعه مقصد از سویچهای خروجی است.
چندی /1 درجه fanout درخواست نامیده می شود. به یک مجموعه از درخواستهای اتصال سازگار گفته می شود اگر جمع تصادفات هر کدام از سویچهای ورودی از بزرگتر نباشد وجمع تصادفات کدام از سویچهای خروجی بزرگتر از نباشد.
یک درخواست با شبکه موجود سازگار است اگر تمام درخواستها و همچنین درخواست جدید سازگار باشد در شکل (1) برای نمونه با پیکربندی موجود سازگار است ولی سازگار نیست جون سویچ خروجی شماره 1 درخواست را قبلا حمل کرده است. یک خط سیر برای درخواست اتصال جدید یک درخت است که سویچ ورودی x را به مجموعه /1 تا سویچ خروجی از میان سویچهای میانی متصل می کند. یک درخواست اتصال قابل هدایت است اگر یک مسیر روی تمامی اتصالات بین طبقه ای پیدا کند وبتواند ردر انحصار قرار دهد.
ماسول و جدول برای اولین بار nonblacking محض /1 وشبکه clos سه طبقه قابل بازآیی را برای اتصالات چندگانه که اتصالات بین هر تعداد از سویچهای ورودی وسویچیهای خروجی بوجود می آورد را معدنی کردند.
هرانگ قابلیت بازایی وخواص nonblaking شبکه های clos چند بخشی را تحت شرایط مختلف ومحدودیت های fonout مورد بررسی قرار داد
یانگ وماسول اولین تحلیل خود را که اجازه می داد سویچهای هر طبقه برای کاهش نیازهای سخت افزاری همانند سازی کند را انجام دادند آنها ثابت کردند که اگر تعداد سویچهای میانی o(nlogr/logloyr) باشد آنگاه شبکه nonblacking بوجود آمده است که تمام درخواستها از حداکثر k عدد سویچ میانی استفاده می کند که k نیز ثابت می باشد. علاوه بر مطالعات شبکه های clos چندبخشی nonblamking چندین تلاش رویکرد برای تعیین رفتاری blacking شبکه های swiching برای ارتباطات نقطه نقطه وجود داشت.
این تحقیق مدلهای احتمالی را را که بصورت نزدیکی رفتار شبکه های سویچینگ سه طبقه ای را تخمین می زند را تامین می کند.
برای ارتباطات چند بخشی هرانگ ولین یک مدل blocking از درخواستهای چند پخشی قابل بازآرایی را در شبکه clos نقطه به نقطه nonblocking با فرمول c(n,r,2n-1) پیشنهاد کردند. یانگ ووانگ رفتار blaocking درخواستهای چند پخشی را روی شبکه clos بوسیله بسط دادن مدل بررسی کردند

خرید فایل

پروژه آماری الگوریتم های کنترل همروندی

پروژه آماری الگوریتم های کنترل همروندی

چکیده : در این گزارش ما به بررسی ویژگی های الگوریتمهای کنترل همروندی توزیعی که بر پایه مکانیزم قفل دو مرحله ای(2 Phase Locking) ایجاد شده اند خواهیم پرداخت. محور اصلی این بررسی بر مبنای تجزیه مساله کنترل همروندی به دو حالت read-wirte و write-write می‌باشد. در این مقال، تعدادی از تکنیکهای همزمان سازی برای حل هر یک از قسمتهای مساله بیان شده و سپس این تکنیکها برای حل کلی مساله با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

در این گزارش بر روی درستی و ساختار الگوریتمها متمرکز خواهیم شد. در این راستا برای ساختار پایگاه داده توزیعی یک سطحی از انتزاع را در نظر می‌گیریم تا مساله تا حد ممکن ساده سازی شود.

1. مقدمه : کنترل همروندی فرآیندی است که طی آن بین دسترسی های همزمان به یک پایگاه داده در یک سیستم مدیریت پایگاه داده چند کاربره هماهنگی بوجود می‌آید. کنترل همروندی به کاربران اجازه می‌دهد تا در یک حالت چند برنامگی با سیستم تعامل داشته باشند در حالیکه رفتار سیستم از دیدگاه کاربر به نحو خواهد بود که کاربر تصور می‌کند در یک محیط تک برنامه در حال فعالیت است. سخت ترین حالت در این سیستم مقابله با بروز آوری های آزار دهنده ای است که یک کاربر هنگام استخراج داده توسط کاربر دیگر انجام می‌دهد. به دو دلیل ذیل کنترل همروندی در پایگاه داده های توزیعی از اهمیت بالایی برخوردار است:

1. کاربراان ممکن است به داده هایی که در کامپیوترهای مختلف در سیستم قرار دارند دسترسی پیدا کنند.
2. یک مکانیزم کنترل همروندی در یک کامپیوتر از وضعیت دسترسی در سایر کامپیوترها اطلاعی ندارد.

مساله کنترل همروندی در چندین سال قبل کاملا مورد بررسی قرار گفته است و در خصوص پایگاه‌داده‌های متمرکز کاملا شناخته شده است. در خصوص این مسال در پایگاه داده توزیعی با توجه به اینکه مساله در حوزه مساله توزیعی قرار می‌گیرد بصورت مداوم راهکارهای بهبود مختلف عرضه می‌شود. یک تئوری ریاضی وسیع برای تحلیل این مساله ارائه شده و یک راهکار قفل دو مرحله ای به عنوان راه حل استاندارد در این خصوص ارائه شده است. بیش از 20 الگوریتم کنترل همروندی توزیعی ارائه شده است که بسیاری از آنها پیاده سازی شده و در حال استفاده می‌باشند.این الگوریتمها معمولا پیچیده هستند و اثبات درستی آنها بسیار سخت می‌باشد. یکی از دلایل اینکه این پیچیدگی وجود دارد این است که آنها در اصطلاحات مختلف بیان می‌شوند و بیان های مختلفی برای آنها وجود دارد. یکی از دلایل اینکه این پیچدگی وجود دارد این است که مساله از زیر قسمتهای مختلف تشکیل شده است و برای هر یک از این زیر قسمتها یک زیر الگوریتم ارائه می‌شود. بهترین راه برای فائق آمدن بر این پیچدگی این است که زیر مساله ها و الگوریتمهای ارائه شده برای هر یک را در ی.ک سطح از انتزاع نگاه داریم.

با بررسی الگوریتمهای مختلف می‌توان به این حقیقت رسید که این الگوریتمها همگی ترکیبی از زیر الگوریتمهای محدودی هستند. در حقیقت این زیر الگوریتمها نسخه‌های متفاوتی از دو تکنیک اصلی در کنترل همروندی توزیعی به نامهای قفل دو مرحله ای و ترتیب برچسب زمانی می‌باشند.

همانطور که گفته شد، هدف کنترل همروندی مقابله با تزاحمهایی است که در اثر استفاده چند کاربر از یک سری داده واحد برای کاربران بوجود می‌آید است. حال ما با ارائه دو مثال در خصوص این مسائل بحث خواهیم نمود. این دو مثال از محک معروف TPC_A مقتبس شده اند. در این مثالها، یک سیستم اطلاعات را از پایگاه داده ها استخراج کرده و محاسبات لازم را انجام داده و در نهایت اطلاعات را در پایگاه داده ذخیره می‌نماید.

حالت اول را می‌توان بروزآوری از دست رفته نامید. حالتی را تصور کنید که دو مشتری از دو سیستم مجزا بخواهند از یک حساب مالی برداشت نمایند. در این حالت فرض کنید در غیاب سیستم کنترل همروندی، هر دو با هم اقدام به خواندن اطلاعات و درج اطلاعات جدید در سیستم میکنند. در این حالت در غیاب سیستم کنترل همروندی تنها آخرین درج در سیستم ثبت می‌شود. این حالت در شکل 1 نشان داده شده‌ است.

خرید فایل