Научная статья на тему 'Метод решения задачи размещения, основанный на комбинировании методов эволюционной адаптации и имитации отжига'

Метод решения задачи размещения, основанный на комбинировании методов эволюционной адаптации и имитации отжига Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
126
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Метод решения задачи размещения, основанный на комбинировании методов эволюционной адаптации и имитации отжига»

УДК510.67:681.3

А.Х. Терехов

Информационная технология контрола образовательного процесса

Переход от административных методов управления вузом к экономическим может быть осуществлен на основе новых информационных технологий. При этом комплекс аппаратно-программных средств должен обеспечивать сбор, обработку, хранение и выдачу информации. Первичная информация может быть в простейшем случае собрана анкетированием либо с помощью информационных ведомостей, то есть посредством бумажного носителя информации. Переход на электронный носитель информации может осуществляться либо ручным набором, либо автоматически. При ручном наборе возникает необходимость в кодировании преподаваемых дисциплин, а также фамилий студентов. При этом создается значительная нагрузка на операторов ЭВМ. Автоматический переход менее надежен и требует более сложной и дорогостоящей техники.

Запись первичной информации непосредственно на электронный носитель обеспечивает возможность создания полностью автоматизированной системы. При этом зачетная книжка студента может быть заменена магнитной карточкой. Автоматизированный учет посещаемости занятий может быть основан на персонифицируемой информации, такой как опознаваемый видеопортрет или голос. Проблема заключается в надежности идентификации. Недостаточная степень надежности препятствует внедрению таких автоматизированных систем.

УДК 681.31.00

О. Г. Ведерникова

Метод решения задачи размещения, основанный на комбинировании методов эволюционной адаптации и имитации отжига

В данной статье предлагается новый метод решения задачи размещения элементов на плоскости, основанный на комбинировании методов эволюционной адаптации и имитации отжига.

Существует большое количество разнообразных модификаций методов, основанных на принципах эволюционной адаптации, активно развивающихся в настоящее время. Среди основных недостатков существующих модификаций можно отметить преждевременную сходимость к локальному минимуму. Известно ,что большое влияние на фактор сходимости оказывает способ селекции (т.е. способ отбора особей для дальнейшего воспроизводства популяции). Исследователи генетических алгоритмов все более склоняются к мысли использовать комбинированные способы селекции, т. е. способы, сочетающие в себе детерминированный направленный выбор и момент случайности, за счет которого в популяции сохраняются особи с плохими характеристиками, но обладающие нестандартным набором хромосом, которые и должны выводить процесс поиска из локальных ям.

Одним из таких способов селекции является селекция, основанная на принципах имитации отжига.

Идея метода основана на процессах, происходящих в металле при отжиге. Металл нагревается до высокой температуры и затем происходит медленное, постепенное его охлаждение, при котором кристаллические элементы металла на начальной стадии процесса (при высокой температуре) хаотически, свободно передвигаются. Далее при понижении температуры движение замедляется, и элементы стремятся занять положение с наименьшей энергией взаимосвязей.

При использовании этого принципа в построении алгоритма вводится некий параметр Т, называемый температурой, который будет управлять ходом алгоритма. При переходе от одной итерации к другой он постепенно понижается в соответствии с температурным режимом: Т:- а*Т где Т температура, коэффициент понижения температуры.

Предлагаемый метод селекции на основе имитации отжига состоит из следующих основных шагов:

1 .Определяется среднее значение целевой функции в предыдущем поколении и отклонение (ДН) от среднего значения для каждой особи в новой, последующей популяции.

2.0тбор особей для дальнейшего воспроизводства по следующему принципу:

Если £¡<0, то особь с заведомо лучшими характеристиками остается "жить" в новой популяции (с вероятностью = 1).

Если Г1>0, то особь остается в популяции с вероятностью Р=ехр(-Р1/Т). Другими словами, если температура (Г) высока, то таких особей будет приниматься много, и набор их хромосом будет очень разнообразным и богатым. При понижении температуры принятие особей с плохими характеристиками становится все менее вероятным, причем чем хуже характеристика особи, тем менее вероятно ее принятие,

1)Температура понижается для следующей итерации(Т:=а*Т).

2)Вновь созданная популяция переходит к новому шагу рекомбинации.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили эффективность

предложенной методики. На основе данного алгоритма была разработана программа на языке Паскаль для ПЭВМ 1ВМ РС для решения задачи размещения в прямоугольной решетке с целевой функцией • сумма длин всех связей.

УДК 681.3

А.Г. Бенеташвили, Н.Н. Карпова Структурное программирование - общая методологическая основа

построения программ

Практически все реализованные языки программирования содержат те или иные средства структурирования и модульной организации программ. Первый механизм нацелен на отображение логики программы путем явного и прозрачного отражения ее структуры средствами языка. Наличие второго механизма позволяет эффективную разработку больших программных комплексов: выделить отдельные программные компоненты, формировать из них цельные программы, осуществлять независимую компиляцию модулей, создавать библиотеки, поддерживать некоторые формы абстракции данных /1/.

В отличие от последовательных операторных языков функциональные языки обладают нотацией, близкой к математической, и могут рассматриваться с точки зрения структурированных методов построения программ как языки более высокого уровня /2/.

В предлагаемом языке функционально-логического параллельного программирования введено понятие модуля в следующей интерпретации: структура модуля такова, что, помимо указания его параметров, в нем также описываются (импортной части описания) те конструкции, которые заимствуются из других модулей, а также собственные конструкции модуля, которые разрешено использовать другим модулям (экспортировать). Кроме того, по аналогии с понятием инкапсуляции данных введено понятие «инкапсуляции модуля» с целью защиты тела модуля от внешнего доступа, а также изменения внутренней

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.