این الگوریتم اولین بار توسط Kennedy و Eberhart مطرح گردید. آنها این الگوریتم را PSO نام نهادند زیرا از روی رفتار گروهی پرندگان در زمان پرواز الهام گرفته شده بود.
همانند سایر الگوریتمهای جمعیتی، الگوریتم PSO از مجموعه ای از پاسخهای ممکن استفاده می نمود که این پاسخها تا زمانی که یک پاسخ بهینه یافت می شد و یا شرایط پایان الگوریتم مهیا می گشت به حرکت خود ادامه می دادند.

در این روش هر پاسخ xبه صورت یک ذره نمایش داده می شود و یک گروه ذرات در حقیقت یک مجموعه از ذرات می باشد.

در این روش، معادله سرعت ضامن حرکت ذرات به سمت ناحیه بهینه می باشد. این معادله معمولا بر اساس سه عنصر اصلی ارائه می شود که عبارتند از :

  • سرعت سکون
  • مولفه شناختی pbest
  • مولفه جمعی gbest

رهیافت نهایی می تواند به عنوان الگوریتمیشناخته شود که جستجویی به را صورت چند بعدی اعمال می کند. در شبیه سازی این الگوریتم، رفتار هر ذره می تواند تحت تاثیر بهترین ذره و تحت تاثیر بهترین مکان خود ذره در گذشته تا حال باشد.

به طور کلی اگر نشان دهنده موقعیت ذره در فضای جستجو در لحظه t باشد، موقعیت با افزودن سرعت به موقعیت فعلی به صورت زیر تغییر می نماید :

آموزش الگوریتم PSO

الگوریتم PSO

 

که در این معادله w مقدار اینرسی هر ذره ، c1 و c2 مقادیر ثابت مثبت و معمولا برابر ۲ و r1 و r2 دو عدد تصادفی بین ۰ و ۱ هستند. Pg مکان بهترین ذره ، Pbi بهترین مکان یک ذره در گذشته است.

موقعیت جدید = موقعیت قبلی + سرعت.

وزن اینرسی تاثیر سرعت ذرات در گام قبل بر را سرعت فعلی تعیین می نماید. به این ترتیب با که مقادیر بزرگی از وزن اینرسی قابلیت جستجوی عمومی الگوریتم بهبود یافته و فضای بیشتری مورد بررسی قرار می گیرد، حال آنکه با مقادیر کوچک وزن اینرسی فضای مورد بررسی محدود شده و جستجو در این فضای محدود شده صورت می گیرد.  از همین به رو طور معمول الگوریتم با مقدار بزرگی از وزن اینرسی شروع به حرکت می کند که سبب جستجوی گسترده فضا در ابتدای اجرا شده و این وزن به مرور در طول زمان کاهش می یابد که سبب تمرکز جستجو در فضای کوچک در گامهای پایانی می شود.

در ابتدا، ذرات به صورت تصادفی در سرتاسر فضای جستجو مقدار دهی می شوند که این موقعیت های اولیه به عنوان بهترین تجربه شخصی ذرات نیز شناخته می شوند (pbest).

در گام بعد بهترین ذره از میان ذرات موجود انتخاب شده و به نام بهترین پاسخ شناخته می شود(Pg).

سپس گروه ذرات در فضای جستجو حرکت می نمایند تا زمانی که شرایط پایان محقق گردد. این حرکت شامل اعمال معادله سرعت به گروه ذرات می باشد که موقعیت هر بر ذره اساس آن تغییر می کند.

مقدار برازش جدید حاصل از با ذره مقدار pbest ذره مقایسه می گردد در حالتی که موقعیت جدید دارای برازش بهتری باشد این موقعیت جدید جایگزین موقعیت pbest می شود. روالی مشابه برای gbest نیز انجام می پذیرد.

الگوریتم PSO دارای پارامترهای زیر می باشد:

  • معیار خاتمه: این معیار ضوابط اتخاذ شده برای به پایان رساندن اجرای الگوریتم را در بر دارد ولی معمولا به تعداد دفعات تکراری گفته می شود که الگوریتم اجرا خواهد شد.
  • تعداد ذرات : این معیار به تعداد کل ذراتی در که فضای جستجو حرکت می کنند اشاره دارد.

در الگوریتم PSO معمولا یک سرعت ماکزیمم برای هر ذره در نظر میگیرند تا سرعت ذرات بیش از حد بالا نرود ، زیرا اگر سرعت حرکت زیاد باشد ممکن است این الگوریتم نوسانی یا واگرا شود همچنین اگر سرعت را زیاد محدود کنیم ، الگوریتم کند به جواب می رسد.

درباره danesh_admin

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *