Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Imperialistic competitive algorithm

158 views

Published on

Imperialistic competitive algorithm
ICA
الگوریتم رقابت استعماری

Published in: Science
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Imperialistic competitive algorithm

  1. 1. ICA
  2. 2. ‫استعماری‬ ‫رقابت‬ ‫الگوریتم‬ ‫الگریتم‬‫رقابت‬‫استعماری‬‫با‬‫تقلید‬‫از‬‫روند‬‫تکامل‬،‫اجتماعی‬‫اقتصادی‬‫و‬‫سیاسی‬‫کشورها‬‫و‬‫با‬ ‫مدلسازی‬‫ریاضی‬‫بخشهایی‬‫از‬‫این‬،‫فرایند‬‫عملگرهایی‬‫را‬‫در‬‫قالب‬‫منظم‬‫به‬‫صورت‬ ‫الگوریتم‬‫ارائه‬‫دهد‬‫می‬‫که‬‫توانند‬‫می‬‫به‬‫حل‬‫مسائل‬‫پیچیده‬‫بهینه‬‫سازی‬‫کمک‬‫کنند‬.‫در‬‫واقع‬‫این‬ ‫الگوریتم‬‫جوابهای‬‫مسئله‬‫بهینه‬‫سازی‬‫را‬‫در‬‫قالب‬‫کشورها‬‫نگریسته‬‫و‬‫سعی‬‫ک‬‫می‬‫ند‬‫در‬‫طی‬ ‫فرایندی‬‫تکرار‬‫شونده‬‫این‬‫ها‬‫جواب‬‫را‬‫رفته‬‫رفته‬‫بهبود‬‫داده‬‫و‬‫در‬‫نهایت‬‫به‬‫جواب‬‫ب‬‫هینه‬ ‫مسئله‬‫برساند‬ ‫به‬‫طور‬‫خالصه‬‫این‬‫الگوریتم‬‫به‬‫استعمار‬‫به‬‫عنوان‬‫بخش‬‫ناپذیر‬‫تفکیک‬‫از‬‫سیر‬‫تکامل‬ ‫تاریخی‬‫بشر‬‫نگریسته‬‫شده‬‫و‬‫از‬‫چگونگی‬‫اثرگذاری‬‫آن‬‫بر‬‫کشورهای‬‫استعمارگر‬‫و‬ ‫مستعمره‬‫و‬‫نیز‬‫کل‬،‫تاریخ‬‫به‬‫عنوان‬‫منبع‬‫الهام‬‫یک‬‫الگوریتم‬‫کارا‬‫و‬‫نو‬‫در‬‫زمینه‬‫م‬‫حاسبات‬ ‫تکاملی‬‫استفاده‬‫است‬‫شده‬.
  3. 3. ‫الگوریتم‬ ‫مراحل‬ ‫کرد‬ ‫تقسیم‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫بخش‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫الگوریتم‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مراحل‬ ‫کلی‬ ‫بطور‬: •‫ها‬ ‫امپراطوری‬ ‫جذب‬ ‫سیاست‬ •‫برخی‬ ‫انقالب‬‫مستعمرها‬ •‫مستعمره‬ ‫یک‬ ‫رسیدن‬ ‫قدرت‬ ‫به‬ •‫استعمار‬
  4. 4. ‫الگوریتم‬ ‫نویسی‬ ‫کد‬ ‫کرد‬ ‫معرفی‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫فرایندهای‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫الگوریتم‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫برای‬: •‫اولیه‬ ‫های‬‫امپراطوری‬ ‫دهی‬ ‫شکل‬ •‫جذب‬ ‫سیاست‬:‫امپریالیست‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫ها‬‫مستعمره‬ ‫حرکت‬ •‫کشور‬ ‫یک‬ ‫موقعیت‬ ‫در‬ ‫ناگهانی‬ ‫تغییرات‬ ‫انقالب؛‬ •‫امپریالیست‬ ‫و‬ ‫مستعمره‬ ‫موقعیت‬ ‫جابجایی‬ •‫استعماری‬ ‫رقابت‬ •‫ضعیف‬ ‫های‬‫امپراطوری‬ ‫سقوط‬
  5. 5. ‫شبه‬‫کد‬ (1‫ب‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫اولیه‬ ‫های‬‫امپراطوری‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫انتخاب‬ ‫تابع‬ ‫روی‬ ‫تصادفی‬ ‫نقطه‬ ‫چند‬‫ده‬. (2‫بده‬ ‫حرکت‬ ‫امپریالیست‬ ‫کشور‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مستعمرات‬(‫ج‬ ‫یا‬ ‫سازی‬‫همسان‬ ‫سیاست‬‫ذب‬). (3‫انقالب‬ ‫عملگر‬(Revolution)‫کن‬ ‫اعمال‬ ‫را‬. (4‫از‬ ‫کمتر‬ ‫ای‬‫هزینه‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ،‫امپراطوری‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫ای‬‫مستعمره‬ ‫اگر‬ ‫کن‬ ‫عوض‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫امپریالیست‬ ‫و‬ ‫مستعمره‬ ‫جای‬ ‫باشد؛‬ ‫داشته‬ ‫امپریالیست‬. (5‫کن‬ ‫حساب‬ ‫را‬ ‫امپراطوری‬ ‫یک‬ ‫کل‬ ٔ‫ه‬‫هزین‬(‫امپریالیس‬ ٔ‫ه‬‫هزین‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬‫و‬ ‫ت‬ ‫مستعمراتشان‬). (6‫یک‬(‫چند‬ ‫یا‬)‫به‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫انتخاب‬ ‫امپراطوری‬ ‫ترین‬‫ضعیف‬ ‫از‬ ‫مستعمره‬ ‫بده‬ ،‫دارد‬ ‫را‬ ‫تصاحب‬ ‫احتمال‬ ‫بیشترین‬ ‫که‬ ‫ای‬‫امپراطوری‬. (7‫کن‬ ‫حذف‬ ‫را‬ ‫ضعیف‬ ‫های‬‫امپراطوری‬. (8‫به‬ ‫وگرنه‬ ‫کن‬ ‫توقف‬ ،‫باشد‬ ‫مانده‬‫باقی‬ ‫امپراطوری‬ ‫یک‬ ‫تنها‬ ‫اگر‬۲‫برو‬
  6. 6. ‫ها‬ ‫امپراطوری‬ ‫دهی‬ ‫شکل‬ ‫برای‬‫استفاده‬‫از‬‫الگوریتم‬‫به‬‫یک‬‫آرایه‬‫از‬‫متغیرها‬‫نیاز‬‫داریم‬‫که‬‫باید‬‫بهینه‬‫شو‬‫ند‬.‫این‬‫آرایه‬‫ها‬ ‫کشور‬‫نامیده‬‫می‬‫شوند‬(‫در‬‫الگوریتم‬‫ژنتیک‬‫کرموزوم‬‫نام‬‫دارند‬).‫اولین‬‫کار‬‫ایجاد‬‫ا‬‫ین‬ ‫کشورها‬‫و‬‫محاسبه‬‫ی‬‫قدرت‬‫برای‬‫هر‬‫کشور‬‫است‬‫بنابر‬‫این‬‫تعداد‬‫گشور‬‫های‬‫مورد‬‫نظ‬‫ر‬‫را‬ ‫ساخته‬‫و‬‫متغیرهای‬‫مورد‬‫نظر‬‫هر‬‫کشور‬‫را‬‫بطور‬‫تصادفی‬‫تعیین‬‫می‬‫کنیم‬. ‫الزم‬‫به‬‫ذکر‬‫است‬‫که‬‫قدرت‬‫هر‬‫کشور‬‫در‬‫واقع‬‫خواسته‬‫ی‬‫مسئله‬‫است‬‫که‬‫قرار‬‫است‬‫ک‬‫مینه‬‫یا‬ ‫بیشینه‬‫شود‬.‫همچنین‬‫می‬‫توان‬‫برای‬‫انتخاب‬‫متغیر‬‫هر‬‫کشور‬‫بازه‬‫تعریف‬‫کرد‬. ‫بعد‬‫از‬‫تشکیل‬‫کشور‬‫های‬‫اولیه‬‫و‬‫محاسبه‬‫قدرت‬‫ها‬‫تعداد‬‫مورد‬‫نظر‬‫از‬‫قدرتمندترین‬ ‫کشورها‬‫به‬‫عنوان‬‫امراطور‬‫انتخاب‬‫شده‬‫و‬‫بقیه‬‫ی‬‫کشور‬‫ها‬(‫کلونی‬‫ها‬)‫بطور‬‫تصادف‬‫ی‬‫به‬ ‫هنوان‬‫مستعمره‬‫بین‬‫آنها‬‫تقسیم‬‫می‬‫شود‬.
  7. 7. ‫ها‬ ‫امپراطوری‬ ‫دهی‬ ‫شکل‬ ‫شمارهی‬ ‫استعمارگر‬1‫دارد‬ ‫را‬ ‫مستعمره‬ ‫بیشترین‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬ ‫امپراطوری‬ ‫ترین‬ ‫قوی‬
  8. 8. ‫اصلی‬ ‫ی‬ ‫حلقه‬ ‫شروع‬ ‫مطابق‬‫سیاست‬‫جذب‬‫كه‬‫به‬‫صورت‬،‫تاریخي‬‫توسط‬‫كشو‬‫رهاي‬‫استعمارگري‬‫همچون‬ ‫فرانسه‬‫و‬،‫انگلیس‬‫در‬‫مستعمراتشان‬‫اعمال‬‫مي‬،‫شد‬‫كشورهاي‬‫استعمارگر‬‫با‬‫استف‬‫اده‬‫از‬ ‫روش‬‫هایي‬‫همچون‬‫احداث‬‫مدارس‬‫به‬‫زبان‬،‫خود‬‫سعي‬‫در‬‫از‬‫خود‬‫بي‬‫خود‬‫كردن‬‫كشور‬ ،‫مستعمره‬‫با‬‫از‬‫میان‬‫بردن‬‫زبان‬‫كشور‬‫مستعمره‬‫و‬‫فرهنگ‬‫و‬‫رسوم‬‫آن‬‫داشتند‬. ‫به‬ ‫واصل‬ ‫خط‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫واحد‬x ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫مستعمره‬ ‫کشور‬ ،‫سیاست‬ ‫این‬ ‫راستای‬ ‫در‬ ‫استعمارگر‬،‫شود‬‫می‬ ‫جدیدکشانده‬ ‫موقعیت‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫حرکت‬. ‫یکنواخت‬ ‫توزیع‬ ‫با‬ ‫تصادفی‬ ‫عددی‬(‫دیگر‬ ‫مناسب‬ ‫توزیع‬ ‫هر‬ ‫یا‬ ‫و‬)‫باشد‬‫می‬ x ‫جذب‬ ‫سیاست‬
  9. 9. ‫جذب‬ ‫سیاست‬ ß‫عددی‬‫بزرگتر‬‫از‬‫یک‬‫و‬‫نزدیک‬‫به‬۲‫باشد‬‫می‬.‫یک‬‫انتخاب‬‫مناسب‬‫تواند‬‫می‬2ß=‫باشد‬. ‫وجود‬‫ضریب‬2ß≥‫باعث‬‫شود‬‫می‬‫تا‬‫کشور‬‫مستعمره‬‫در‬‫حین‬‫حرکت‬‫به‬‫سمت‬‫کشور‬ ،‫استعمارگر‬‫از‬‫های‬‫جهت‬‫مختلف‬‫به‬‫آن‬‫نزدیک‬‫شود‬.‫همچنین‬‫در‬‫کنار‬‫این‬،‫حرکت‬‫یک‬ ‫انحراف‬‫ای‬‫زاویه‬‫کوچک‬‫نیز‬‫با‬‫توزیع‬‫یکنواخت‬‫به‬‫مسیر‬‫حرکت‬‫افزوده‬‫شود‬‫می‬.
  10. 10. ‫انقالب‬ ‫بروز‬‫انقالب‬‫تغییرات‬‫ناگهانی‬‫را‬‫در‬‫ویژگی‬‫های‬‫اجتماعی‬‫سیاسی‬‫یک‬‫کشور‬‫ایج‬‫اد‬‫می‬‫کند‬. ‫در‬‫الگوریتم‬‫رقابت‬،‫استعماری‬‫انقالب‬‫با‬‫جابجایی‬‫تصادفی‬‫یک‬‫کشور‬‫مستعمر‬‫ه‬‫به‬‫یک‬ ‫موقعیت‬‫تصادفی‬‫جدید‬‫مدلسازی‬‫می‬‫شود‬.‫انقالب‬‫از‬‫دیدگاه‬‫الگوریتمی‬‫باعث‬‫می‬‫ش‬‫ود‬‫کلیت‬ ‫حرکت‬‫تکاملی‬‫از‬‫گیر‬‫کردن‬‫در‬‫دره‬‫های‬‫محلی‬‫بهینگی‬‫نجات‬‫یابد‬‫که‬‫در‬‫بعضی‬‫مو‬‫ارد‬ ‫باعث‬‫بهبود‬‫موقعیت‬‫یک‬‫کشور‬‫شده‬‫و‬‫آن‬‫را‬‫به‬‫یک‬‫محدوده‬‫بهینگی‬‫بهتری‬‫می‬‫بر‬‫د‬. ‫سیاست‬‫انقالب‬‫که‬‫درهردورازحلقه‬‫به‬‫برای‬‫هرکلونی‬‫چک‬‫می‬‫شود‬‫شامل‬‫مراحل‬‫زیر‬‫اس‬‫ت‬ (1‫میشود‬ ‫چک‬ ‫کلونی‬ ‫هر‬ ‫ازای‬ ‫به‬ (2‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫انقالب‬ ‫شانس‬ ‫اگر‬(Rand<PR) (3‫تصادف‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫درایه‬ ‫از‬ ‫تعدادی‬ ‫انتخاب‬ (4‫اولیه‬ ‫جمعیت‬ ‫تولید‬ ‫مشابه‬ ‫تصادف‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫ان‬ ‫مقدار‬ ‫تغییر‬
  11. 11. ‫تعویض‬ ‫برسد‬ ‫بهتري‬ ‫موقعیت‬ ‫به‬ ،‫استمارگر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ،‫مستعمره‬ ‫یك‬ ،‫حركت‬ ‫حین‬ ‫در‬ ‫اگر‬‫آن‬ ‫جاي‬ ، ‫شوند‬ ‫مي‬ ‫عوض‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫دو‬.
  12. 12. ‫امپراطوری‬ ‫کل‬ ‫قدرت‬ ‫قدرت‬‫یک‬‫امپراطوری‬‫به‬‫صورت‬‫قدرت‬‫کشور‬،‫استعمارگر‬‫به‬‫اضافه‬‫درصدی‬‫از‬‫قدر‬‫ت‬ ‫کل‬‫مستعمرات‬‫آن‬‫تعریف‬‫شود‬‫می‬ ‫هر‬،‫امپراطوري‬‫به‬‫هر‬‫دو‬‫بخش‬‫تشكیل‬‫دهنده‬‫آن‬‫یعني‬‫كشور‬‫امپریالیست‬(‫به‬‫عنوان‬‫هسته‬ ‫مركزي‬)‫ومستعمرات‬،‫آن‬‫بستگي‬‫دارد‬.‫در‬‫حالت‬،‫ریاضي‬‫این‬‫وابستگي‬‫با‬‫تعریف‬‫قدرت‬ ‫امپراطوري‬‫به‬‫صورتمجوع‬‫قدرت‬‫كشور‬،‫امپریالیست‬‫به‬‫اضافه‬‫در‬‫صدي‬‫از‬‫میانگی‬‫ن‬ ‫قدرت‬‫مستعمرات‬،‫آن‬‫مدل‬‫شده‬‫است‬. ‫امپراطوری‬ ‫کل‬ ‫قدرت‬=‫امپراطوری‬ ‫قدرت‬+𝛾*‫ها‬ ‫کلونی‬ ‫قدرت‬ ‫میانگین‬
  13. 13. ‫استعماری‬ ‫رقابت‬ ‫مهم‬‫ترین‬‫بخش‬‫الگوریتم‬‫می‬‫باشد‬.‫در‬‫طي‬‫رقابت‬،‫استعماري‬‫امپراطور‬‫یهاي‬ ،‫ضعیف‬‫به‬‫تدریج‬‫قدرت‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫دست‬‫داده‬‫و‬‫به‬‫مرور‬‫زمان‬‫با‬‫تضعیف‬ ‫شدن‬‫از‬‫بین‬‫مي‬‫روند‬.‫طی‬‫این‬‫رقابت‬‫در‬‫هر‬‫دور‬‫امپراطوری‬‫های‬‫ضعیف‬ ‫مستعمرات‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫دست‬‫می‬‫دهند‬.‫در‬‫واقع‬‫این‬‫کلونی‬‫ها‬‫توسط‬ ‫امچراطوری‬‫ها‬‫قوی‬‫دیگر‬‫از‬‫آنها‬‫گرفته‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫به‬‫آن‬‫رقابت‬‫استعمار‬‫ی‬ ‫گفته‬‫می‬‫شود‬.
  14. 14. ‫استعماری‬ ‫رقابت‬ ‫استعمار‬ ‫رقابت‬ ‫از‬ ‫شماتیک‬ ‫حالت‬‫ی‬
  15. 15. ‫ضعیف‬ ‫های‬‫امپراطوری‬ ‫سقوط‬ ‫در‬‫جریان‬‫های‬‫رقابت‬،‫امپریالیستی‬‫خواه‬،‫ناخواه‬‫امپراطوریهای‬‫ضعیف‬‫ب‬‫ه‬ ‫تدریج‬‫سقوط‬‫کرده‬‫و‬‫مستعمراتشان‬‫به‬‫دست‬‫های‬‫امپراطوری‬‫تر‬‫قوی‬‫اف‬‫می‬‫تد‬. ‫شروط‬‫متفاوتی‬‫را‬‫توان‬‫می‬‫برای‬‫سقوط‬‫یک‬‫امپراطوری‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬.‫د‬‫ر‬ ‫الگوریتم‬‫پیشنهاد‬،‫شده‬‫یک‬‫امپراطوری‬‫زمانی‬‫حذف‬‫شده‬‫تلقی‬‫شود‬‫می‬‫ک‬‫ه‬ ‫مستعمرات‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫دست‬‫داده‬‫باشد‬.
  16. 16. ‫حلقه‬ ‫پایان‬ ‫پس‬‫از‬،‫مدتي‬‫همه‬‫امپراطوري‬،‫ها‬‫سقوط‬‫كرده‬‫و‬‫تنها‬‫یك‬‫امپراطوري‬‫خواهیم‬ ‫داشت‬‫و‬‫بقیه‬‫كشورها‬‫تحت‬‫كنترل‬‫این‬‫امپراطوري‬،‫واحد‬‫قرار‬‫مي‬‫گیرند‬‫که‬ ‫در‬‫واقع‬‫پایان‬‫حلقه‬‫و‬‫الگوریتم‬‫می‬‫باشد‬. ‫برای‬‫پایان‬‫حلقه‬‫می‬‫توان‬‫شرایط‬‫دیگری‬‫نظیر‬‫تعداد‬‫دورهای‬‫تکرار،ش‬‫رط‬ ‫همگرایی‬‫و‬...‫نیز‬‫تعیین‬‫کرد‬.
  17. 17. ‫الگوریتم‬ ‫کلی‬ ‫شکل‬

×