İçme ve kullanma suyu şebekelerinin genetik algoritmayla boyutlandırılması
Design of urban water distribution system by using genetic algorithm
Yazar: SERHAT DOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET ALKAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Hidrolik Hidroloji ve Su Kaynakları Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Genetik algoritmalar = Genetic algorithms

Özet:
İçmesuyu sistemlerinin tasarımında kullanılan formülasyonların üstel işlevlerdenoluşması ve sistemlerin bilinmeyenlerinin fazla olmasından ötürü, matematikselçözüm zahmetli ve zaman alıcı olmaktadır. Bununla birlikte, bir sistemin tasarımındahidrolik açıdan kabul edilebilir sınırlar içinde kalan onlarca çözümbulunabilmektedir. İçmesuyu sistemlerinin tasarımı için oluşturulan denklemsistemleri lineer denklemler olmadığından, çözüm kümesine ulaşabilmek için çeşitlimatematiksel yaklaşım yöntemleri kullanılmaktadır. Bilgisayar programlarınıngeliştirilmesi ile birlikte, içmesuyu sistemlerinin tasarımında değişik bilgisayarprogramları geliştirilmiştir. Bu yöntemlere, evrimsel gelişimi dikkate alarak çalışan,genetik algoritma yöntemini de katmak olanağı vardır. Genetik algoritma, herbiriproblemin farklı çözümünü oluşturan toplumun, çaprazlama ve mutasyon gibievrimsel parametreleri kullanarak gelişimi ile en iyi çözümün oluşturulması esasınadayanan bir eniyileme yöntemidir.İçmesuyu sistemlerinin çözümü için genetik algoritma kullanılırken, öncelikle herbir boru bir geni simgeleyecek biçimde oluşturulmaktadır. Belirli sayıda bireyinoluşturulduğu toplum, evrimsel gelişime tabi tutulmaktadır. Evrimsel gelişiminsonucunda, diğer bir deyişle maksimum jenerasyona kadar, en iyi birey belirlenerekeniyileme yapılmaktadırBu çalışmada, Fortran programlama dili kullanılarak ölü noktalar yönteminingenetik algoritma ilkelerine bağlı olarak çalıştığı bir program yazılmış,Salihli/Manisa İçmesuyu sisteminin 3 no.lu şebekesi bu program aracılığıyla ve farklıgenetik operatör değerleri yardımıyla tasarımlandırılmıştır. Genetik algoritmaoperatörlerinin değişiminin sonuçları nasıl etkilediği incelenmiş, mevcut projedeğerleri ile programla tasarımlanan sistem birlikte değerlendirilmiştir.Anahtar Sözcükler : Genetik algoritma, içmesuyu sistemleri, eniyileme yöntemleri

Abstract:
Mathematical solution of water distribution systems is difficult and timeconsuming because of the fact that formulations used for the design of waterdistribution systems include exponential functions and have a lot of unknowns. Inaddition to this, there are a lot of solutions that are hydraulically acceptable. Theequations for the desining of water supply systems are not linear. Therefore, toachieve the set of solution, various mathemaical approach-methods are used.Development of computer technology has been the source of the development ofvarious computer programs. It can be said that one of the most important popularmethod is genetic algorithm (GA) which is a form of theory of evolution. GA usesDarwin?s theory of evolution. The theory says that the most stronger one willsurvive. The GA is depending on the hierarchy. First one is, the population israndom, secondly, crossings shall occure, and in the third place, it is subject tomutation.By using of GA for the solution of water supply systems, firstly, each pipe is sodesigned that it symbolizes one gen. A population composed of a certain amount ofgens is subject to an evaluational development. At the end of the evaluationaldevelopment, with also another saying, up to the end of maximum generation, themost appropiate individual is determined optimizingly.In this study, a program in Fortran-language for concerned problem has beendeveloped, and used for the solution of water distribution system of the small citySalihli/Manisa in Turkey. The cited program has been run for several times by usingdifferent genetic operators, and the results have been evaluated.Keywords : Genetic algorithm, water distribution systems, optimization methods