Sezgisel eniyilemede deney tasarımı ve bir uygulama
Design of experiments in heuristic optimization and an application
Yazar: ŞENAY ŞAVLİ
Danışman: DOÇ. DR. GÜLTEKİN ÖZDEMİR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
İnsanoğlu son yıllarda gerek yaşamsal faaliyet alanlarında, gerekse fonksiyonel uygulamalarda farklı beklentiler içerisine girmektedir. İnsanoğlunun her zaman daha verimli, daha etkin ve cazip olana yaklaşma istek ve çabaları yüzyıllardır devam etmektedir. Günümüzde sürekli gelişen ve küreselleşen bilgi ve teknolojinin değer kazanmasıyla, amaçlanan sistemsel çalışmalar için bilimsel ve teknolojik uygulamalara yaklaşımlar hız kazanmıştır. Maliyet tabanlı stratejilerde; uygunluk, zaman, emek, verimlilik, etkinlik, kullanışlılık gibi öğeler, insanların içerisinde yaşamış olduğu dünya ve sistemsel düzen açısından büyük önem teşkil etmektedir. Son yıllarda bilimsel değerlere gösterilen önemli tepkisel yaklaşımların artmasıyla yapay zekâ çalışmalarına ve sezgisel algoritmalara dünyanın gösterdiği ilgi gittikçe artmaktadır. Birçok alanda ve çeşitli sistemde kullanışlılığıyla uygulama alanları oldukça geniş bir sahaya ulaşmıştır.
Bu çalışmada; çözülmeye çalışılan gezgin satıcı problemi için deney tasarımı ile Tavlama Benzetimi, Genetik Algoritma ve Tabu Araması algoritmalarında kullanılan parametrelerin en iyi değerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla geliştirilen yazılım, toplam katedilen yolu en küçükleyecek şekilde her bir algoritmanın parametrelerinin en iyi kombinasyonunu belirlemek için, Taguchi Metodu yardımıyla oluşturulan deney şartlarında çalıştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, istatistiksel olarak analiz edilerek en iyi parametre (faktör)-seviye kombinasyonları farklı büyüklüklerdeki iki test problemi için bulunmuştur. Test problemlerinin büyüklükleri ve yapıları farklı olduğundan dolayı algoritmaların parametre kombinasyonlarında farklılıklar oluştuğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Sezgisel Algoritmalar, Tavlama Benzetimi, Tabu Araması, Genetik Algoritmalar, Deney Tasarımı, Taguchi Metodu, Gezgin Satıcı Problemi.

Abstract:
Mankind has different expectations both in vital activities and functional applications in recent years. Human beings always wanted to be more productive, more effective and closer to the things which are attractive for centuries. Nowadays, approaches to scientific and technological applications intended for systemic studies which are accelerated with appreciation of the continuously improved and globalized knowledge and technology. Items such as suitability, time, labor, productivity, effectiveness, and ability in cost based strategies have a great importance in terms of the world where people live and systematic order. In recent years, the interest to artificial intelligence and heuristic algorithms in the world arises with the increase of significant reactive approaches to scientific values. Application areas of these studies with usability in many areas and various systems have reached a quite large area.
In this study; it is tried to determine the best values of the parameters used in Simulated Annealing, Genetic Algorithm, and Tabu Search algorithms with the experimental design for the traveling salesman problem which is to be solved. The developed software for this purpose is run to determine the best combinations of parameters of each algorithm under the test conditions that are created with the help of Taguchi Method in a way that to minimize the total distance traveled. The results obtained are statistically analyzed and optimal parameter (factor) - level combinations of the algorithms were found for two different sized test problems. Differences in the parameter combinations of algorithms have been seen since the sizes and structures of the test problems are different.

Keywords: Heuristic Algorithms, Simulated Annealing, Tabu Search, Genetic Algorithms, Design of Experiments, Taguchi Method, Traveling Salesman Problem.