Αλγόριθμος νυχτερίδας

Ο αλγόριθμος, ο οποίος είναι εμπνευσμένος από τη νυχτερίδα, είναι ένας μεταευρετικός αλγόριθμος βελτιστοποίησης, ο οποίος αναπτύχθηκε από τον Xin-She Yang, το 2010.

Ο αλγόριθμος νυχτερίδας βασίζεται στη συμπεριφορά ηχοεντοπισμού των μικρονυχτερίδων, με ποικίλους ρυθμούς παλμών, εκπομπής και έντασης ήχου.

Περιγραφή αλγορίθμου 

Η εξιδανίκευση του ηχοεντοπισμού των μικρονυχτερίδων μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
Κάθε εικονική νυχτερίδα πετάει τυχαία, με μια ταχύτητα ui στη θέση xi με μεταβαλλόμενη συχνότητα ή μήκος κύματος και ένταση ήχου Α. Καθώς ψάχνει και βρίσκει τη λεία της, αλλάζει συχνότητα, ένταση ήχου και ρυθμό εκπομπής παλμών r. Η αναζήτηση εντατικοποιείται από μια τυχαία τοπική διαδρομή. Η επιλογή για την καλύτερη συνεχίζεται μέχρι να πληρούνται ορισμένα κριτήρια παύσης.

Αυτός ουσιαστικά χρησιμοποιεί μια τεχνική συντονισμού της συχνότητας, για τον έλεγχο της δυναμικής συμπεριφοράς ενός σμήνους από νυχτερίδες, και η ισορροπία μεταξύ εξερεύνησης και εκμετάλλευσης μπορεί να ελέγχεται με ρύθμιση των εξαρτημένων παραμέτρων του αλγορίθμου στον αλγόριθμο νυχτερίδας.

Μια λεπτομερής εισαγωγή μεταευρετικών αλγορίθμων, συμπεριλαμβανομένου του αλγορίθμου νυχτερίδας, δίνεται από τον Xin-She Yang, όπου ένα πρόγραμμα επίδειξης είναι διαθέσιμο στα Matlab και Octave, ενώ μια ολοκληρωμένη ανασκόπηση εκτελείται από τους Parpinelli και Lopes. Μια περαιτέρω βελτίωση είναι η ανάπτυξη ενός εξελισσόμενου αλγορίθμου νυχτερίδας (EBA) με καλύτερη αποδοτικότητα. Μια επίδειξη σε Matlab είναι διαθέσιμη.

Αλγόριθμος νυχτερίδας πολλαπλού στόχου (MOBA) 

Χρησιμοποιώντας ένα απλό σταθμισμένο άθροισμα με τυχαία βάρη, έχει αναπτυχθεί ένας πολύ αποτελεσματικός, αλλά ακόμη απλός, αλγόριθμος νυχτερίδας πολλαπλού στόχου (MOBA), για την επίλυση πολλαπλών στόχων εργασιών τεχνικής σχεδίασης.

Ένας άλλος αλγόριθμος νυχτερίδας πολλαπλού στόχου, συνδυάζοντας τον αλγόριθμο νυχτερίδας με NSGA-II, παράγει πολύ ανταγωνιστικά αποτελέσματα με καλή αποδοτικότητα.

Αλγόριθμος νυχτερίδας ενσωματωμένος με FLANN (BAT-FLANN) 

Το μοντέλο BAT-FLANN προτάθηκε από την Sashikala και άλλους το 2012, για την επίλυση ταξινόμησης των δεδομένων γονιδιακής έκφρασης. Χρησιμοποιώντας απλή συχνότητα, ένταση ήχου και παλμό νυχτερίδας, εκσυγχρονισμένης λογικής και τυχαίου βάρους, σχεδιάστηκε ένας πολύ αποτελεσματικός αλγόριθμος, ο οποίος δίνει ελπιδοφόρα αποτελέσματα.

Τεχνητός κατευθυνόμενος αλγόριθμος νυχτερίδας (DABA) 

Ο τεχνητός κατευθυνόμενος αλγόριθμος νυχτερίδας προτάθηκε από τον Rekaby τον Αύγουστο του 2013. Αυτός ο αλγόριθμος προσομοιώνει το σύστημα ηχούς αυτών των νυχτερίδων και το πώς χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα, στην εύρεση λείας και αποφυγής εμποδίων. Σε αυτήν την έρευνα, αποδείχθηκε η αποδοτικότητα του αλγορίθμου DABA, συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με τον αλγόριθμο ABC.

Δυαδικός αλγόριθμος νυχτερίδας (BBA) 

Ο δυαδικός αλγόριθμος νυχτερίδας προτάθηκε από τον Mirjalili και άλλους το 2014. Μια συνάρτηση μεταφοράς σχήματος V χρησιμοποιήθηκε για να λύσει ο BBA δυαδικά προβλήματα.

Εφαρμογές 

Ο αλγόριθμος νυχτερίδας έχει χρησιμοποιηθεί για τεχνική σχεδίαση. Οι ταξινομήσεις των δεδομένων γονιδιακής έκφρασης γίνονται με το μοντέλο BAT-FLANN από τους Sashikala Mishra, Kailash Shaw και Debahuti Mishra. Μια ασαφής μέθοδος συσταδοποίησης νυχτερίδας έχει αναπτυχθεί για να λύσει τα προβλήματα εργονομίας χώρου εργασίας. Μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση χρησιμοποιώντας ασαφή συστήματα και αλγόριθμο νυχτερίδας έχει δείξει μια αξιόπιστη αντιστοιχία μεταξύ πρόβλεψης και πραγματικών δεδομένων για εξεργειακή μοντελοποίηση. Μια λεπτομερής σύγκριση του αλγορίθμου νυχτερίδας (BA), με τον γενετικό αλγόριθμο (GA), την PSO και άλλες μεθόδους, νευρωνικών δικτύων, κατέληξε σαφώς ότι ο BA έχει πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους αλγορίθμους.

Παραπομπές 

Αλγόριθμοι και μέθοδοι βελτιστοποίησης