Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


РЕАЛИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПОЧТАЛЬОНА ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ГРАФОВ

Работа №71838

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информатика

Объем работы65
Год сдачи2017
Стоимость4770 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
318
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 4
1. Предметная область 6
2. Алгоритмы решения задачи почтальона 8
2.1 Точные методы 8
Алгоритм полного перебора 8
Метод ветвей и границ 8
2.2 Эвристические алгоритмы 12
Алгоритм ближайшего соседа 12
Поведенческие (роевые) алгоритмы 13
Метод муравьиной колонии 14
Алгоритм искусственной иммунной системы 20
Алгоритм интеллектуальных капель 22
Алгоритм имитации отжига 26
2.3 Эволюционное моделирование 27
Генетический алгоритм 28
3. Сравнительный анализ алгоритмов 32
4. Гибридные системы 38
4.1 Модификация муравьиного алгоритма 40
5. Схема интегрированного поиска 42
6. Реализация муравьиного алгоритма 45
6.1 Входные параметры 45
6.2 Муравьиный алгоритм для задачи коммивояжёра в псевдокоде 45
7. Заключение 49
Список литературы 51
Приложение

Современный период развития цивилизованного общества по праву называют этапом информатизации.
Характерной чертой этого периода является тот факт, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства становится сбор, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на базе современных информационных технологий.
Всё чаще даёт о себе знать проблема низкой производительности каких-либо расчётов. Вот и транспортная задача не стала исключением. С возрастанием количества точек для развоза грузов переборные алгоритмы хотя и продолжают выдавать оптимальные результаты расчёта, но делают это слишком медленно.
Поэтому, перед нами встаёт задача улучшить, насколько это возможно, расчёты маршрутов автотранспорта. В рамках задачи исследованы точные, эвристические и гибридные алгоритмы для решения задачи почтальона.
Объект исследования данной работы - методы решения задач транспортного типа.
Предметом исследования являются конкретные алгоритмы и их комбинации, позволяющие получать решение задачи почтальона с необходимой точностью за удовлетворяющее нас время.
Целью работы стала реализация и исследование алгоритмов решения задачи почтальона для ориентированных графов.
В первом разделе описана задача почтальона, и вкратце методы ее решения, как точные, так и эвристические.
Во втором разделе подробно рассмотрены методы решения:
алгоритм полного перебора, метод ветвей и границ, эвристические алгоритмы, алгоритм ближайшего соседа, поведенческие (роевые) алгоритмы, метод муравьиной колонии, алгоритм искусственной иммунной системы, алгоритм интеллектуальных капель, алгоритм имитации отжига, генетический алгоритм.
В третьем разделе проводится сравнительный анализ приведенных алгоритмов.
Четвертый раздел описывает гибридные системы решения задачи почтальона, далее приводиться схема интегрированного поиска.
В пятом разделе представлена схема интегрированного поиска.
И в заключительной шестом разделе реализуется муравьиный алгоритм который был выбран для выполнения работы.
Данная выпускная квалификационная работа включает в себя теоретическую часть, практическую часть, шесть таблиц, пятнадцать рисунков и десять формул.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В результате исследовательской работы был проведен обзор и анализ существующих алгоритмов решения задачи почтальона.
Составлена классификация отобранных методов по отдельным признакам.
Изучен процесс гибридизации и предпринята попытка разработки универсального интегрированного подхода для эффективного синтеза новых оптимизационных методов.
Предложенный муравьиный алгоритм имеет преимущество относительно стандартных методов решения, так как способен адаптироваться к изменениям, варьировать точность в зависимости от требований и выдавать решение, приближенное к точному. Время, затраченное на получение результата, не превышает времени работы алгоритмов, являющихся составными частями интегрированного метода.
Была выполнена работа по реализации и исследованию алгоритмов решения задачи почтальона для ориентированных графов.
В первом разделе была изучена задача почтальона, и вкратце методы ее решения, как точные, так и эвристические.
Во втором разделе были подробно рассмотрены методы решения:
алгоритм полного перебора, метод ветвей и границ, эвристические алгоритмы, алгоритм ближайшего соседа, поведенческие (роевые) алгоритмы, метод муравьиной колонии, алгоритм искусственной иммунной системы, алгоритм интеллектуальных капель, алгоритм имитации отжига, генетический алгоритм.
В третьем разделе проводится сравнительный анализ приведенных алгоритмов.
Четвертый раздел описывает гибридные системы решения задачи почтальона, далее приводиться схема интегрированного поиска.
Данная выпускная квалификационная работа включает в себя теоретическую часть, практическую часть, шесть таблиц, пятнадцать рисунков и десять формул.
Алгоритмы, исследованные в рамках работы, реализованы в среде
Visual Studio 2015.



1. Dorigo M., Maniezzo V., Colorni A. The Ant System: Optimization by a colony of cooperating objects // IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics. - 1996. - Part B. - N 26(1) - pp. 29 - 41.
2. Zaporozhets, D.U.; Zaruba, D.V.; Kureichik, V.V. Representation of solutions in genetic VLSI placement algorithms // Design & Test Symposium (EWDTS), East-West. 1 - 4, 2014 3. Беспалько В. П. Образование и обучение с помощью компьютеров / В.
П. Беспалько. - М. : Высш. шк., 1998. - 135 с.
4. Борознов В. О. Дополнение метода ветвей и границ для решения задачи коммивояжера // Вестн. Ростов. гос. ун-та путей сообщения. - 2007. - № 1. - С. 160-163. 5. Борознов В. О. Исследования генетических методов решения задачи коммивояжёра / В. О. Борознов, О. Г. Ведерникова // Вестн. Ростов. гос. ун-та путей собщения. - 2004. - № 1. - С. 42-45.
6. Боронихина Е. А. Эвристический метод решения задачи коммивояжера // Новые информационные технологии в исследовании сложных структур. Материалы девятой Российской конференции с международным участием. Томск: Изд-во НТЛ, 2014.
7. Боронихиной Е. А. «Муравьиный алгоритм для решения задачи коммивояжера» - Материалы II Всероссийской молодежной научной конференции с международным участием «Математическое и программное обеспечение информационных, технических и экономических систем». Томск, 2014 г.
8. Боронихина Е. А., Сибирякова В.А., Сравнение методов решения
задачи коммивояжера - Инфомационные технологии и математическое моделирование И74 (ИТММ-2014): Материалы XIII Международной
научнопрактической конференции имени А. Ф. Терпугова (20-22 ноября 2014г.) . - Томск: издательство Том. Ун-та, 2014. - С 18-21.
9. Боронихина Е. А. Сравнение методов решения задачи коммивояжера -
Материалы 53-й Международной научной студенческой конференции МНСК-2015: Информационные технологии / Новосиб. гос. ун-т.
Новосибирск, 2015. С 82.
10. Боронихина Е. А. Интегрированный подход к нахождению решений задачи коммивояжера, с использованием бионспирированных методов - материалы XXXVII студенческой международной заочной научно-практической конференции Новосибирск 2015, С 67-71
11. Боронихиной Е. А. Точные и эвристические методы решения задачи - материалы XIX Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи. Математика. Информатика», Томск 2015. С 94-97.
12. Боронихиной Е. А. Точные и эвристические методы решения задачи
коммивояжера» - Материалы III Всероссийской молодежной научной конференции «Математическое и программное обеспечение
информационных, технических и экономических систем». Томск, 2015 г. С 203-205
13. Боронихина Е. А. Интегрированный подход к нахождению решений задачи коммивояжера, с использованием методов, инспирированных природными системами - Сборник тезисов докладов участников XIII Всероссийского молодежного форума проблем культурного наследия, экологии и безопасности жизнедеятельности «Юнеко - 2015». - М., 2015. - С 290-291.
14. Боронихина Е. А. Интегрированный подход к нахождению решения задачи коммивояжера - Сборник материалов всероссийской молодежной школы семинара «Актуальные проблемы информационных технологий, электроники и радиотехники - 2015» Том 2 - Таганрог: Изд-во НОЦ ЗИС КТ Южного федерального университета, 2015. - С 229-233.
15. Боронихина Е. А. Решение задачи коммивояжера с помощью интегрированного метода Сборник материалов III Международной научнопрактической конференции - Кемерово, январь 2016 г. - С 278-280.
16. Боронихиной Е. А. Исследование гибридных эвристических методов решения задачи коммивояжера - Материалы IV Всероссийской молодежной научной конференции «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей.». Томск, 2016г.
17. Гладков Л. А., Курейчик В. М., Курейчик В. В. Генетические алгоритмы / Л. А. Гладков. - Ростов-на-Дону: ООО «Ростиздат», 2004г.
18. Запорожец Д.Ю., Заруба Д.В., Лежебоков А.А. Об одном способе кодирования решения для задачи размещения. Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. № 11 (136). С. 183-188.
19. Интернет ресурс http://chelyabinsk.ru/text/eco/525308.html -
Челябинск.ру, время обращения 15.10.2015
20. Капра Ф. Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем. Перевод с английского - М.: ИД “Гелиос”, 2002.
21. Клаг У., Каммингс М. Основы генетики. - М.: Техносфера, 2007.
22. Курейчик В.В. Эволюционные методы решения оптимизационных задач. Таганрог, 1999, ТРТУ.
23. МакКоннелл Дж. Основы современных алгоритмов // Дж. МакКоннелл. - М.: Техносфера, 2004. - 368 с.
24. Петухова А. А. Формирование умений студентов в ознакомительном чтении с использованием компьютерной обучающей программы / А. А. Петухов. - Таганрог : ТРТУ, 2001. - 217 с.
25. Рапопорт Г.Н., Герц А.Г. Искусственный и биологические интеллекты. Общность структуры, эволюция и процессы познания.- М.: Комкнига, 2005.
26. Ридли М. Геном: автобиография вида в 23 главах // Перевод с английского -М.:Эксмо, 2008.
27. Романовский И. В. Алгоритмы решения экстремальных задач / И. В.
Романовский. - М. : Наука, 1977. - 352 с.
28. Рутковская Д. Пилиньски М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. - М.: Горячая линия - Телеком, 207. 452с.
29. Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика. -М.: Эдиториал УРСС, 2002. -352с.
30. Хакен Г. Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии. - Москва - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 31. Хедрик Ф. Генетики популяции. - М.: Техносфера, 2003. - 592с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ