بهینه‌سازی قابلیت اطمینان در سیستم‌های سری با انتخاب‌های چندگانه و محدودیت بودجه با استفاده از الگوریتم مورچگان (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

الگوریتم مورچگان یک روش فرا ابتکاری است که بر اساس رفتار مورچه‌های طبیعی عمل می‌نماید. در این مقاله از این الگوریتم به منظور بهینه‌یابی قابلیت اطمینان در سیستم‌های سری با انتخاب‌های چندگانه در مورد هر زیرسیستم استفاده شده است، طوریکه انتخاب تکنولوژی به گونه ای صورت می گیرد تا قابلیت اطمینان با در نظر گرفتن محدودیت بودجه حداکثر گردد. این مسأله یک مسأله برنامه ریزی صفر و یک غیرخطی می‌باشد که از مسائلNP- hard محسوب می‌شود. در الگوریتم مورچگان توسعه داده شده، هر مورچه مصنوعی بر اساس اطلاعاتی که از مورچه‌های قبلی دریافت می‌نماید و با توجه به تابع هدف مسأله اقدام به ایجاد یک جواب می‌نماید؛ این جواب تضمینی ندارد که موجه باشد، لذا ابتدا با یک مکانیزم مناسب با یک جواب همسایه موجه جایگزین می‌شود و سپس با استفاده از یک روش جستجوی محلی بهبود می‌یابد. این روش با تنها روش فراابتکاری موجود که یک الگوریتم مورچه می باشد مقایسه شده است؛ نتایج محاسباتی نشان می‌دهد که الگوریتم ارائه شده می‌تواند جواب‌های دارای کیفیت را برای مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی کوتاه بدست آورد.