کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

معرفی کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

کتاب الکترونیکی «آشنایی با الگوریتم ۹۸ برای بهینه‌سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب» (با زیرعنوان: برای بهینه‌سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب) نوشتهٔ سید اسدالله محسنی موحد و «محمود اکبری» و منتشرشده توسط دانشگاه اراک، به معرفی و بررسی الگوریتم شبیه‌سازی تبرید (Simulated Annealing) و کاربردهای آن در مسائل مهندسی آب می‌پردازد. این کتاب به صورت تخصصی برای دانشجویان و پژوهشگران حوزه مهندسی آب و بهینه‌سازی نگاشته شده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

این کتاب به بررسی جامع الگوریتم شبیه‌سازی تبرید (۹۸) و جایگاه آن در میان روش‌های بهینه‌سازی می‌پردازد. نویسندگان ابتدا مفاهیم پایه‌ای بهینه‌سازی و تقسیم‌بندی روش‌های مختلف را شرح می‌دهند و سپس به سراغ الگوریتم ۹۸ و مبانی نظری و عملی آن می‌روند. کتاب در سال ۱۳۹۳ تألیف شده و در آن علاوه بر معرفی الگوریتم، به سیر تحول و توسعه آن، مقایسه با سایر روش‌های فراابتکاری و کاربردهای عملی در مهندسی آب پرداخته شده است. از ویژگی‌های این اثر، ارائه روش‌های پیشنهادی برای اعتبارسنجی نتایج و وزن‌دهی شاخص‌ها در مدل‌های بهینه‌سازی است. همچنین، مروری بر کاربردهای الگوریتم ۹۸ در پروژه‌های داخلی و خارجی و معرفی سایر الگوریتم‌های فراابتکاری و مقایسه آن‌ها با ۹۸، تصویر جامعی از وضعیت بهینه‌سازی در مهندسی آب ارائه می‌دهد. کتاب با هدف پر کردن خلأ منابع فارسی در این زمینه و ارائه تجربیات نویسندگان در تحقیقات کاربردی تدوین شده است.

خلاصه کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

این کتاب با مروری بر مفاهیم پایه‌ای بهینه‌سازی آغاز می‌شود و به تدریج خواننده را با دسته‌بندی روش‌های حل مسائل بهینه‌سازی آشنا می‌کند. سپس الگوریتم شبیه‌سازی تبرید (۹۸) به عنوان یک روش فراابتکاری معرفی می‌شود که الهام‌گرفته از فرآیند سرد شدن تدریجی مواد در فیزیک است. نویسندگان ساختار و مراحل اجرای این الگوریتم را به تفصیل شرح می‌دهند؛ از تولید جواب اولیه و تعریف همسایگی تا معیارهای پذیرش جواب‌های جدید و نحوه کاهش تدریجی دما. در ادامه، روش‌های اعتبارسنجی نتایج حاصل از الگوریتم ۹۸ و مقایسه آن با سایر روش‌ها مطرح می‌شود. بخش دیگری از کتاب به وزن‌دهی شاخص‌ها در مدل‌های بهینه‌سازی اختصاص دارد و یک روش پیشنهادی بر مبنای پتانسیل بهبود آرمانی ارائه می‌شود. در فصل‌های بعدی، کاربردهای عملی الگوریتم ۹۸ در مسائل مختلف مهندسی آب، مانند مدیریت منابع آب، شبکه‌های آبیاری و زهکشی، و همچنین نمونه‌هایی از تحقیقات داخلی و خارجی بررسی می‌شود. در نهایت، کتاب با مروری بر سایر الگوریتم‌های فراابتکاری و مقایسه آن‌ها با الگوریتم ۹۸ به پایان می‌رسد. پیام اصلی کتاب، معرفی الگوریتم ۹۸ به عنوان ابزاری کارآمد برای حل مسائل پیچیده بهینه‌سازی در مهندسی آب و ارائه راهکارهایی برای بهبود و اعتبارسنجی نتایج است.

چرا باید کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب را خواند؟

این کتاب برای کسانی که به دنبال درک عمیق‌تر الگوریتم‌های فراابتکاری و کاربرد آن‌ها در مسائل واقعی مهندسی هستند، منبعی تخصصی و ساختارمند فراهم می‌کند. تمرکز بر الگوریتم ۹۸ و ارائه مثال‌های عملی از حوزه مهندسی آب، امکان انتقال دانش تئوری به عمل را فراهم می‌سازد. همچنین، معرفی روش‌های اعتبارسنجی و وزن‌دهی شاخص‌ها، ابزارهای مفیدی برای پژوهشگران و دانشجویان فراهم می‌کند تا بتوانند مدل‌های بهینه‌سازی خود را دقیق‌تر و قابل اعتمادتر بسازند.

خواندن کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی آب، مهندسی عمران، علوم کامپیوتر و علاقه‌مندان به بهینه‌سازی و الگوریتم‌های فراابتکاری مناسب است. همچنین برای کسانی که در پروژه‌های مدیریت منابع آب، طراحی شبکه‌های آبیاری و مسائل مشابه فعالیت دارند، می‌تواند راهگشا باشد.

فهرست کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

- فصل اول: کلیات و تعاریف مروری بر مفاهیم پایه بهینه‌سازی، تعریف مسائل بهینه‌سازی، انواع بهینه‌سازی (تک‌هدفه، چندهدفه، محلی و سراسری)، تاریخچه و تقسیم‌بندی روش‌ها.- فصل دوم: الگوریتم بهینه‌سازی ۹۸ شرح مبانی نظری و عملی الگوریتم شبیه‌سازی تبرید، الگوریتم متروپولیس، سیر تکاملی الگوریتم، انواع الگوریتم‌های ۹۸، معیارهای مورد نیاز، مراحل اجرا، مزایا و معایب، و حل مثال‌های تحلیلی با برنامه‌نویسی.- فصل سوم: روش‌های اعتبارسنجی جواب‌های الگوریتم ۹۸ معرفی روش‌های مختلف اعتبارسنجی، مقایسه با سایر روش‌ها، استفاده از داده‌های مجانب و صحت‌سنجی روش پیشنهادی.- فصل چهارم: وزن‌دهی به شاخص‌ها بررسی روش‌های وزن‌دهی، ارائه روش پیشنهادی بر مبنای پتانسیل بهبود آرمانی و آزمون سازگاری.- فصل پنجم: مروری بر برخی کاربردهای ۹۸ در علوم آب معرفی نمونه‌های کاربردی الگوریتم ۹۸ در پروژه‌های داخلی و خارجی، مدل‌های مختلف و نتایج به‌دست‌آمده.- فصل ششم: مروری بر سایر الگوریتم‌های فراابتکاری و کاربردهای آن‌ها در علوم مهندسی آب معرفی و مقایسه الگوریتم‌های ژنتیک، جامعه مورچگان، جستجوی ممنوعه، کوچ پرندگان، بهینه‌سازی جفت‌گیری زنبور عسل، جهش قورباغه و تکامل تصادفی تدریجی.

بخشی از کتاب آشنایی با الگوریتم SA برای بهینه سازی و برخی کاربردها در مهندسی آب

«بهینه‌سازی یکی از موضوعات مهم در علوم کامپیوتر، هوش مصنوعی، مهندسی و دیگر حوزه‌های مرتبط می‌باشد. حتی با تکنولوژی‌های محاسباتی پیشرفته امروزی، حل یک مسأله با ابعاد وسیع با روش‌های کلاسیک، به چندین سال زمان نیاز دارد. بروز این مشکل به توهماتی که در ابتدای شکل‌گیری دانش تحقیق در عملیات، مبنی بر حل بهینه تمام مسائل دنیا با استفاده از این دانش، ایجاد شده بود پایان داد؛ و سبب شد محققان مجبور به تعدیل انتظارات خود از این دانش در یافتن بهترین جواب ممکن شوند و به جواب‌هایی به اندازه کافی خوب اکتفا کنند؛ و بدین ترتیب روی به روش‌های ابتکاری و فراابتکاری آوردند.گرچه در خصوص الگوریتم‌های فراابتکاری در کتب فارسی مطالب ارزشمندی ارائه شده و در برخی از این کتب نیز روش ۹۸ در قالب یک فصل توضیح داده شده است؛ اما نظر به اینکه کتاب مستقلی در خصوص این روش و کاربردهای آن در علوم مختلف (به ویژه علوم مهندسی آب) و دستاوردهایی که طی تحقیقات اخیر توسط مؤلفین این کتاب به قابلیت‌های آن اضافه شده (روش مجانب برای صحت‌سنجی ۹۸) وجود نداشت، احساس شد تألیف کتابی در این زمینه مفید می‌باشد. همچنین ارائه یک روش برای وزن‌دهی شاخص‌ها در مدل‌های شبیه‌سازی بهینه‌سازی بر مبنای پتانسیل بهبود از دیگر انگیزه‌های تألیف این کتاب می‌باشد.»