Yeni Bir İkili Sürüş Eğitim Tabanlı Algoritma Üzerinde Transfer Fonksiyonlarının İncelenmesi

Abstract

Kapasitesiz Tesis Yerleşim Problemi (UFLP), tesislerin optimal yerleşimini belirleyen NP-zor bir problemdir. UFLP, NP-Zor problem grubundan olduğu için, bu problemlerin büyük örneklerini çözmek için kesin yöntemlerin kullanılması, optimal çözümü elde etmek için gereken yüksek hesaplama süreleri nedeniyle ciddi şekilde sorun teşkil edebilir. Bu çalışmada, problemin karmaşıklığından dolayı sürü zekası algoritması tercih edilmiştir. Son yıllarda sürüş eğitimi ilkelerine dayalı olarak geliştirilen popülasyon tabanlı bir algoritma olan Sürüş eğitim tabanlı (DTBO) algoritması UFLP probleminin çözümünde kullanılmıştır. DTBO’nun temel versiyonu sürekli problemlerin çözümünü ele aldığından söz konusu algoritmanın ikili problemlerin çözümüne uyarlanması gerekmektedir. Bunun için literatürde kullanılan dokuz farklı transfer fonksiyonu yardımıyla DTBO algoritması ikili problemlerin çözümüne uygun olarak tasarlanmıştır. Deneysel çalışmalar transfer fonksiyonlarının adil kıyaslanabilmesi için eşit koşullarda altında gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda dokuz transfer fonksiyonu içerisinden ikili Mode-DTBO algoritmasının en başarılı algoritma olduğu görülmektedir. Bu sonuçlara göre Mode tabanlı DTBO algoritmasının küçük, orta ve büyük ölçekli tüm problem setlerinde hem çözüm kalitesi açısından hem de zaman açısından çok başarılı olduğu görülmektedir. Ayrıca DTBO algoritması IWO (Yabani Ot Algoritması – Invasive Weed Optimization) algoritmasına ait 3 farklı transfer fonksiyonuyla (Mode, Sigmoid ve Tanh) da kıyaslanmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar incelendiğinde 12 problemin 8’inde (orta ve büyük ölçekli problem) Mode-DTBO yaklaşımının IWO’ya ait 3 farklı yaklaşımın hepsinden çok daha başarılı olduğu görülmüştür. Bununla beraber, küçük boyutlu 4 problem üzerinde ise Mode fonksiyonunu kullanan her iki algoritmanın da optimal değeri yakaladığı görülmüştür. Sonuç olarak, Mode-DTBO yönteminin ikili problemlerin çözümünde çok etkili bir alternatif sunacağı söylenebilir.