Ocena efektywności sztucznych systemów immunologicznych w rozwiązywaniu zadań marszrutyzacji
Badania jakości rozwiązań zadania komiwojażera otrzymanych różnymi metodami sztucznej inteligencji. Do oceny zastosowano metodę planowania eksperymentu Taguchiego.
Cel badań
Analiza jakości i powtarzalności rozwiązań zadań marszrutyzacji uzyskiwanych metodami: algorytmów genetycznych, symulowanego wyżarzania oraz sztucznego systemu immunologicznego.
Zakres prac
Do rozwiązywania dużych zadaniach optymalizacji tras pojazdów takich, jak np. zadanie komiwojażera, nie wystarczają już metody ścisłe. Większość takich zadań rozwiązuje się stosując metody heurystyczne i metody sztucznej inteligencji, które naśladują zjawiska naturalne, najczęściej biologiczne. Metody te są obciążone pewną losowością. Ich wyniki nie są ściśle przewidywalne.
Działanie użytych metod sterowane jest przez pewną liczbę parametrów. One przyjmują określone wartości w czasie obliczeń. Najczęściej dobiera się je intuicyjnie i sprawdza rezultaty obserwując wyniki obliczeń.
W prowadzonych badaniach zostało przeanalizowane działanie kilku wybranych metod sztucznej inteligencji dla różnych wartości parametrów. W tym celu zastosowano metodę planowania eksperymentu Taguchiego. Istotą metody Taguchiego jest poszukiwanie takich wartości parametrów sterujących aby wpływ czynników zakłócających został zminimalizowany. W efekcie uzyskuje się parametry, których zastosowanie podnosi jakość uzyskiwanych w toku obliczeń rozwiązań.
Metoda Taguchiego została zastosowana do porównania trzech metod obliczeń: algorytmów genetycznych, metody symulowanego wyżarzania oraz sztucznego systemu immunologicznego. Te trzy metody zostały użyte do optymalizacji tras wielu dostawców, których celem było zrealizowanie dostaw w określonym czasie i po najniższych możliwie kosztach. Efektywność algorytmów oceniano po wcześniejszym doborze wartości ich parametrów metodą Taguchiego.
Wyniki
W prowadzonych badaniach przeprowadzono analizę jakości i powtarzalności rozwiązań zadań marszrutyzacji uzyskiwanych metodami algorytmów genetycznych, symulowanego wyżarzania oraz sztucznego systemu immunologicznego uruchamianych dla różnych wartości parametrów sterujących. Zastosowano metodę planowania eksperymentu Taguchiego. Istotą metody Taguciego jest znalezienie takich wartości parametrów sterujących aby zminimalizować wpływ czynników zakłócających i uzyskać jak najlepszy wynik.
W rezultacie przeprowadzonych badań osiągnięto planowane efekty: podniesiono jakość uzyskiwanych w toku obliczeń rozwiązań i wypracowano procedury oceny ich efektywności.
