کاربرد مقایسه‌ای الگوریتم ژنتیک در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم‌های چندمخزنی

Abstract

در این مقاله، کاربرد الگوریتم ژنتیک در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم‌های چند مخزنی بررسی شده است. بهینه‌سازی پارامترهای سیاست بهره‌برداری در این روش، صرفاً با استفاده از نتایج شبیه‌سازی سیستم انجام می‌شود و بنابراین می‌توان انواع مختلفی از مسائل بهره‌برداری را مستقل از نوع تابع هدف و قیدهای آن و نیز ساختار سیاست بهره‌برداری، بهینه‌سازی نمود. در این مقاله پس از بررسی اجمالی روش الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، عملکرد آن در بهینه‌سازی یک سیستم سه مخزنی بررسی و با روشهای برنامه ریزی پویای استوکستیک و برنامه‌ریزی پویا با رگرسیون مقایسه شده است. نتایج حاصل، نشانگر برتری الگوریتم ژنتیک هم به لحاظ سرعت محاسبات و هم مقدار تابع هدف در مقایسه با دو روش دیگر بوده است. با این حال به منظور افزایش کارآیی این روش، اصلاحاتی در آن صورت گرفته است. بهبود کارآیی عملگرهای الگوریتم ژنتیک به ویژه استفاده از قانون بهنگام سازی قدرت جهش و محاسبة برازندگی کروموزوم‌ها به وسیلة شبیه‌سازی سیستم با دوره‌های متغیر، دو نمونه از این اصلاحات را تشکیل داده‌اند. در بررسیهای انجام شده اثر این اصلاحات کاملاً مفید ارزیابی شده است به گونه‌ای که روش اصلاح شده قادر خواهد بود در مدت زمانی کمتر به نتایجی بهتر از روش معمولی دست یابد. ارزیابی مدل نهایی الگوریتم ژنتیک نشان می‌دهد که روش پیشنهادی روشی بسیار کارآمد در حل مسائل سیستم‌های بزرگ است که حل آنها با روشهای رایج غالباً غیرممکن است. به عبارتی، ارزش و کارآمدی عملگرهای پیشنهادی از نقطه‌ای شروع می‌شود که عملگرهای رایج الگوریتم ژنتیک در آن نقطه متوقف شده و قادر به پیشروی نیستند.