Доклады АН ВШ РФ

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№2(63) апрель - июнь 2024

Исследование и применение вороньего алгоритма поиска для задач оптимизации геометрического покрытия

Выпуск № 1 (50) январь-март 2021
Авторы:

Тырин Григорий Николаевич,
Фроловский Владимир Дмитриевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2021-1-54-61
Аннотация

Задача геометрического покрытия является частным случаем задачи оптимального проектирования и принадлежит к классу задач «раскроя и упаковки». Задача заключается в том, что требуется расположить некоторые геометрические объекты на покрываемой поверхности таким образом, чтобы вся поверхность была покрыта целиком. Сложность рассматриваемых задач обусловлена их принадлежностью к классу NP-трудных задач, что исключает возможность их решения точными методами и требует построения приближенных оптимизационных методов и алгоритмов. В данной статье рассматривается задача геометрического покрытия области кругами из заданного набора радиусов. Для решения задачи геометрического покрытия используется метод покрытия гексагональной сеткой с оптимизацией метаэвристическим алгоритмом. В качестве такого алгоритма выступает вороний алгоритм поиска, который является относительно новым метаэвристическим алгоритмом, основанным на интеллектуальном поведении ворон в стае. Вороний алгоритм поиска включает в себя два регулирующих параметра: вероятность осведомленности и длина полета. Для исследования метода решения и проверки эффективности была смоделирована задача на основе реального проекта систем автоматического полива, а также приведены результаты экспериментов с различными значениями регулирующих параметров.


Ключевые слова: задача оптимизации, геометрическое покрытие, гексагональная сетка, метаэвристический алгоритм, вороний алгоритм поиска

Список литературы
  1. Канторович Л.В., Заллгаллер В.А. Рациональный раскрой промышленных материалов. – Изд. 3-е, испр. и доп. – СПб.: Невский диалект, 2012. – 304 с.
  2. Фроловский В.Д., Забелин Л.Ю., Забелин С.Л. Применение бионических моделей и методов для решения оптимизационных задач проектирования агротехнических систем полива // Вестник СибГУТИ. – 2018. – № 4 (44). – С. 20–29.
  3. Телицкий С.В., Филиппова А.С. Комплексный подход к решению задачи покрытия области заготовками неопределенных размеров // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2012. – Т. 2 (145). – С. 61–67.
  4. Askarzadeh A. A novel metaheuristic method for solving constrained engineering optimization problems: crow search algorithm // Computers and Structures. – 2016. – Vol. 169. – P. 1–12.
  5. Clayton N., Emery N. Corvid cognition // Current Biology. – 2005. – Vol. 15 (3). – P. 80–81.
  6. Аквабаланс. Проекты 2018 года – Артек (вар. 1). – URL: https://www.aquabalance.ru/ proekt2018-8/ (дата обращения: 26.05.2021).
Для цитирования:

Тырин Г.Н., Фроловский В.Д. Исследование и применение вороньего алгоритма поиска для задач оптимизации геометрического покрытия // Доклады АН ВШ РФ. – 2021. – № 1 (50). – C. 54–61 – doi: 10.17212/1727-2769-2021-1-54-61

For citation:

Tyrin G.N., Frolovsky V.D. Issledovanie i primenenie voron'ego algoritma poiska dlya zadach optimizatsii geometricheskogo pokrytiya [Research and application of the crow search algorithm for geometric covering optimization problems]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii = Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2021, no. 1 (50), pp. 54–61. DOI: 10.17212/1727-2769-2021-1-54-61.

Просмотров: 662