slike thuyết trình báo cáo môn trí tuê nhân tạo thiết kế mạng phân phối điện năng dùng giải thuật di truyền ( genetic algorithm )

THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG
Sử dụng GIẢI THUẬT DI TRUYỀN
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Sỹ Thái Hà
Phan Hồng Thuý
Nguyễn Văn Trường
Nguyễn Xuân Tuấn
Trần Đức Hoàng
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Phạm Văn Hải
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
o0o
Hà Nội tháng 11/2012
Nội dung

Giới thiệu bài toán

Giải thuật Di Truyền

Áp dụng giải thuật giải bài toán

Kết quả thực nghiệm
2
Giới thiệu bài toán
Giới thiệu bài toán

Cho 1 đồ thị G = (V, E) vô hướng liên thông

Với e ϵ E ta có:

c(e) là chí kết nối trên 1 đơn vị điện năng ứng vói cạnh
e


d(e) là đơn vị điện năng được kết nối trên cạnh e
4
Giới thiệu bài toán

Input:

Cho tâp P V là tập các nút nguồn. Tập Q V là tập ⊂ ⊂
các nút tiêu thụ

Ứng với mỗi nút v ϵ Q sẽ được gán cho 1 thông số là
số đơn vị điện năng tiêu thụ

P ∩ Q = .∅
5
Giới thiệu bài toán

Output: Xây đựng đường kết đơn nối từ các nút v ϵ
Q đến các nút u ϵ P sao cho tổng chi phí xây dựng
tất cả cá đường kết nối là nhỏ nhất.
6
Giới thiệu bài toán

Chi phí xây dựng đồ thị


7
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:

8
1
4
5
6
3
7
8
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:
9
1
4
5
6
3
7
8

2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:
10
1
4
5
6
3
7
8
2
3
3
3
3
3
3
3

3
3
3
4
5
6
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:
11
1
4
5
6
3
7
8
2
4
5
6
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:
12
1
4
5
6
3

7
8
2
4
5
6
4
4
5
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:
13
1
4
5
6
3
7
8
2
4*3
5*3
6*3
4*3
4*3
5*3
Giới thiệu bài toán

Ví dụ:

14
1
4
5
6
3
7
8
2
Chí phí xây dựng mạng là: 84
Giải thuật di truyền
Sơ đồ giải thuật di truyền
16
Áp dụng
Mã hóa
18

Mã hóa gen: Mỗi gen mã hóa một đường kết nối
từ một nút tiêu thụ đến một nút nguồn

Một đường kết nối sẽ gồm các nút mà đường đó đi
qua theo một thứ tự xác định.
GEN 6 7 8
Mã hóa
19

Mã hóa cá thể: mỗi cá thể gồm 1 nhiễm sắc thể

Mỗi nhiễm sắc thể gồm M gen với M bằng kích thước của
tập các nút tiêu thụ


Như vậy mỗi cá thể sẽ mã hóa 1 lời giải của bài toán

Tập các cá thể gọi là quần thể
A B C
Hàm thích nghi
20

Hàm thích nghi của 1 cá thể chính bằng chi phí xây
dựng của lời giải mà cá thể đó mã hóa

H =

Bài toán chuyển thành tìm cá thể có hàm thích
nghi nhỏ nhất


Phép lai ghép
21

Chọn ngẫu nhiên 2 cá thể trong quần thể, chọn
ngẫu nhiên 1 chỉ số gen a trên nhiễm sắc thể của 2
cá thể.

Ghép các gen từ 1 đến a của cá thể 1 với các gen từ a
+1 đến M của cá thể 2 để tạo thành 1 cá thể con mới.

Ghép các gen từ 1 đến a của cá thể 2 với các gen từ a
+ 1 đến M của cá thể 1 để tạo thành 1 cá thể con mới.
Phép lai khép

22

Ví dụ:
Phép lai ghép
23

Chọn ngẫu nhiên 1 cá thể trong quần thể, chọn
ngẫu nhiên 1 gen trên nhiễm sắc thể cá thể đó

Tiến hành thay đổi đường kết nối mà gen đó mã hóa
Chọn lọc tự nhiên
24

Sắp xếp các cá thể theo chiều tăng của hàm thích
nghi

Loại bỏ các cá thể trong quần thể có hàm thích
nghi lớn nhất sao cho kích thước quần thể không
đổi qua các thế hệ
Kết quả thử nghiệm