فرضیات مسئله ماشین­های موازی این مطالعه                                                     3
اهداف تحقیق                                                                                         4
1-5. جنبه­ های نوآوری تحقیق                                                                                4

1-6. محتویات تحقیق                                                                                        4

1-7. جمع­بندی                                                                                                 4

فصل دوم: ادبیات نظری و پیشینه تحقیق

2-1. مقدمه                                                                                                     7

2-2. تعربف اثر یادگیری در فن زمان­بندی                                                                 7

2-3. تعریف نگهداری و تعمیرات در زمان­بندی                                                         9

2-4. ادبیات و پیشینه تحقیق                                                                            10

2-4-1. مسائل ماشین­های موازی                                                                         10

2-4-2. مروری بر مطالعات زمان­بندی با اثر یادگیری                                                  11

2-4-3. مروری بر مطالعات اثر همزمان یادگیری و زوال در زمان­بندی                             11

2-4-4. مروری بر مطالعات زمان­بندی با اثر استهلاک                                                 12

2-5. جمع­بندی                                                                                             13

فصل سوم: ارائه مدل ریاضی

3-1. مقدمه                                                                                                   14

3-2. تعریف مسئله                                                                                        14

3-3. فرضیات مسئله                                                                                       14

3-4. مدل ریاضی پیشنهادی                                                                              15

3-4-1. اندیس­ها                                                                                           15

3-4-2. پارامترهای مسئله                                                                                 15

3-4-3. متغیرهای تصمیم                                                                                 15

3-4-4. مدل ریاضی                                                                                       16

3-4-5. توضیحات مدل                                                                                   17

3-5. تحلیل حساسیت                                                                                      17

3-6. پیچیدگی مسئله                                                                                       22

3-7. مقدمه­ای بر الگوریتم ژنتیک                                                                         24

3-7-1. شمای کلی الگوریتم ژنتیک                                                                     25

3-7-2. واژگان الگوریتم ژنتیک                                                                        26

3-7-3. جامعه اولیه                                                                                       26

3-7-4. عملیات ژنتیک                                                                                   27

3-7-4-1.عملگر انتخاب                                                                                27

3-7-4-2.عملگر تقاطع                                                                                   28

3-7-4-3. عملگر جهش                                                                                 29

3-7-4-4.تابع برازش                                                                                   30

3-7-4-5. شرط توقف                                                                                30

3-8 .معرفی الگوریتم رقابت استعماری

3-8-1. مقدمه                                                                                            30

3-8-2. شکل­دهی امپراطوری اولیه                                                                    30

3-8-3. سیاست جذب، حرکت کشور مستعمره به سمت استعمارگر                              33

3-8-4. انقلاب                                                                                          35

3-8-5. جا به ­جایی قدرت بین استعمارگر و مستعمره                                              35

3-8-6. رقابت استعماری                                                                              36

3-8-7. همگرایی                                                                                        37

فصل چهارم: یافته­ های تحقیق

4-1. مقدمه                                                                                                 41

4-2. ساختار الگوریتم ژنتیک پیشنهادی                                                               41

4-2-1. ساختار کروموزوم                                                                               41

4-2-2. جمعیت اولیه                                                                                     42

4-2-3. تابع برازش                                                                                       42

4-2-4. عملگر تقاطع                                                                                    43

4-2-5. عملگر جهش                                                                                     44

4-2-6. ارزیابی فرزندان                                                                                 45

4-2-7. جست و جوی محلی                                                                           45

4-2-8. معیار توقف                                                                                      45

4-3. ساختار الگوریتم رقابت استعماری پیشنهادی                                                  46

4-4. نتایج محاسباتی                                                                                     47

4-4-1. تنظیم پارامترها                                                                                   47

4-4-2. روش تاگوچی                                                                                  47

4-4-3. روش تاگوچی برای تنظیم الگوریتم ژنتیک                                                   49

4-4-4. روش تاگوچی برای تنظیم الگوریتم رقابت استعماری                                     50

4-5. معیارهای عملکرد

4-5-1. شاخص زمان محاسباتی                                                                         52

4-5-2. روش­های اندازه ­گیری عملکرد الگوریتم­ها                                                   52

4-5-3. تحلیل نمودار زمان محاسباتی الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری                       55

4-6. جمع­بندی                                                                                             56

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات آتی

5-1. جمع­بندی                                                                                             59

5-2. پیشنهادات آتی                                                                                     59

ضمیمه یک                                                                                                  60

ضمیمه دو                                                                                                   65

منابع و مراجع                                                                                               71

لیست جدول­ها

جدول 3-1. داده­های مسئله اول برای کار و زمان                                                           18

جدول 3-2. داده­های مسئله اول برای نرخ یادگیری                                                         18

جدول 3-3. داده­های مسئله اول برای نرخ استهلاک                                                        18

جدول 3-4. داده­های مربوط به زمان نگهداری برای مسئله اول                                           18

جدول 3-5. داده­های مسئله دوم برای کار و زمان                                                           19

جدول 3-6. داده­های مسئله دوم برای نرخ یادگیری                                                       19

جدول 3-7. داده­های مسئله دوم برای نرخ استهلاک                                                       20

جدول 3-8. داده­های مربوط به زمان نگهداری برای مسئله دوم                                           20

جدول 3-9. داده­های مسئله سوم برای کار و زمان                                                         21

جدول 3-10. داده­های مسئله سوم برای نرخ یادگیری                                                     21

جدول 3-11. داده­های مربوط به زمان نگهداری برای مسئله سوم                                       21

جدول 3-12. داده­های مسئله سوم برای نرخ استهلاک                                                     22

جدول 4-1. پارامترهای الگوریتم ژنتیک در سه سطح                                                     49

جدول 4-2. مقادیر بهینه برای پارامترهای GA                                                               50

جدول 4-3. پارامترهای الگوریتم ICA در سه سطح                                                     50

جدول 4-4. مقادیر بهینه برای پارامترهای ICA                                                             51

جدول 4-5. نتایج بدست­آمده از روش دقیق، الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری                    53

لیست شکل­ها

شکل 2-1. رویکردهای مدل­سازی اثر یادگیری                                                     9

شکل 3-1. سلسله مراتب پیچیدگی توابع هدف در مسائل زمان­بندی                         24

شکل 3-2. تقاطع تک­نقطه­ای                                                                       29

شکل 3-3. تقاطع دو نقطه­ای                                                                       29

شکل 3-4. نحوه تخصیص کشورهای مستعمره به کشور استعمارگر                         32

شکل 3-5. حرکت خطی مستعمره در راستای استعمارگر                                     34

شکل 3-6. زاویه انحراف رسیدن کشور مستعمره به امپریالیسم                               34

شکل 3-7. مسیر انقلاب در یک کشور مستعمره                                               35

شکل 3-8 .جا­به­جایی قدرت مابین کشورهای استعمارگر و مستعمره                       36

شکل 3-9. سقوط امپراطوری­های ضعیف­تر                                                     37

شکل 4-1. ساختار دو بخش و نحوه کدگشایی کروموزوم                                   42

شکل 4-2. نحوه عملکرد عملگرهای تقاطع                                                    44

شکل 4-3. نمایش و نحوه عملگر جهش                                                       45

شکل 4-4. مقادیر سطوح مختلف پارامترهای الگوریتم GA در نسبت S/N             49

شکل 4-5. مقادیر سطوح مختلف پارامترهای الگوریتم ICA در نسبت S/N           51

شکل 4-6. نمودار RPD مربوط به الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری               55

شکل 4-7. نمودار زمان محاسباتی الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری                 56

چکیده:

نگهداری ماشین در تولید اغلب برای ممانعت از شکست ماشین به منظور حفظ راندمان تولید انجام می­شود. در این پایان نامه مسئله کمینه سازی بیشترین زمان تکمیل بر روی ماشین­های موازی غیرمرتبط باتوجه به تاثیرات استهلاک بر زمان کارها و فعالیت­های نگهداری و اثر یادگیری در افق زمان­بندی مورد بررسی قرار گرفت. یک ماشین بعد از عملیات نگهداری به شرایط اولیه خود بازمی­گردد و اثر استهلاک از نو، آغاز می­گردد. هدف در این مسئله پیدا کردن دفعات بهینه، بهترین زمان انجام عملیات نگهداری و توالی بهینه کارها روی ماشین­ها به طوری که بیشترین زمان تکمیل کارها کمینه گردد. برای مسئله مطرح شده یک مدل ریاضی خطی ارائه شد و بعد از اشاره به NP-hard بودن مسئله به ارائه روش فرا ابتکاری ژنتیک و رقابت استعماری جهت حل مسئله در ابعاد موجود در واقعیت پرداخته شد و در نهایت نتایج بدست آمده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.

مقدمه:

زمان­بندی[1] فرآیند تخصیص منابع به فعالیت­ها با درنظرگرفتن دوره­های زمانی مربوط به آن­ها به منظور بهینه­سازی یک یا چند هدف می­باشد. این فرآیند به عنوان یک فرآیند تصمیم ­گیری مبنای کار بسیاری از صنایع تولیدی و خدماتی محسوب می­شود. زمان­بندی کارای فعالیت­ها زمینه ساز بهبود عملکرد سیستم­های تولیدی می­باشد و ضرورتی برای بقا در فضای رقابتی بازار به شمار می­آید. تئوری زمان­بندی در ارتباط با مدل­های ریاضی است که فرآیند زمان­بندی را تشریح می­ کنند. چشم انداز تئوریک یک نگرش کمی برای بدست­آوردن ساختار مسائل در چهارچوب مدل­های ریاضی بدست می­دهد که این امر با تشریح منابع و فعالیت­ها و تبدیل اهداف تصمیم ­گیری به یک تابع هدف، صورت می­پذیرد. درنتیجه، منابع، فعالیت­ها و توابع هدف عناصر کلیدی مدل­های زمان­بندی محسوب می­شوند. منابع برحسب قابلیت­های کمی و کیفی خود مشخص می­شوند. به طوری که هر مدل نشان­دهنده نوع و میزان منابع به کاررفته در آن می­باشد. از سوی دیگر، فعالیت­ها برحسب اطلاعاتی از قبیل منابع موردنیاز، مدت زمان انجام، زمان آغاز و زمان پایان آنها توصیف می­شوند. توابع هدف نیز دربرگیرنده هزینه­ های سیستم برای اجرای تصمیمات مربوط به تخصیص منابع به فعالیت­ها می­باشند. تصمیمات عمده در فرآیند زمان­بندی شامل بهره