پایان نامه کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مخت
پایان نامه کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مخت
تعداد صفحات:104
فرمت فایل:doc
چکیده
در یک محیط صنعتی توزیع شده، کارخانه های مختلف و دارای ماشین ها و ابزارهای گوناگون در مکان های جغرافیایی مختلف غالبا به منظور رسیدن به بالاترین کارایی تولید ترکیب می شوند. در زمان تولید قطعات و محصولات مختلف ، طرح های فرایند مورد قبول توسط کارخانه های موجود تولید می شود. این طرحها شامل نوع ماشین، تجهیز و ابزار برای هر فرآیند عملیاتی لازم برای تولید قطعه است. طرح های فرایند ممکن است به دلیل تفاوت محدودیت های منابع متفاوت باشند. بنابراین به دست آوردن طرح فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه مهم به نظر می رسد. به عبارت دیگر تعیین اینکه هر محصول درکدام کارخانه و با کدام ماشین آلات و ابزار تولید گردد امری لازم و ضروری می باشد. به همین منظور می بایست از بین طرحهای مختلف طرحی را انتخاب کرد که در عین ممکن بودن هزینه تولید محصولات را نیز کمینه سازد. در این تحقیق یک الگوریتم ژنتیک معرفی می شود که بر طبق ضوابط از پیش تعیین شده مانند مینیمم سازی زمان فرایند می تواند به سرعت طرح فرایند بهینه را برای یک سیستم تولیدی واحد و همچنین یک سیستم تولیدی توزیع شده جستجو می کند. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) می تواند براساس معیار در نظر گرفته شده طرح های فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه ایجاد کند، بررسی های موردی به طور آشکار امکان عملی شدن و استحکام روش را نشان می دهند. این کار با استفاده از الگوریتم ژنتیک در CAPP هم در سیستمهای تولیدی توزیع شده و هم واحد صورت می گیرد. بررسی های موردی نشان می دهد که این روش شبیه یا بهتر از برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) مرسوم تک کارخانه ای است
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
مقدمه ..........................................................................................................................................................................
11
فصل یکم - معرفی برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) و الگوریتم ژنتیک ..............................................
17
1-1- برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر................................................................................................................
17
1-1-1- رویکرد بنیادی ..............................................................................................................................................18
1-1-2- رویکرد متنوع ...............................................................................................................................................18
1-2- الگوریتم ژنتیک.................................................................................................................................................
20
1-2-1-کلیات الگوریتم ژنتیک..................................................................................................................................
21
1-2-2-قسمت های مهم الگوریتم ژنتیک....................................................................................................................
23
1-2-2-1-تابع هدف و تابع برازش..............................................................................................................................
26
1-2-2-2- انتخاب......................................................................................................................................................
27
1-2-2-3- تقاطع.........................................................................................................................................................
28
1-2-2-4- جهش........................................................................................................................................................
32
فصل دوم- نمونه هایی از کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر.........................................
34
2-1-بهینه سازی مسیر فرآیند با استفاده از الگوریتم ژنتیک...........................................................................................
34
2-1-1- توصیف توالی فرآیند.....................................................................................................................................
34
2-1-2- استراتژی کد گزاری.....................................................................................................................................
37
2-1-3- تجزیه و تحلیل همگرایی................................................................................................................................
38
2-1-3-1-همگرایی نزدیک شونده..............................................................................................................................
38
2-1-3-2-همگرایی با در نظر گرفتن احتمال................................................................................................................
40
2-1-3-3-همگرایی GAها در توالی سازی فرایندهای پشت سر هم.............................................................................
40
2-1-3-4-تعریف یک قانون.......................................................................................................................................
41
2-1-4-اپراتورهای ژنتیک...........................................................................................................................................
41
2-1-4-1-اپراتور انتخاب............................................................................................................................................
41
2-1-4-2- اپراتور تغییر و انتقال...................................................................................................................................
42
2-1-4-3- اپراتور جهش............................................................................................................................................
44
2-1-5- برقراری تابع تناسب.......................................................................................................................................
44
2-1-5-1- آنالیز محدودیت ها..................................................................................................................................
44
2-1-5-2- برقراری تابع برازش...................................................................................................................................
45
2-1-6-مثال................................................................................................................................................................
47
2-1-6-1-مثالهایی برای کاربرد این روشها .................................................................................................................
47
2-1-6-2-تاثیر پارامترهای متغیر بر روند تحقیقات ......................................................................................................
49
2-1-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................
50
2-2-روشی برای برنامه ریزی مقدماتی ترکیبات دورانی شکل محور Cاستفاده از الگوریتم ژنتیک.........................
51
2-2-1-مقدمه.............................................................................................................................................................
51
2-2-2-مدول های سیستمCAPP پیشنهاد شده........................................................................................................
54
2-2-3-تجسم قطعه...................................................................................................................................................
56
2-2-4-تولید توالی های ممکن..................................................................................................................................
58
2-2-4-1-الزامات اولویت دار..................................................................................................................................
58
2-2-4-2- الزامات تلرانس هندسی.............................................................................................................................
59
2-2-4-3- رابطه ویژگی های اولویت دار....................................................................................................................
60
2-2-5 بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک GA..................................................................................................
64
2-2-5-1- تابع برازش...............................................................................................................................................
67
2-2-5-2- الگوریتم ژنتیک......................... .............................................................................................................
68
2-2-6- نتایج و بحث...............................................................................................................................................
71
2-2-7-نتیجه گیری...................................................................................................................................................
71
فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی قطعه به کمک کامپیوتر در محیط صنعتی .....
73
3-1-مقدمه................................................................................................................................................................
73
3-2-الگوریتم ژنتیک................................................................................................................................................
74
3-2-1-سیستم های تولیدی توزیع شده........................................................................................................................
74
3-2-2-نمایش طرح های فرایند...................................................................................................................................
75
3-2-3-جمعیت اولیه..................................................................................................................................................
76
3-3-تولید مثل..........................................................................................................................................................
76
3-3-1-ادغام...........................................................................................................................................................
76
3-3-2-دگرگونی و جهش.......................................................................................................................................
77
3-4- ارزیابی کروموزوم ...........................................................................................................................................
80
3-4-1- مینیمم سازی زمان فرایند................................................................................................................................
80
3-4-2- مینیمم سازی هزینه های تولید.........................................................................................................................
80
3-5- مطالعات موردی...............................................................................................................................................
81
3-5-1- CAPPسنتی................................................................................................................................................
81
3-5-2- CAPP توزیع شده.......................................................................................................................................
85
3-6- ارزیابی..............................................................................................................................................................
88
3-6-1- معیار اول.......................................................................................................................................................
88
3-6-2- معیار دوم.......................................................................................................................................................
89
فصل چهارم -نتیجه گیری....................................................................................................................................
90
مقدمه
در جهان صنعتی امروز، به تولید به عنوان یک سلاح رقابتی نگریسته می شود و سازمانهای تولیدی در محیطی قرار گرفته اند که از ویژگی های آن می توان به افزایش فشارهای رقابتی، تنوع در محصولات، تغییر در انتظارات اجتماعی و افزایش سطح توقع مشتریان اشاره کرد. محصولات در حالی که باید بسیار کیفی باشند، تنها زمان کوتاهی در بازار می مانند و باید جای خود را به محصولاتی بدهند که با آخرین ذائقه، سلیقه و یا نیاز مشتریان سازگار هستند. بی توجهی به خواست مشتری و یا قصور در تحویل به موقع ممکن است بسیار گران تمام شود. شرایط فوق سبب گردیده تا موضوع اطلاعات برای سازمانهای تولیدی از اهمیت زیادی برخوردار شود. از طرف دیگر، آخرین بررسی ها حاکی از آن است که استراتژی رقابتی مبتنی بر بازار خود نیز به تدریج در حال گذر است و چشم انداز استراتژیک رقابت در آینده مبتنی بر منابع خواهد بود. به عبارت دیگر در حالی که شرکتها امروزه موفقیت را در تبعیت و استفاده درست از قوانین، فرصتها و شرایط دیکته شده توسط بازار می دانند، استراتژی مبتنی بر منابع بر این موضوع تاکید دارد که منفعت و موفقیت بیشتر با اتکا بر مزیتها و منابع منحصر به فرد و قابل اطمینان شرکت و سرمایه گذاری به منظور توسعه و حفاظت از آنها حاصل خواهد شد.
البته منابع تولیدی مورد نظر تنها شامل سرمایه، زمین، ماشین آلات و تجهیزات نمی شوند، بلکه بنای تولید نسل آینده بر تاکید و توجه به اطلاعات، مدیریت دانش و توجه ویژه به مسئله آموزش افراد خواهد بود.
وضعیت به وجود آمده و تحولات صورت گرفته مذکور در حوزه فعالیتهای تولیدی، اگرچه خود حاصل به کارگیری گسترده و همه جانبه فناوریهای اطلاعاتی در این حوزه است، ولی در عین حال باعث توجه مضاعف سازمانها و شرکتهای تولیدی به مقوله اطلاعات و فناوریهای مرتبط با آن شده است. این تحقیق با هدف تبیین موضوع فوق به طور عام و تبیین بخش خاصی از آن به نام برنامه ریزی فرایند به کمک کامپیوتر صورت گرفته است. اهمیت این بررسی از آنجا ناشی می شود که چند سالی است در کشور، افزایش تعداد واحدهای تولیدی و به تبع آن تحقق نسبی فضای رقابتی باعث گردیده تا توجه تولیدکنندگان و شرکتهای صنعتی به کیفیت محصولات، افزایش سهم بازار و مسئله صادرات معطوف گردد. از همین رو به نظر مــی رسد دانستن تحولات صورت گرفته در بخشهای تولیدی جوامع پیشرفته می تواند در تعیین و شناخت بهتر مسیری که سازمانهای تولیدی و صنعتی کشور برای ارتقای توان رقابتی خود باید طی کنند موثر واقع شود. توسعــه های اخیر در حوزه فناوری اطلاعات به ویژه هوش مصنوعی و سیستم های خبره، وضعیت تولید در جوامع صنعتی را دگرگون ساخته است.
مقاله در مورد فیزیک و فلسفه
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:16
فهرست مطالب
مقدمه
ماورا الطبیعه در فلسفه
ژنتیک
سیاهچاله ها
فیزیک و فلسفه
ابتدای فلسفه فیزیک
فلسفه فیزیک از دیدگاه فیلسوفان
فیزیک کلاسیک از دیدگاه فلسفه
فیزیک فضا و اتمسفر
فیزیک فضا (Space Physics)
قوانین کپلر
فیزیک اتمسفر
ارتباط فیزیک فضا با شاخه‌های دیگر فیزیک
ارتباط فیزیک فضا با علوم دیگر
آینده فیزیک فضا
کیمیاگری به عنوان یک شاخه فلسفی و روحانی
کیمیاگری به عنوان اختر‌شناسی
کیمیاگری به عنوان موضوع تحقیق تاریخی
ریشه‌یابی
آیا علم جایگاهی در کشف و شهود ماوراالطبیعه دارد؟ این مقاله فقط در پی تشریح این سئوال است و در پی پاسخ جامع به آن نمی باشد.
در تاریخش بشری مذهب و فلسفه به بحث و نظریه پردازی در حیطه ماورااطبیعه پرداخته اند. فلسفه وظیفه خود می دانسته تا به سئوالات کلی از جمله موضوعات مطرح درماوراالطبیعه پاسخ دهد.علوم تجربی هیچگاه به موضوعات مربوط به ماورا الطبیعه دست درازی نکرده اند و عالمان علوم تجربی هیچگاه بر آن نبوده اند تا سئوالات مطرح در حیطه ماورا الطبیعه را با روشهای علوم تجربی پاسخ دهند. حتی زمانیکه هنوز علوم تجربی از کمبود روشهای تجربی رنج می برد، این فلسفه بود که در حیطه علوم تجربی دست درازی مینمود و فیلسوفان به تئوری پردازی علمی می پرداختند. به وضوح این موضوع از نبود روشهای تجربی برای ثبوت مسائل علمی ناشی می شد. به عنوان مثال مسئله "حرکت" در فیزیک را ذکر میکنیم تا جایگاه علم و فلسفه در تاریخ بشری روشنتر شود. در کتاب خلاصه فلسفی نظریه نسبیت انشتاین چنین آمده است:
یکی از مسائل اساسی که در نتیجه بغرنجی و پیچیدگی، هزاران سال در تاریکی کامل مانده بود، مسأله حرکت است... جسم ساکنی را در محل بی حرکتی در نظر میگیریم، برای تغییر وضع دادن به چنین جسمی لازم است مؤثر خارجی بر آن اثر کند و آن را به جلو براند یا بردارد... ما باتصور غریزی و الهامی خویش حرکت را وابسته به اعمالی چون راندن و بلند کردن و کشیدن میدانیم... این طرز استدلال غریزی و الهامی درباره حرکت باطل است و همین نوع تفکر سبب شد که قرنهای زیادی تصور ما نسبت به مسأله حرکت غلط بماند. شاید شخصیت ارسطو ... علت اساسی پایداری این تصور غلط و الهامی بوده باشد. در کتاب مکانیکی که منسوب به اوست چنین میخوانیم: "جسم متحرک موقعی به حالت سکون در می آید که قوه ای آن را در امتداد خود به حرکت واداشته است نتواند دیگر تأثیر کند و آن را براند". اکتشاف روش استدلال علمی و به کار انداختن آن به وسیله گالیله یکی از بزرگترین پیشرفتهای فکر بشر است و آغاز حقیقی علم فیزیک را از همان موقع باید دانست... با کلید جدیدی که گالیله پیدا کرده نتیجه چنین بیان میشود: " اگر جسمی رانده یا برداشته یا کشیده نشود و از هیچ راه دیگر هم تأثیری بر آن وارد نیاید _و به عبارت ساده تر: چون بر جسم هیچ قوه خارجی کار نکند _ حرکت یکنواخت پیدا میکند، یعنی با سرعت ثابتی در امتداد خط مستقیم تغییر مکان دهد".
با این توضیحات شاید بتوان گفت که حیطه های تئوری پردازی علم و فلسفه مرز مشخصی ندارد و بستگی به توانایی آنها در پرورش موضوع هدف دارد. چه بسا اگر علوم تجربی قدرت پاسخدهی در حیطه ماورا الطبیعه را داشته باشند، شایستگی بیشتری در این زمینه یابند. چراکه پاسخهای علم به یک مسئله به دلیل روش تجربی آن و برخورداری از ته پایه ریاضی، بسیار روشنتر و قابل اعتمادتر از پاسخ دهی فلسفه به یک مسئله میباشد. از آنجا که مسائل فلسفه خالی از اثبات تجربی است، به استناد تاریخ گاهی تصورات فیلسوفان قرنها انسانها را در تاریکی و جهل نگاه داشته است! آیا گاه آن فرا نرسیده است تا در پی اثبات برخی مسائل فلسفی از مسیر علوم تجربی باشیم؟ آیا اکنون علم توانایی نظریه پردازی در ماورا الطبیعه را ندارد ؟
ماورا الطبیعه در فلسفه
شاید بزرگترین سئوال زندگی هر انسان چیستی و وجود روح و بدن و چگونگی ارتباطشان باشد. در سطحی دیگر این سئوال در مورد ماده و ماورا ماده مطرح میشود، طوریکه تبیین و توضیح این مسأله یک ابهام کلی که گریبانگیر انسانها در گستره تاریخ بوده است را مرتفع میسازد. آیا علم قدرت پرداختن به این مسأله را دارد؟ در مقام قیاس اگر بدن، ماده و طبیعت را نظایر یکدیگر فرض کنیم، میتوانیم روح را از موضوعات ماوراالطبیعه بدانیم. ابتدا نظریات فلسفی در مورد رابطه روح و بدن در تاریخ فلسفه را به اجمال بررسی میکنیم تا راه گشایی فلسفه را در این مورد به قضاوت خونندگان بگذاریم! سپس یافته های علمی در زیست شناسی، فیزیک و نجوم را مرور میکنیم که به عقیده بنده به علوم تجربی قدرت مانور و نظریه پردازی در ماورای الطبیعه را میدهد.
افلاطون روح را جوهری میداند قدیم که قبل از بدن موجود است، بعدا که بدنی آماده میشود روح از مرتبه خود تنزل میکند و به بدن تعلق میگیرد. اما ارسطو به جنبه وحدت و وابستگی روح و بدن توجه میکند، او رابطه روح و بدن را سطحی نمی انگارد. ارسطو رابطه روح و بدن را از نوع علاقه صورت و ماده میداند و از آنجا که قوه عاقله مجرد است روح دیگر قدیم نیست، حادث است، در آغاز کار استعداد محض است و هیچگونه علم قبلی ندارد. صدر المتالهین شاید نظر کاملتری در این رابطه دارد، در کتاب مقالات فلسفی مرتضی مطهری چنین مخوانیم:
" صدر المتالهین...از اصول نو و عالی و نیرومندی که تاسیس کرد چنین نتیجه گرفت که علاوه بر حرکات ظاهری و عرضی و محسوس که بر سطح عالم حکمفرماست یک حرکت جوهری و عمقی و نامحسوس بر جوهره عالم حکمفرماست...مبدا تکون نفس، ماده جسمانی است. ماده این استعداد را دارد که در دامن خود موجودی بپروراند ک با ماوراالطبیعه هم افق باشد. اساسا بین طبیعت و ماورا طبیعت دیوار و حائلی وجود ندارد. هیچ مانعی نیست که یک موجود مادی در مراحل تکامل خود تبدیل شود به موجودی غیر مادی."
میزان پیشرفت و راه گشا بودن این نظریات را به قضاوت خواننده می گزارم، چراکه ابراز نظر شخصی بنده، شاید ما را در چالش یک بحث کلامی بیفایده افکند.
ژنتیک
پیشرفتهای جدید زیست شناسی در زمینه ژنتیک و وراثت انسان را از نظم و پیچیدگی خلقت متحیر ساخته است. از آن زمانیکه ساختمان کروموزوم و نحوه جهشهای ژنی کشف شد، دانشمندان سعی در حل مسائل وراثت از طریق احتمالات ریاضی نمودند، اما محاسبات ریاضی بخوبی عاملی ماورا طبیعت شناخته شده را در ایجاد نظم موجود در سیستم را نشان میداد. ما به این اختصار بسنده میکنیم چراکه تفهیم مسأله به آشنایی با علم ژنتیک نیازمند است. به عقیده بنده که در این زمینه مطالعات دانشگاهی دارم، کنکاش در علم ژنتیک پژوهنده را وادار میکند که به ماورای طبیعت شناخته شده ایمان عالمانه آورد!
قضایای مطروحه در فیزیک و نجوم که انسان را به کنکاش علمی در ماورا الطبیعه رهنمون میکند شاید برای مخاطب محترم ملموس تر باشد، لذا مفصلتر به آن میپردازیم.