توسعه الگوریتم بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر تجزیه با استفاده از عملگرهای الگوریتم ژنتیک به منظور طراحی بهینه شبکه های توزیع آب

رویکرد اصلی حل مسائل بهینه سازی چند هدفه در اغلب الگوریتم های بهینه سازی فراکاوشی، بکارگیری مفهوم غلبگی پارتو می باشد. یک روش جدید و جایگزین برای این دسته از الگوریتم های حل، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر تجزیه است که در آن به جای حل مستقیم، با استفاده از تجمیع توابع هدف، مساله اصلی به چند زیر مساله تک هدفه گسسته تبدیل شده و همزمان حل می شوند. در این مقاله الگوریتم مبتنی بر تجزیه برای طراحی بهینه شبکه های آب رسانی  بزرگ مقیاس مورد آزمون قرار می گیرد. برای این منظور عملگرهای الگوریتم ژنتیک در قالب رویکرد بهینه سازی مبتنی بر تجزیه بکار گرفته می شود و برای حل دو مساله استاندارد و شناخته شده طراحی بهینه شبکه توزیع آب، به ترتیب با 99 و 454 متغیر تصمیم، مورد استفاده قرار می گیرد. عملکرد مدل توسعه داده شده با دو الگوریتم معروف بهینه سازی، الگوریتم های NSGA-II و SPEA-II، که بر اساس غلبگی پارتو توسعه داده شده اند، مقایسه می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که الگوریتم مبتنی بر تجزیه هم به لحاظ  معیار همگرائی (کیفیت جواب ها) و هم به لحاظ حفظ تنوع در جمعیت بر دو الگوریتم مذکور برتری دارد. این نتایج بیانگر امیدبخش بودن عملکرد این الگوریتم در حل مسائل پیچیده بهینه سازی در حوزه مهندسی آب می باشد.

Keywords:

بهینه سازی مبتنی بر تجزیه , شبکه آب رسانی , NSGA-II , بهینه سازی چند هدفه , الگوریتم ژنتیک