چكيده :

 الگوريتم هاي ژنتيك يكي از الگوريتم هاي جستجوي تصادفي است كه ايده آن برگرفته از طبيعت مي باشد . نسل هاي موجودات قوي تر بيشتر زندگي مي كنند و نسل هاي بعدي نيز قوي تر مي شوند به عبارت ديگر طبيعت افراد قوي تر را براي زندگي بر مي گزيند. در طبيعت از تركيب كروموزوم هاي بهتر ، نسل هاي بهتري پديد مي آيند . در اين بين گاهي اوقات جهش هايي نيز در كروموزوم ها روي مي دهد كه ممكن است باعث بهتر شدن نسل بعدي شوند. الگوريتم ژنتيك نيز با استفاده از اين ايده اقدام به حل مسائل مي كند . الگوريتم هاي ژنتيك در حل مسائل بهينه سازي كاربرد فراواني دارند.

مسئله ي كاهش آلاينده هاي Cox ، NOx و Sox در كوره هاي صنعتي ، يكي از مسائل بهينه سازي مي باشد، كه هدف آن بهينه كردن عملكرد كوره هاي احتراقي بر حسب پارامترهاي درصد هواي اضافي (E) و دماي هواي خروجي از پيش گرمكن (T) ، به منظور كاهش ميزان آلاينده هاي توليد شده در اثر انجام عمليات احتراق است.

در اين پايان نامه ابتدا مروري بر مفاهيم مقدماتي الگوريتم هاي ژنتيك كرده سپس مشخصات كلي مسئله عنوان مي شود، در انتها مسئله ي مورد نظر توسط الگوريتم ژنتيك اجرا و نتايج آن با روش تابع پنالتي مقايسه مي شود.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                          صفحه

فصل اول -  مقدمه ……………………………………………..

۱-۱-    مقدمه  

فصل دوم -  مقدمه اي بر الگوريتم ژنتيك………………………………………..

۲-۱-          مقدمه

۲-۲-          پيشينه

۲-۳-          اصطلاحات زيستي

۲-۴-          تشريح كلي الگوريتم ژنتيك

۲-۵-          حل مسأله با استفاده از الگوريتم ژنتيك

۲-۶-          اجزاي الگوريتم ژنتيك

۲-۶-۱- جمعيت

۲-۶-۲- كدگذاري

              ۲-۶-۲-۱-     كدگذاري دودويي

              ۲-۶-۲-۲-      كدگذاري مقادير

              ۲-۶-۲-۳-      كدگذاري درختي

۲-۶-۳- عملگرهاي الگوريتم ژنتيك

             ۲-۶-۳-۱-       fitness (برازش)

         ۲-۶-۳-۲-      selection  (انتخاب)

            ۲-۶-۳-۳-   crossover    (تركيب)

           ۲-۶-۳-۴-  mutation     (جهش)

۲-۷-          مفاهيم تكميلي

         ۲-۷-۱- برتري ها و ضعف هاي الگوريتم ژنتيك

         ۲-۷-۲- نكات مهم در الگوريتم هاي ژنتيك

         ۲-۷-۳- نتيجه گيري

فصل سوم – كاهش اثرات زيست محيطي آلاينده هاي Cox، NOx و SOx در كوره ها………..

۳-۱-          مقدمه

۳-۲-          احتراق

۳-۲-۱-   روش محاسبه تركيبات تعادلي با استفاده از ثابت تعادل

۳-۲-۲-   روش محاسبه دماي آدياباتيك شعله

۳-۲-۳-   انتخاب سيستم شيميايي

۳-۲-۴-   تأثير دماي هوا و ميزان هواي اضافي بر توليد محصولات

۳-۳-          بهينه سازي

۳-۳-۱-   روش هاي حل مسائل بهينه سازي

۳-۳-۲-   روش تابع پنالتي

۳-۳-۳-   الگوريتم حل تابع پنالتي

۳-۴-          برنامه ي كامپيوتري و مراحل آن

۳-۵-          تشكيل تابع هدف

۳-۶-          تشكيل مدل مسئله بهينه سازي

۳-۷-          روش حل

فصل چهارم – توضيحاتي در رابطه با gatool نرم افزار مطلب…………….

۴-۱-          gatool

4-2-          تنظيم گزينه ها براي الگوريتم ژنتيك

۴-۳-          Plot Options

4-4-          Population Options

4-5-          Fitness Scaling Options

4-6-          Selection Options

4-7-          Reproduction Options

4-8-          Mutation Options

4-9-          Crossover Options

4-10-       Migration Options

4-11-       Output Function Options

4-12-       Stopping Criteria Options

4-13-       Hybrid Function Options

4-14-       Vectorize Options

فصل پنجم – نتايج…………………………….

۵-۱-          نتايج حاصل از تابع پنالتي و الگوريتم ژنتيك

۵-۲-        نتيجه گيري

فهرست مراجع………………….

فهرست شكل

 ۲-۱- مراحل الگوريتم ژنتيك

۲-۲- مثالي از كروموزوم ها به روش كدگذاري دودويي

۲-۳- مثالي از كروموزوم ها با استفاده از روش كدگذاري مقادير

۲-۴-  انتخاب چرخ رولت

۲-۵-  تركيب تك نقطه اي

۲-۶-  تركيب دو نقطه اي

۲-۷-  تركيب يكنواخت

۲-۸-  وارونه سازي بيت

۲-۹-  تغيير ترتيب قرارگيري

۲-۱۰-  تغيير مقدار

۳-۱- نماي برنامه ي كامپيوتري

۳-۲- عمليات برازش براي توليد NO در مقايسه با نتايج اصلي در احتراق گازوئيل

۴-۱-  نماي gatool نرم افزار مطلب

۵-۱- نماي gatool ، Cox براي گاز طبيعي

۵-۲- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي Cox براي گاز طبيعي

۵-۳- نماي gatool ، NOx براي گاز طبيعي

۵-۴- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي NOx براي گاز طبيعي

۵-۵- نماي gatool ، Cox + NOx براي گاز طبيعي

۵-۶- نمودارهاي Best fitness و Best individual مجموع آلاينده هاي Cox و NOxبراي گاز طبيعي

۵-۷- نماي gatool ، Cox براي گازوئيل

۵-۸- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي Cox براي گازوئيل

۵-۹- نماي gatool ، NOx براي گازوئيل

۵-۱۰- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي NOx براي گازوئيل

۵-۱۱- نماي gatool ، Sox براي گازوئيل

۵-۱۲- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي Sox براي گازوئيل

۵-۱۳-  نماي gatool ، Cox + NOx براي گازوئيل

۵-۱۴- نمودارهاي Best fitness و Best individual مجموع آلاينده هاي Cox و NOx براي گازوئيل

۵-۱۵- نماي gatool ، Cox+NOx+Sox براي گازوئيل

۵-۱۶- نمودارهاي Best fitness و Best individual مجموع آلاينده هاي Cox و NOx وSOx براي گازوئيل

۵-۱۷- نماي gatool ، Cox براي نفت كوره

۵-۱۸- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي Cox براي نفت كوره

۵-۱۹- نماي gatool ، NOx براي نفت كوره

۵-۲۰- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي NOx براي نفت كوره

۵-۲۱- نماي gatool ، Sox براي نفت كوره

۵-۲۲- نمودارهاي Best fitness و Best individual آلاينده ي SOx براي نفت كوره

۵-۲۳- نماي gatool ، Cox + NOx براي نفت كوره

۵-۲۴- نمودارهاي Best fitness و Best individual مجموع آلاينده هاي Cox و NOx براي نفت كوره

۵-۲۵- نماي gatool ، COx+NOx+SOx براي نفت كوره

۵-۲۶- نمودارهاي Best fitness و Best individual مجموع آلاينده هاي COx و NOx و SOx براي نفت كوره

 فهرست جدول

 ۳-۱- تغيير نرخ توليد (mole/hr) NO در اثر تغيير دماي هوا و درصد هواي اضافي……..

۳-۲- تشكيل تابع هدف براي گاز طبيعي………………..

۳-۳- تشكيل تابع هدف براي گازوئيل………………………………………..

۳-۴- تشكيل تابع هدف براي نفت كوره……………………..

۵-۱- مقايسه نتايج تابع پنالتي و الگوريتم ژنتيك…………………………..

فهرست مراجع

۱-   پايان نامه ي كارشناسي ارشد خانم عطيه پريشان نداف

۲-   وبلاگ سياوش محموديان

۳-   وبلاگ ايمان اشكاوند

۴-   عليرضا، مهدي، الگوريتم هاي ژنتيك و كاربردهاي آن، ناقوس انديشه، ۱۳۸۶، ۱۳و۱۴٫

۵-   Jelsoft Enterprises Ltd

 ۵- Jelsoft Enterprises Ltd

6- Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox

دانلود فايل