---

امروزه، مدل های دقیق رایانه ای کاربرد وسیعی در بهین هسازی مهندسی پیدا کرده اند . ارزیابی و محاسبه اکثر این مدل ها، نیازمند صرف زمان و هزینه زیادی است     . در این مقاله یک روش جدید فرامد لسازی ترکیبی به منظور کاهش بار محاسباتی برای رسیدن به جواب بهینه در مسائل مدل سازی ارائه شده، این الگوریتم در ابتدا تعدادی نقاط نمونه ایجاد کرده، مقادیر پاسخ آنها را با   استفاده از محاسبات دقیق به دست آورده و سپس مقدار پاسخ تقریبی نقاط جدید را به دست می آورد     . در صورتی که پاسخ تقریبی به دست آمده در راستای همگرایی الگوریتم باشد، دست به محاسبه پاسخ دقیق آن خواهد زد     . برای ارزیابی تأثیر این الگوریتم بر کاهش بار محاسباتی، چند مثال عددی استاندارد ارائه و نتایج آن با چند الگوریتم متداول بهین ه سازی همچون الگوریتم ژنتیک و   کولونی مورچه ها مقایسه شده است     . مقایسه نتایج نشان می دهد که این الگوریتم تأثیر زیادی بر کاهش بار محاسباتی و افزایش سرعت همگرایی دارد       .  

---

بهینه‏سازی سبد سهام با رویکرد «میانگین- نیم‏ واریانس» و با استفاده از روش «جستجوی هارمونی» رضا راعی۱، شاپور محمدی۲، هدایت علی بیکی۳ ۱- دانشیار گروه مدیریت دانشکده مدیریت، دانشگاه تهران، تهران، ایران ۲- استادیار گروه مدیریت دانشکده مدیریت، دانشگاه تهران، تهران، ایران ۳- دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مدیریت دانشکده مدیریت، دانشگاه تهران، تهران، ایران دریافت: ۸/۹/۸۹ پذیرش: ۱۸/۱۲/۸۹ چکیده برای رسم مرز کارا و تشکیل پرتفوی بهینه معمولاً واریانس به عنوان عامل خطرپذیری عمومی در نظر گرفته می‏شود. اما از آن جا که نیم‏واریانس تخمین بهتری از خطرپذیری واقعی پرتفوی ارائه می‏دهد، در این تحقیق نیم‏واریانس به عنوان عامل اصلی خطرپذیری در نظر گرفته می‏شود. مسأله بهینه‏سازی پورتفوی ترکیبی از مسأله برنامه‏ریزی عدد صحیح و برنامه‏ریزی درجه ۲ است که برای حل این گونه مسائل الگوریتم‏های مشخص و کارایی وجود ندارد. هدف این تحقیق حل مسأله بهینه‏سازی‏ مقید پرتفوی سهام با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) است. این الگوریتم با الهام از فرایند بهبود و تکامل هارمونی به وسیله مجموعه نوازندگان موسیقی جهت حل مسائل بهینه‎سازی به وجود آمده است. به منظور حل مسأله بهینه‏سازی‏ پرتفوی سهام با استفاده از اطلاعات قیمت ۲۰ سهم پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران از مهر ۱۳۸۵ تا اسفند ۱۳۸۷، مرز کارای سرمایه‏گذاری برای دو الگو با عامل خطرپذیری واریانس و نیم‏واریانس رسم می‏گردد. نتایج این تحقیق نشان می‏دهد که روش جستجوی هارمونی در بهینه‏سازی مقید پرتفوی سهام، موفق عمل می‏کند و در یافتن جواب های بهینه در تمامی سطوح خطرپذیری و بازده از دقت قابل قبولی برخوردار است.

---

در این مقاله به طراحی کنترل کننده تطبیقی به صورت تلفیقی از روش خطی‌سازی بازخوردی و تئوری پایداری لیاپانوف، برای یک ربات موازی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن یک مکانیزم موازی سه درجه آزادی برای ربات که سبب حرکت انتقالی خالص در مجری نهایی می‌شود، ابتدا معادلات حاکم بر سینماتیک و معادلات قید به دست آمده و سپس به منظور کنترل ربات، مدل دینامیکی سیستم مقید با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده است. پس از استخراج مدل دینامیکی ربات مورد مطالعه، با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی، دو مسیر بهینه برای مجری نهایی در حضور موانع، برای ردیابی توسط ربات طراحی شده است. یک تابع هدف بر اساس دستیابی به کوتاه‌ترین مسیر و عدم برخورد با موانع با حفظ فاصله حاشیه‌ای از آنها تعریف شده است. مسیر اول، یک مسیر دو بعدی در حضور چهار مانع دایره‌ای و مسیر دوم، یک مسیر سه بعدی در حضور سه مانع کروی می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش خارجی و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی با وجود اغتشاش خارجی و عدم قطعیت و تغییر در پارامترهای مدل، قادر به کنترل حرکت مجری نهایی روی مسیرهای طراحی شده با عملکرد مطلوب می‌باشد.

---

در این مقاله، به طراحی کنترل‌کننده‌ مود لغزشی تطبیقی بهینه به کمک اگوریتم جسنجوی هارمونی برای ربات متحرک چند جهته پرداخته شده است. ابتدا مدل‌سازی سینماتیکی انجام و سپس با استفاده از معادلات مومنتوم خطی و زاویه‌ای، معادلات مدل دینامیکی ربات استخراج شده است. از آنجایی که مدل استخراجی، بیان دقیقی از رفتار ربات همه جهته نیست، مدل دارای عدم قطعیت می‌باشد. از این‌رو یک روش برای کنترل ردیابی ربات ارائه شده است. کنترل‌کننده پیشنهادی، شامل یک مدل دینامیک معکوس تقریباً شناخته شده به عنوان خروجی بخش مدل-مبنای کنترل‌کننده، ترم تخمینی از عدم قطعیت برای جبران دینامیک مدل نشده، اغتشاشات خارجی، و پارامتر‌های متغیر با زمان برای بهبود پایداری حلقه-بسته و میزان خطای تخمین عدم قطعیت‌ها می‌باشد. در ادامه به منظور مقایسه پاسخ کنترل‌کننده پیشنهادی، کنترل کننده های خطی سازی پسخور و مود لغزشی بهینه نیز طراحی، سپس یک تابع هزینه به صورت ترکیبی از نرخ سیگنال کنترلی و معیار خطای انتگرالی در نظر گرفته شده که به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی مینیمم شده و پارامترهای بهینه کنترلی استخراج شده است. عملکرد کنترل‌کننده پیشنهادی در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است.

---

جرثقیل دوبعدی، یک سیستم زیر فعال است و از این رو مسئله کنترل چنین سیستم‌هایی تا حدودی پیچیده می‌باشد. در این مقاله به طراحی کنترل کننده‌های خطی سازی فیدبک جزئی و مود لغزشی برای یک سیستم جرثقیل کانتینر دو بعدی با طول کابل متغیر پرداخته شده است. از آنجایی که مدل دینامیکی سیستم بیان دقیقی از رفتار واقعی سیستم نیست و سیستم دارای عدم قطعیت می‌باشد، لذا کنترل کننده‌ای طراحی شده که تا حدودی اثرات عدم قطعیت مدل و اغتشاشات خارجی را کاهش داده و در مقابل این عوامل مقاوم باشد. از آنجا که سیستم مورد مطالعه، یک سیستم زیرفعال است، به منظور طراحی کنترل کننده، ابتدا دینامیک سیستم به دو بخش فعال و غیرفعال تفکیک و سپس، پایداری کنترل کننده‌های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، یک تابع هدف به صورت ترکیب معیار انتگرال خطا و نرخ تغییر سیگنال کنترلی در نظر گرفته شده است. تابع هدف معرفی شده، به کمک الگوریتم‌های جستجوی هارمونی و ازدحام ذرات، مینیمم شده و مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترلی استخراج شده است، تا امکان مقایسه عملکرد کنترلرها در شرایط بهینه آنها فراهم شود. نتایج شبیه سازی، حاکی از عملکرد مناسب کنترل کننده‌های خطی سازی فیدبک جزئی و مود لغزشی بهینه شده به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی در حضور عدم قطعیت پارامتری، اغتشاش خارجی متغیر با زمان، و نویز سنسورها می باشد.

---

بهینه‌سازی توپولوژی سازه‌های گسسته بزرگ مقیاس، از چالش ‌برانگیزترین مسائل بهینه‌سازی به شمار می‌روند. در این نوع بهینه‌سازی، هنگامی که سطح مقطع اعضا از میان مقادیر گسسته انتخاب می‌شوند، رسیدن به بهینه‌ کلی دشوارتر می‌گردد. در این مقاله، روش‌ بهینه‌سازی دومرحله‌ای نوینی جهت بهینه‌سازی توپولوژی سازه‌های گسسته بزرگ مقیاس (شبکه‌های دولایه)، با در نظر گرفتن قیود مختلف و با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی (HSA) ارائه شده است. بدین منظور، ابتدا با استفاده از روش بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها (ESO)، یک آنالیز حساسیت جهت شناخت اعضای سازه‌ای مهم‌تر، انجام می‌شود. سپس نتایج این آنالیز حساسیت به نحوی مورد استفاده قرار می‌گیرد، که HSA بتواند با ایجاد یک جستجوی جهت‌دار در یک فضای طراحی کاهش یافته، توپولوژی بهینه شبکه‌های دولایه را بدست آورد. در روند بهینه‌سازی توپولوژی، وزن سازه کمینه می‌گردد بطوریکه قیود مسئله بهینه‌سازی شامل تنش اعضا و جابجایی گره‌ها و نیز ضریب لاغری اعضا ارضا گردند. همچنین، وجود و عدم وجود اعضای شبکه پایین و جانی و نیز سطح مقطع اعضای سازه بعنوان متغیرهای طراحی انتخاب شده است. حذف اعضای شبکه پایین و جانی، از طریق حذف گره‌های شبکه پایین انجام شده است. بمنظور کاهش فضای طراحی، از تقارن سازه جهت حذف گروهی این گره‌ها استفاده می‌شود. نتایج عددی بدست آمده در این مقاله، کارایی روش‌ دومرحله‌ای ارائه شده را در یافتن توپولوژی بهینه شبکه‌های دولایه نشان می‌دهند.

---

در این مقاله یک کنترل کننده نیروی فعال ترکیبی مقاوم بهینه بر مبنای الگوریتم جستجوی هارمونی برای ربات اسکلت خارجی پایین تنه طراحی شده است. معادلات دینامیکی به روش لاگرانژ با در نظر گرفتن سه عملگر روی مفاصل ران، زانو و قوزک به منظور تعقیب یک مسیر مشخص استخراج شده است. عدم هماهنگی حرکات و تبادل نیرو بین ربات با بدن انسان که به صورت اغتشاش به ربات اعمال می‌شود از جمله مشکلات عمده ربات‌های اسکلت خارجی می‌باشد. به منظور کاهش اثر اغتشاش و افزایش دقت، از ترکیب کنترل فعال نیرو (حلقه اصلاحی ورودی کنترلی) با کنترل موقعیت به‌عنوان روشی کارآمد و مقاوم استفاده می‌شود. در روش کنترل فعال نیرو، برای استخراج ورودی کنترلی مقاوم در برابر اغتشاشات اعمال شده، ممان اینرسی لینک‌های رابط در هر لحظه با مینیمم کردن معیار خطای ITAE و نرخ تغییرات ورودی کنترلی، به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی تخمین زده شده و بر مبنای تخمین حاصل، ورودی کنترلی اصلاح می‌شود. برای حلقه کنترل موقعیت نیز دو کنترل کننده مد لغزشی وخطی سازی پسخورد طراحی شده است. به منظور اعتبارسنجی، ربات در نرم‌افزار آدامز مدل شده و ورودی کنترلی حاصل از کنترل کننده‌های نیرو و موقعیت طراحی شده به مدل استخراجی از آدامز اعمال شده است. برای مقایسه منطقی، پارامترهای کنترلی با الگوریتم جستجوی هارمونی بهینه شده و سپس عملکرد کنترل کننده‌های موقعیت در حالت ترکیبی و معمولی (بدون حلقه کنترل نیرو) با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج به‌دست آمده بیانگر برتری روش کنترل مد لغزشی ترکیبی ارائه شده نسبت به دیگر کنترل کننده‌های فوق می‌باشد.

---