دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد درباره نظریه زمان بندی |
1-2- کار زمانبندی.. 3
1-3- نظریه زمانبندی.. 4
1-4- زمانبندی در کسب و کار 4
1-4-1- زمانبندی در تولید. 5
1-4-2- زمانبندی در خدمات.. 6
1-5- مروری بر مدلها 6
1-6 – فرضیات عمومی و ارائه یک مدل کلی.. 9
1-7- ضرورت انجام تحقیق.. 10
1-8- هدف از تحقیق.. 11
1-9- جمعبندی.. 12
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق… 13
2-1- مقدمه. 14
2-2- مروری بر محدودیتها در محیط ماشینهای موازی.. 14
2-2-1- زمانهای آمادهسازی وابسته به توالی.. 14
2-2-2- محیط پویا 16
2-3- مروری بر توابع هدف در محیط ماشینهای موازی.. 17
2-4- مروری بر روشهای حل در محیط ماشینهای موازی.. 19
2-5- مسائل چند هدفه. 20
2-6- روشهای حل مسائل بهینهسازی چندهدفه. 23
2-6-1- مروری بر الگوریتم NSGA-II 26
2-6-2- مروری بر الگوریتم فراابتکاری تکاملی DE. 28
2-7- مروری بر روشهای ارزیابی.. 30
2-7-1- نسبت خطا 31
2-7-2- منطقه زیر پوشش دو مجموعه. 31
2-7-3- فاصله عمومی.. 32
2-7-4- نسبت فوق مساحت… 32
2-7-5- فاصلهگذاری.. 33
2-7-6- فاصله از نقطه ایدهآل.. 33
2-7-7- گسترش… 34
2-7-8- بیشترین گسترش… 34
2-8- جمعبندی.. 35
فصل سوم: مدل ریاضی و روش حل پیشنهادی.. 36
3-1- مقدمه. 37
3-2- مدل کارها و عملیات.. 37
3-3- مدل ماشینها و پارامترهای مربوط به آنها 38
3-4- اهداف.. 38
3-5- مفرضات مسأله. 40
3-6- محدودیتهای مسأله. 40
3-7- شرح مسأله و ارائه مدل.. 41
3-8- مدل ریاضی پیشنهادی.. 42
3-9- تضاد موجود بین تابع هدفها 44
3-10- روش پیشنهادی حل مسأله مورد نظر. 44
3-10-1- ساختار کلی الگوریتم تکاملی DE. 45
3-10-2- ساختار پیشنهادی الگوریتم DE. 48
3-10-2-1- ساختار کلی روش پیشنهادی DE. 48
3-10-2-2- عملگر جهش…. 51
3-10-2-3- عملگر تقاطع. 52
3-10-2-4- عملگر انتخاب یا بازسازی.. 53
3-10-2-5- به روز رسانی آرشیو پارتو. 54
3-10-2-6- رویه بهبود. 54
3-10-2-7- انتخاب جواب.. 55
3-10-3- ساختار الگوریتم حل NSGA-II 55
3-10-3-1- روش سریع مرتبسازی جوابهای مغلوب NSGA-II 56
3-11- جمعبندی.. 60
فصل چهارم: نتایج محاسباتی.. 61
4-1- مقدمه. 62
4-2- اعتبار سنجی مدل.. 62
4-3- جبهه پارتو. 63
4-4- تنظیم پارامتر با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) 65
4-5- شاخصهای مقایسه. 68
4-6- نتایج مقایسهای.. 68
4-7- مقایسه زمان اجرا 72
4-8- جمعبندی.. 74
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادها 75
5-1- نتیجهگیری.. 76
5-2- پیشنهادهای آتی.. 76
منابع و مراجع.. 78
پیوستها 83
پ 1- مدل ریاضی ارائه شده در نرمافزار GAMS. 84
پ 2- کد نوشته شده در محیط Matlab برای دو روش حل DE و NSGA-II و روشهای مقایسه آنها 88
چکیده لاتین.. 106
فهرست جداول:
عنوان شماره صفحه شماره صفحه
جدول 4-1- مفروضات اصلی کد نوشته شده در محیط GAMS. 62
جدول 4-2- اعداد توابع هدف.. 64
جدول 4-3- پارامترهای تعیین شده برای روشهای حل.. 67
جدول 4-4- نتایج مقایسهای دو الگوریتم DE و NSGA-II 70
جدول 4-5- زمانهای اجرا 73
فهرست اشکال:
عنوان شماره صفحه شماره صفحه
شکل 2-1- محیط متغیرهای تصمیم و فضای هدف… 21
شکل 2-2- مجموعه جوابهای مغلوب و غیرمغلوب… 22
شکل 2-3- بررسی وظیفه اول الگوریتم های چندهدفه. 25
شکل 2-4- بررسی وظیفه دوم الگوریتمهای چندهدفه. 25
شکل 3-1- ساختار کلی الگوریتم. 46
شکل 3-2- نمای کلی الگوریتم DE تلفیقی.. 48
شکل 3-3- نحوه نمایش جواب.. 49
شکل 3-4- ساختار کلی VNS. 55
شکل 3-5- میزان مغلوبیت جوابها 56
شکل 3-6- برتری جوابها در سطح اول.. 57
شکل 3-7- برتری جواب با فاصله ازدحام بیشتر. 57
شکل 3-8- محاسبه فاصله ازدحام برای جواب i 58
شکل 3-9- NSGA-II و عملگر مسابقهای دودویی.. 58
شکل 3-10- ساختار کلی الگوریتم NSGA-II 59
شکل 4-1- جواب حل مدل مورد نظر در محیط GAMS. 63
شکل 4-2- جبهه پارتو برای 50 جواب مختلف.. 65
شکل 4-3- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل DE. 66
شکل 4-4- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل NSGA-II 67
شکل 4-5- نمودار مقایسهای شاخص کیفیت برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71
شکل 4-6- نمودار مقایسهای شاخص فاصلهگذاری برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71
شکل 4-7- نمودار مقایسهای شاخص پراکندگی برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 72
شکل 4-8- نمودار زمانهای اجرا 73
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
در جهان رقابتی حاضر، توالی و زمانبندی مناسب، ضرورتی برای بقا در فضای بازار است. زمانبندی، ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه میکند. منابع و کارها در زمانبندی ممکن است
انواع گوناگونی داشته باشد [1]. با توسعه جهان صنعتی، منابع بحرانیتر میشوند. زمانبندی این منابع، افزایش کارایی و بهرهبرداری از ظرفیت، کاهش زمان مورد نیاز برای تکمیل کارها و نهایتاً افزایش سوددهی یک سازمان را به دنبال خواهد داشت. در نتیجه، زمانبندی مناسب و مؤثر منابع مانند ماشینها، نیروی انسانی و غیره در محیط به شدت رقابتی امروز الزامیست [1،2].
زمانبندی یک فرآیند تصمیمگیری است که نقش مهمی را در اکثر صنایع تولیدی و خدماتی ایفا میکند. زمانبندی در تدارکات، تولید، حمل و نقل، توزیع، پردازش اطلاعات و ارتباطات کاربرد دارد. عمل زمانبندی در یک سازمان، از مدلها و روشهای ریاضی یا روشهای ابتکاری برای تخصیص منابع محدود به کارهای در حال جریان استفاده میکند. تخصیص درست منابع، سازمان را برای بهینه کردن اهداف و به دست آوردن آرمانها توانمند میسازد. منابع میتوانند ماشینها در کارگاه تولیدی، خطوط هوایی در فرودگاه، کارگران در پروژه ساختمانی یا واحدهای پردازشی در محیط کامپیوتر باشند. کارها نیز میتوانند عملیات در کارگاه تولیدی، پرواز و فرود در فرودگاه، مراحل در یک پروژه ساختمانی و برنامههای کامپیوتری در محیط کامپیوتر باشند. هر کار دارای ویژگیهایی همچون سطح اولویت، زمان آماده به کار بودن و موعد تحویل[1] میباشد. تابع هدف همچنین میتواند به صورتهای مختلفی مانند حداقل کردن زمان اتمام کل کارها یا حداقل کردن تعداد کارهای دارای دیرکرد در نظر گرفته شود [3].
مسأله زمانبندی ماشین، زمینهای غنی و مناسب برای تحقیقات است که کاربردهای فراوانی در تولید، پشتیبانی، معماری کامپیوتر و مانند این را به همراه خواهد داشت. حوزه مورد بررسی در این پایاننامه، مسأله ماشینهای موازی[2] است. زمانبندی ماشینهای موازی در ارتباط با چگونگی زمانبندی گروهی از کارها بر روی تعدادی از ماشینها به منظور اطمینان از پردازش کارها در مدت زمانی منطقی میباشد. ماشینهای موازی از دو دیدگاه تئوری و عملی دارای اهمیت میباشند. از دیدگاه تئوری، تعمیمی از تک ماشین[3] و حالت خاصی از محیط جریان کارگاهی انعطافپذیر[4] است. از دیدگاه عملی به این جهت که در دنیای واقعی بسیار معمول هستند دارای اهمیت میباشند [1]. علاوه بر این، روشهایی که در محیط ماشینهای موازی مورد استفاده قرار میگیرند، قابل استفاده در فرآیندهای تجزیه برای سیستمهای چند مرحلهای نیز میباشد. زمانبندی صنایع به طور کلی از کاربرد مدل ماشینهای موازی سود برده است. ماشینهای موازی توانایی انجام عملیات یکسان با داشتن ظرفیتها و استعدادهای متفاوت را دارا میباشند. در واقع ماشینهای موازی، افزایش ظرفیت و انعطافپذیری سیستم را با پردازش کارهای متفاوت به همراه خواهند داشت.
عموماً ماشینها در محیط موازی قادر به پردازش گروه یکسانی از کارها میباشند، اما بر اساس زمان پردازش کار به سه دسته عمده طبقهبندی میشوند: ماشینهای یکسان[5]، ماشینهای یکنواخت[6] و ماشینهای نامرتبط[7]. در حالتیکه زمان پردازش کار بر روی همه ماشینها یکسان باشد، ماشینهای موازی یکسان نامیده میشوند. اگر ماشینها دارای سرعت متفاوت باشند، یعنی زمان پردازش کارها بر روی ماشینها متناسب با میزان سرعت در نظر گرفته شده باشد، ماشینهای موازی یکنواخت نامیده میشوند. در حالتی که زمانهای پردازش یک کار بر روی ماشینهای مختلف به طور دلخواه متفاوت باشند، ماشینهای موازی نامرتبط نامیده میشوند [3]. در این پایاننامه، مسأله ماشینهای موازی یکنواخت مورد بررسی قرار میگیرد.
در ادامه به معرفی کار و نظریه زمانبندی و نحوه تعامل آن با برنامهریزی خواهیم پرداخت. با توجه به این که مدلهای زمانبندی معمولاً بر اساس ترکیب ماشینها، نوع محدودیتها و معیارهای در نظر گرفته شده مشخص میشوند، سپس به معرفی انواع متداولی از موارد بالا خواهیم پرداخت.
فرم در حال بارگذاری ...
[سه شنبه 1398-07-23] [ 01:57:00 ب.ظ ]
|