الگوریتم بهینه سازی وال Whale Optimization Algorithm

یکی از موضوعات جالب در مورد وال­ها وجود نوعی رفتار اجتماعی[۱] در زندگی آنها می­باشد. وال­ها می­تواند به تنهایی یا به شکل گروهی زندگی نمایند هرچند که رفتار آنها بیشتر در قالب رفتارهای گروهی قرار دارد. در برخی گونه­های نهنگ نظیر نهنگ قاتل در طول عمر آنها فقط در دسته کوچک خانواده زندگی می­نماید و گروهی که در آن قرار دارند کوچک می­باشند اما در برخی گونه­های نهنگ نظیر نهنگ کوهان دار[۲] که یکی از بزرگترین انواع نهنگ­ها می­باشد. اندازه اینگونه از نهنگ­ها گاهی بقدری بزرگ است که به اندازه یک اتوبوس بزرگ نیز می­رسد. انواع مختلفی از نهنگ­ها وجود دارد که غالباً در ۷ دسته اصلی تقسیم­بندی می­شوند که نهنگ کوهان دار یکی از انواع نهنگ­ها است که دارای رفتار جالبی در شکار کردن ماهیان و میگوهای دریایی[۳] است. این نهنگ عظیم جثه برای شکار ماهیان و میگوهای کوچک که غذای مورد علاقه آن می­باشد از مکانیزم ایجاد دیواره حباب در پیرامون دسته­های ماهی و میگو استفاده می­نماید و به کمک حباب­های هوا در اطراف دسته ماهیان آنها را به وحشت انداخته و در یک ناحیه جمع کرده و با یک بلع همه آنها را وارد دستگاه گوارش خود می­نماید. مکانیزم شکار در این دسته از وال­ها از نوع دسته جمعی و به کمک سایر وال­ها انجام می­شود که نشان دهنده یک سیستم اجتماعی شکار در این گونه از وال­ها می­باشد.

این جانداران دارای رفتار اجتماعی[۴] سطح بالایی بوده و دلیل آن تکامل مغز آنها و همچنین وجود سلولهای دوکی در مغز آنها می­باشد که بیشتر در انسان و موجودات تکامل یافته وجود دارد. یکی از رفتارهای جالب گروهی و اجتماعی آنها در شکار دسته­های ماهی مشاهده می­شود که به شکار حبابی[۵]  معروف است.

در روش شکار حبابی یک وال با استفاده از حبابهای که پیرامون دسته ماهی ایجاد می­نمایند آنها را به سمت سطح آب یا نقطه بهینه برای شکار هدایت نموده و در فرصت مناسب به دسته حمله و آنها را شکار می­نماید.

مطابق شکل فوق می­توان دریافت که هر وال با ایجاد حبابهای پیرامون دسته­های ماهی جمعیت ماهی را به سمت فوقانی آب دریا هدایت کرده و شکار آن ساده­تر می­باشد و مسلماً در این فرآیند تولید حباب کل اعضای جمعیت یک  شبکه غذایابی حبابی[۶] برای شکار دسته ماهی فراهم می­نمایند. وال­ها برای شکار دسته ماهی یا هدایت آنها به سمت نقطه بهینه از دو شیوه شکار حرکت مارپیچی به بالا[۷] و دور مضاعف زدن[۸] برای محاصره دسته ماهی استفاده می­نمایند تا دسته ماهی را در یک نقطه بهینه قرار داده و آنها را شکار نمایند]۳۳[. الگوریتم بهینه­سازی وال[۹] با الگوبرداری از رفتار وال­های کوهان دار در شکار دسته ماهی به کمک مکانیزم شکار حبابی مدلسازی شده است و در این الگوریتم از حرکت مارپیچی به بالا و دور مضاعف زدن برای جستجو در فضای مسئله استفاده می­شود و فرض الگوریتم به این صورت است که هر راه­حل مسئله یک وال بوده که به کمک سایر وال­ها به دنبال جواب بهینه یا غذا می­باشد.

[۱] Social behavior

[۲] Humpback

[۳] Krill

[۴] Social behavior

[۵] Hunt Bubble

[۶] Bubble-net feeding

[۷] Upward-spirals

[۸] Double-loops

[۹] Whale Optimization Algorithm (WOA)

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد و دکتری کامپیوتر دانلود سمینار رایگان کارشناسی ارشد کامپیوتر