رقابت استعماری در کشت محصول کشاورزی

3-2-3- مدل الگوریتم رقابت استعماری.

3-2-3-1-مزایای الگوریتم رقابت استعماری.

3-2-3-2-مروری بر پدیده‌ی تاریخی استعمار

3-2-3-3- شرح كلي الگوریتم پیشنهادی.

3-2-3-4- شکل‌گیری امپراطوری‌های اولیه.

3-2-3-5- سياست جذب..

3-2-3-6- جابجايي موقعيت مستعمره و امپرياليست..

3-2-3-7- قدرت كل هر امپراطوري.

3-2-3-8- رقابت استعماري.

3-2-3-9- سقوط يك امپراطوري.

3-2-3-10- همگرايي.

3-2-4-جمع آوري و معرفي داده‌ها

3-2-5- مرتب كردن داده‌ها

3-2-6- تابع هدف..

3-2-7- محدوديت‌ها و نحوه‌ي اعمال آن.

3-2-8- برنامه‌هاي تعيين الگوي كشت به روش الگوريتم رقابت استعماري.

3-2-8-1- Problem Definition.

3-2-8-2- ICA Parameters.

3-2-8-3- Initialization.

3-2-8-4- ICA Main Loop.

منابع

رقابت استعماری در کشت محصول کشاورزی

مدل الگوریتم رقابت استعماری

بهينه‌سازي اهميت بسيار زيادي در شاخه‌هاي علوم مختلف دارد و دانشمندان در اكثر علوم علاقه‌مندند تا يك روش بهينه براي يك فرآيند علمي يادگيري به كار برند به طوري كه هزينه‌ها حداقل شده و ميزان توليد يا سود حداكثر شود. روش‌هاي بهينه‌سازي به دو دسته‌ی بهينه‌سازي محلي و بهينه‌سازي فراگير تقسيم مي‌شوند. در مواردي كه نياز به بهينه‌سازي گسترده و كلي باشد از الگوريتم‌هاي تكاملي استفاده مي‌شود. الگوريتم‌هاي ژنتيك، بهينه‌سازي ذرات، شبيه‌سازي بازپخت، كلني مورچگان از مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترين الگوريتم‌هاي تكاملي مي‌باشند.

الگوريتم ژنتيك در سال 1962 توسط ‌هالند ارايه شده و در طول زمان تكامل يافته است. اين الگوريتم و ساير الگوريتم‌هايي كه نام برده شد به طور گسترده براي بهينه‌سازي مسايل مختلف استفاده شده است. الگوريتم ژنتيك الهام گرفته از تكامل زيستي انسان مي‌باشد در حالي كه مي‌دانيم تكامل فرهنگي و اجتماعي او بسيار سريع‌تر از تكامل زيستي او صورت مي‌گيرد. در اين پايان‌نامه توانايي الگوريتم جديدي به نام الگوريتم رقابت استعماري كه بر مبناي تكامل اجتماعي و سياسي انسان پايه‌گذاري شده براي تعيين الگوي بهينه‌ی كشت مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

همان طور که گفته شد اغلب الگوریتم‌های ارایه شده، شبیه‌سازی کامپیوتری فرایند‌های طبیعت هستند. شاید علت اصلی آن درک راحت‌تر و سادگی نوشتن برنامه‌های این فرآیند‌های طبیعی باشد. الگوریتم رقابت استعماری با الهام گیری از فرآیند تکامل اجتماعی انسان و گسترش آن ایجاد شده است. این الگوریتم همانند سایر روش‌های بهینه‌سازی تکاملی با یک جمعیت اولیه شروع می‌شود. در این روش، هر عنصر جمعیت، کشور نامیده می‌شود. کشور‌های ایجاد شده به دو دسته‌ی مستعمره و استعمارگر تبدیل می‌شوند.

هر استعمارگر، بسته به قدرت خود، تعدادی از کشور‌های مستعمره را تحت سلطه‌ی خود در می‌آورد. هسته‌ی اصلی این الگوریتم را سیاست جذب مستعمرات و رقابت استعماری تشکیل می‌دهد. در دنیای واقعی استعمارگران با احداث مدارس به زبان خود در مستعمرات و اشاعه‌ی فرهنگ خود در آن‌ها سعی در نزدیک کردن فرهنگ و زبان مستعمره به فرهنگ و زبان خود داشتند.

در این الگوریتم نیز با الهام گیری از این روش از یک رابطه‌ی خاص برای این منظور استفاده می‌شود. اگر در حین حرکت، یک مستعمره نسبت به استعمارگر، به موقعیت بهتری دست یابد جای این دو عوض می‌شود. قدرت کل یک امپراطوری نیز از حاصل جمع قدرت استعمارگر با درصدی از میانگین قدرت مستعمرات به دست می‌آید.

رقابت استعماری هسته‌ی دیگر این الگوریتم را تشکیل می‌دهد. در طی رقابت استعماری، مستعمرات امپراطوری‌های ضعیف توسط استعمارگران قوی‌تر جذب شده و به تدریج قدرت امپراطوری‌های ضعیف کم می‌شود تا این که کل مستعمرات خود را از دست می‌دهد و در نهایت استعمارگر پس از دست دادن کل مستعمرات خود، به تصادف به یکی از امپراطوری‌های دیگر پیوسته و امپراطوری به طور کامل حذف می‌گردد. با ادامه‌ی کار به جایی می‌رسیم که تنها یک امپراطوری داریم که دنیا را اداره می‌کند. در این حالت رقابت استعماری متوقف شده و به نقطه‌ی بهینه می‌رسیم.

مزایای الگوریتم رقابت استعماری

الگوریتم رقابت استعماری با نگاهی دیگر و کاملاً نو به مسایل بهینه‌سازی، پیوندی بین تکامل اجتماعی انسان و به عبارت دیگر بین علوم انسانی و اجتماعی از یک سو و علوم ریاضی و فنی از طرف دیگر برقرار می‌کند. این الگوریتم که چند سالی از تولد آن بیشتر نمی‌گذرد در حل مسایل مختلف کاربرد داشته ولی تاکنون برای تعیین الگوی بهینه‌ی کاشت مورد استفاده قرار نگرفته است. از مزایای الگوریتم رقابت استعماری می‌توان به موارد زیر اشاره نمود :

• نو بودن پایه و اساس این الگوریتم
• سرعت مناسب در یافتن جواب بهینه
• توانایی بهینه‌سازی هم‌تراز و حتی بالاتر نسبت به سایر الگوریتم‌های بهینه‌سازی در مسایل مختلف

رقابت استعماری

در مدل مورد بحث بين امپراطوري‌ها نيز رقابت وجود دارد. بدين صورت كه هر امپراطوري‌ سعي دارد تا مستعمرات ساير امپراطوري‌ها را از چنگال آن‌ها درآورده و ضميمه‌ي خود نمايد. اين موضوع در مورد ايران نیز صادق می‌باشد. روسيه و انگليس سال‌هاي متمادي سعي مي‌نمود‌ه‌اند تا حكومت مركزي دست نشانده‌ي آن‌ها باشد تا ايران را به صورت مستعمره به قلمرو خود اضافه کنند.

این موضوع در مدل بدین صورت لحاظ شده که امپراطوری در حال حذف همان امپراطوري ضعيف در نظر گرفته مي‌شود و در هر بار تكرار الگوريتم رقابت استعماری، از ضعيف‌ترين امپراطوري، ضعيف‌ترين مستعمره جدا و طي رقابتي به يكي از قوي‌ترين امپراطوري‌ها ملحق مي‌شود. شكل 3-10 اين بخش از الگوريتم را نشان مي‌دهد. در اين شكل يك مستعمره از ضعيف‌ترين امپراطوري (امپراطوري شماره‌ی 5) در معرض رقابت استعماري  قرار  گرفته است. براي مدل‌سازي رقابت بين امپراطوري‌ها و تعيين احتمال تصاحب اين مستعمره توسط امپراطوري‌هاي ديگر از درآمد كل نرمالیزه شده‌ي امپراطوري استفاده مي‌كنيم.

جهت مشاهده نمونه های دیگر از مبانی نظری مهندسی کشاورزی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع لاتین

• Darshana, Pandey A, Ostrowski M, Pandey R.P. 2011. Simulation and Optimization for Irrigation and Crop Planning. Irrigation and Drainage, 10.1002/ird. 633.
• Dattatray G, Regulwar J, yotiba B. 2011. Irrigation Planning Under Uncertainty—A Multi Objective Fuzzy Linear Programming Approach. Water Resour Manage, 25: 1387–1416.
• El-Houri A I.S., Idris B. 2009. Optimum Winter Cropping Pattern in the Northern State, Sudan. J.Sc. Tech Vol, 10(3): 77-86.
• Khare D, Jat M.K, Ediwahyunan. 2006. Assessment of counjunctive use planning options: A case study of Sapon irrigation command area of Indonesia. Journal of Hydrology, 328: 764– 777.
• Kipkorir E.C, Sahli A, Raes D. 2002. Mios: A Decision Tool For Determination of Optimal Irrigated Cropping Pattern of A Multicrup System Under Water Scarcity Constraints. Irrigation and Drainage, 51: 155–166.
• Kuo SH, Liu CH. 2003. Simulation and optimization model for irrigation planning and management. Hydrological Processes Hydrol, 17: 3141–3159.
• Kuo SH, Liu CH, Chen SH. 2003. Comparative Study of Optimizatio Techniques for Irrigation Project Planning. J. of the American water Resources Association(JAWRA). 39(1): 59-73.
• Otieno F, Adeyemo J. 2011. Multi-objective cropping pattern in the Vaalharts irrigation scheme. African Journal of Agricultural Research Vol, 6(6): 1286-1294
• Raju KS, Kumar DN. 1999. Multicriterion decision making in irrigation planning. Agricultural Systems, 62 :117-129.
• Sahoo B, Lohani A, Sahu 2006. Fuzzy Multiobjective and Linear Programming Based Management Models for Optimal Land-Water-Crop System Planning. Water Resources Management, 20: 931–948.
• Srinivasa Prasad A, Umamahesh N.V, Viswanath G.K. Optimal irrigation planning model for an existing storage based irrigation system in India. Drainage Syst., 25:19–38.
• …
• …