الگوریتم های فرا ابتکاری از جمله الگوریتم های تصادفی برای یافتن جواب بهینه می باشند بنابراین می توان گفت که این الگوریتم ها زیرمجموعه روش های بهینه سازی هستند. برای استفاده از این الگوریتم ها باید دقت داشته باشید که این الگوریتم ها برای مسائل بهینه سازی پیچیده موثر نیستند و کارایی خوبی ندارند بنابراین دقت محاسبات آن ها بستگی به نوع استفاده شما خواهد داشت.

بیشتر بخوانید: روش اپسیلون محدود

در این مقاله ابتدا یک تعریف جامع و شامل از الگوریتم های فرا ابتکاری ارائه کرده و سپس پرکاربردترین الگوریتم های فرا ابتکاری را به شما معرفی خواهیم کرد. پرداختن به جزئیات این الگوریتم ها خارج از حوصله این مقاله است اما در مورد هر یک از آن ها مختصری توضیح می دهیم تا با کاربرد هر یک آشنا شوید.

الگوریتم فرا ابتکاری چیست؟

الگوریتم فرا ابتکاری (Meta-heuristic algorithm) خانواده ای از الگوریتم های تصادفی هستند که اصلی ترین کاربرد آن ها پیدا کردن یک جواب بهینه برای مسائل است. با این تعریف می توان گفت که یک الگوریتم فرا ابتکاری نوعی روش بهینه سازی برای یافتن بهینه ترین پاسخ مسئله می باشد.

انواع الگوریتم های فرا ابتکاری

در ادامه چند الگوریتم فرا ابتکاری مشهور را معرفی می کنیم:

۱- الگوریتم سنجاقک (Dragonfly Algorithm)

این الگوریتم نوعی روش بهینه سازی برای حل کردن مسائل پویا (داینامیک) و ایستا (استاتیک) با در نظر گرفتن قیدهای مختلف می باشد. اصلی ترین کاربرد این الگوریتم در زمینه کشف پارامترهای موجود در طبیعت و مسائل اجتماعی می باشد.

۲- الگوریتم سینوس کسینوس (Sine Cosine Algorithm)

این الگوریتم نیز یک الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر جامعه برای حل کردن مسائل بهینه سازی و یافتن بهترین پاسخ می باشد. علت انتخاب این نام برای این الگوریتم این است که راه حل های پیشنهادی را به صورت موج های سینوسی و کسینوسی ارائه کرده و بهترین راه حل را انتخاب می کند.

۳- الگوریتم بهینه سازی وال (Whale Optimization Algorithm)

این الگوریتم فرا ابتکاری با استفاده از ۲۹ مسئله بهینه سازی ریاضی و ۶ مسئله طراحی ساختاری آزمون شده و عملکرد بسیار خوبی را برای یافتن پاسخ بهینه دارد. نرم افزار متلب یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای موجود برای تحلیل این گونه الگوریتم ها می باشد.

۴- الگوریتم راهبرد فرگشتی (Evolution Strategy Algorithm)

این الگوریتم فرا ابتکاری نوعی روش بهینه سازی بر پایه ایده سازگاری و فرگشت است که بخش عمده ای از آن را محاسبات فرگشتی تشکیل داده است.

۵- الگوریتم بهینه سازی طوفان مغزی (Brain Storm Optimization Algorithm)

این الگوریتم یک تکنیک فرا ابتکاری مبتنی بر جمعیت است که فرآیند طوفان مغزی در بشر را در دنیای واقعی به کار برده است. این روش به نوعی مهندسی دنیای واقعی با استفاده از بهینه سازی غیرخطی محسوب می شود.

الگوریتم های فرا ابتکاری وسعت زیادی دارند و همواره زیر شاخه های جدیدی از آن ها به دنیای علم معرفی می شوند بنابراین این الگوریتم ها محدود به موارد فوق نبوده و تعداد بسیار بیشتری دارند اما در این مقاله ما مشهورترین و پرکاربردترین الگوریتم های فرا ابتکاری را به شما معرفی کردیم تا با مفهوم و کاربرد این الگوریتم ها در حل کردن مسائل دنیای واقعی آشنا شوید.  

بیشتر بخوانید: مدل ریاضی