Εφαρμογές του αλγορίθμου της νυχτερίδας σε πολυκριτηριακά προβλήματα βελτιστοποίησης

Abstract

Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες παρουσιάζεται μεγάλη πρόοδος στην ανάπτυξη μεταευρετικών μεθόδων δηλαδή αλγορίθμων που μπορούν να εφαρμοστούν σε δύσκολα προβλήματα βελτιστοποίησης για τα οποία είναι ακατάλληλη η χρήση αιτιοκρατικών προσεγγίσεων. Τέτοιες προηγμένες τεχνικές βασίζονται συνήθως στη μοντελοποίηση φυσικών, βιολογικών και κοινωνικών φαινομένων. Μεταυρετικές μέθοδοι όπως οι γενετικοί αλγόριθμοι, η διαφορική εξέλιξη, η προσομοιωμένη ανόπτηση, η βελτιστοποίηση σμήνους σωματιδίων, η αναζήτηση αρμονίας και η αποικία τεχνητών μελισσών συνδυάζουν με επιτυχία την εκμετάλλευση γύρω από μία καλή λύση και την εξερεύνηση του χώρου λύσεων. Μία πολύ πρόσφατη και ιδιαίτερα αποδοτική μεταευρετική μέθοδος είναι ο αλγόριθμος της νυχτερίδας που είναι εμπνευσμένος από το φαινόμενο του ηχοεντοπισμού που παρατηρείται στις μικρές νυχτερίδες. Ο αλγόριθμος της νυχτερίδας χρησιμοποιείται για την επίλυση της συνδυασμένης κατανομής οικονομικού κόστους και εκπομπής ρύπων, ενός πολύπλοκου και πολύ σημαντικού προβλήματος βελτιστοποίησης σε ένα σύστημα παραγωγής ενέργειας. Στόχος είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους καυσίμων και της ποσότητας των ρυπογόνων ουσιών που εκπέμπονται, δύο αντικειμενικών συναρτήσεων που συγκρούονται μεταξύ τους ενώ ταυτόχρονα πρέπει να ικανοποιείται μία σειρά λειτουργικών περιορισμών. Ο αλγόριθμος της νυχτερίδας εφαρμόζεται σε τρία συστήματα παραγωγής ενέργειας και τα αποτελέσματά του συγκρίνονται με αυτά που προέρχονται από άλλους αλγορίθμους.