Kesir dereceli kaotik osilatörler ile stokastik optimizasyonalgoritmalarının performansının artırılması
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İnönü Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında öncelikle sezgisel veya meta sezgisel optimizasyon algoritmalarının ilham kaynağı ve matematiksel modeli gibi temelleri incelenmiştir. Daha sonra bu algoritmaların rastsal hareket süreçlerine katkı sağlayacak olan kesir dereceli kaotik osilatör yapılarının matematiksel modelleri detaylarıyla irdelenmiştir. Sonraki bölümde çalışma içerisinde kullanılacak olan Aquila optimizasyon (AO) algoritması ve matematiksel temelleri detayları incelenmiştir. Algoritmanın mühendislik problemlerindeki performansının gösterilmesi için gerçek bir mühendislik problemi olan maya kurutma sistemi için kontrolör tasarımı yapılmış ve sonuçlar literatürdeki referans sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Son bölümde ise kullanılan AO algoritması önceki bölümlerde açıklanmış olan kesir dereceli kaotik osilatörler ile güncellenerek kesir dereceli kaotik osilatör tabanlı Aquila Optimizasyon (KDKOTAO) algoritması önerilmiştir. Elde edilen sonuçlar temel AO metodu sonuçları ve literatürde çok kullanılan diğer optimizasyon algoritmaları sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak temel karşılaştırma fonksiyonları üzerinden sunulmuştur. Daha sonra önerilen algoritmanın performansını göstermek için zor bir mühendislik problemi olan kesir dereceli Lorenz kaotik osilatörünün parametreleri kaotikliği maksimize edecek şekilde optimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Sonuçlardan da görüldüğü gibi önerilen kesir dereceli kaotik osilatör tabanlı algoritmik yapı farklı boyuttaki karşılaştırma problemlerinde üstün performans gösterdiği gibi kesir dereceli Lorenz osilatör tasarımında da üstün optimizasyon performansı göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Aquila Optimizasyon, Kaotik, Lorenz, Lyapunov
In this thesis, firstly, the foundations such as the inspiration source and mathematical model of heuristic or meta-heuristic optimization algorithms have been examined. Then, the mathematical models of fractional-order chaotic oscillator structures that will contribute to the stochastic motion processes of these algorithms have been thoroughly analyzed with details. In the following section, the Aquila Optimization (AO) algorithm and its mathematical foundations, which will be used in the study, have been thoroughly examined. Controller design has been carried out for a real engineering problem, which is the yeast drying system, and the results have been compared with reference results in the literature. In the final section, the AO algorithm used in this study has been updated by incorporating the fractional-order chaotic oscillators explained in the previous sections, resulting in the proposal of the Fractional-Order Chaotic Oscillator-based Aquila Optimization (FOCKOTAO) algorithm. The obtained results have been presented through comparative analysis with the basic AO method results and results from other commonly used optimization algorithms in the literature using fundamental benchmark functions. Subsequently, to demonstrate the performance of the proposed algorithm, the parameters of a challenging engineering problem, the fractional-order Lorenz chaotic oscillator, have been optimized to maximize its chaotic behaviour. The results have been presented comparatively. As evident from the results, the proposed fractional-order chaotic oscillator-based algorithm not only demonstrates superior performance in various-dimensional comparison problems but also exhibits superior optimization performance in the design of the fractional-order Lorenz oscillator. Keywords: Aquila Optimzation , Chaotic, Lorenz, Lyapunov
In this thesis, firstly, the foundations such as the inspiration source and mathematical model of heuristic or meta-heuristic optimization algorithms have been examined. Then, the mathematical models of fractional-order chaotic oscillator structures that will contribute to the stochastic motion processes of these algorithms have been thoroughly analyzed with details. In the following section, the Aquila Optimization (AO) algorithm and its mathematical foundations, which will be used in the study, have been thoroughly examined. Controller design has been carried out for a real engineering problem, which is the yeast drying system, and the results have been compared with reference results in the literature. In the final section, the AO algorithm used in this study has been updated by incorporating the fractional-order chaotic oscillators explained in the previous sections, resulting in the proposal of the Fractional-Order Chaotic Oscillator-based Aquila Optimization (FOCKOTAO) algorithm. The obtained results have been presented through comparative analysis with the basic AO method results and results from other commonly used optimization algorithms in the literature using fundamental benchmark functions. Subsequently, to demonstrate the performance of the proposed algorithm, the parameters of a challenging engineering problem, the fractional-order Lorenz chaotic oscillator, have been optimized to maximize its chaotic behaviour. The results have been presented comparatively. As evident from the results, the proposed fractional-order chaotic oscillator-based algorithm not only demonstrates superior performance in various-dimensional comparison problems but also exhibits superior optimization performance in the design of the fractional-order Lorenz oscillator. Keywords: Aquila Optimzation , Chaotic, Lorenz, Lyapunov
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
