Kaotik üçgenleme topolojisi toplama optimizasyon algoritması

Meta-sezgisel algoritmalar yapay zekanın önemli araştırma alanlarından biridir. Son yıllarda sürü zekasına dayalı çok sayıda meta-sezgisel algoritma önerilmiş ve literatürde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu algoritmalar canlıların bazı davranışlarına yönelik olarak tasarlanmışsa da, deneysel strateji ve yapılandırma modülleri benzerdir. Bu da algoritmaların karmaşık optimizasyon problemlerinin keşif ve sömürü dengesinin bozulmasına ve küresel optimuma ulaşmada zorluklara yol açmaktadır. Sürekli optimizasyon ve mühendislik uygulamalarını çözmek için yakın zamanda üçgenleme topolojisi toplama optimizatörü (ÜTTO) adında yeni bir matematik tabanlı meta-sezgisel algoritma önerilmiştir. Ancak ÜTTO, yerel optimumlarda takılma eğilimi göstermekte, düşük duyarlılığa sahip sonuçlar üretmekte ve yakınsama hızı açısından sınırlı kalmaktadır. Kaotik haritalar, meta-sezgisel algoritmaların performansını iyileştirmede, küresel keşfi iyileştirmeyi ve yakınsama oranını artırmayı amaçlamaktadır. Bu tez çalışmasında, ÜTTO algoritmasının optimizasyon sürecine kaotik haritaların entegre edilmesiyle geliştirilen kaotik tabanlı bir Üçgenleme Topolojisi Toplama Optimizasyon Algoritması (KÜTTO) önerilmektedir. Yerel minimumlara takılma ve yavaş yakınsama problemlerini gidermek için, ÜTTO'nun arama mekanizmasına 4 farklı noktada 10 kaotik harita entegre edilerek KÜTTO algoritması ilk kez geliştirilmiştir. Bu sayede popülasyon çeşitliliği ve küresel keşif iyileştirilmekte, doğruluk oranı arttırılmaktadır. KÜTTO algoritmasının performansı, IEEE Evrimsel Hesaplama Kongresi (CEC)'17, meta-sezgisel algoritmaların karşılaştırılması için oluşturulmuş olan uygunluk fonksiyonları, klasik benchmark fonksiyonları kullanılarak araştırılmıştır. Önerilen yöntemlerin sıralı performans karşılaştırması, parametrik olmayan bir istatistiksel test olan Friedman testi ile gerçekleştirilmiştir. Yöntemler arasındaki medyan farklarının istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığı ise Wilcoxon işaretli sıralar testi ile analiz edilmiştir. Ayrıca, algoritmanın gerçek dünya uygulamalarındaki başarımı; üç çubuklu kafes tasarımı, basma-germe yayı tasarımı, basınçlı kap tasarımı ve kaynaklı kiriş tasarımı olmak üzere dört farklı mühendislik problemi üzerinde incelenmiştir. Deneysel bulgular ve istatistiksel analiz sonuçları, KÜTTO algoritmasının standart ÜTTO'ya kıyasla daha yüksek performans sergilediğini ortaya koymaktadır.