Kısıtlı ve ayrık optimizasyon problemlerinin çözümü için ağaç-tohum algoritmasının uyarlanması ve analizi

Ağaç-tohum algoritması (TSA), 2015 yılında sürekli kısıtsız optimizasyon problemlerini çözmek için önerilmiş olan metasezgisel bir arama algoritmasıdır. Bu tez çalışmasında küçük boyutlu sürekli kısıtsız optimizasyon problemlerine kaliteli sonuçlar üreten TSA'nın sürekli kısıtlı, ayrık ikili ve ayrık tam sayılı optimizasyon problemlerine çözüm üretecek şekilde iyileştirilmesi ve geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Sürekli kısıtlı optimizasyon problemlerini çözmek için literatürde yer alan kural tabanlı bir seçim stratejisi TSA'ya entegre edilerek kısıtlı TSA (CTSA) önerilmiştir. CTSA ile hem sayısal kıyas fonksiyonları, hem de mühendislik tasarım problemleri çözülmüş ve CTSA, literatürdeki güncel algoritmalarla karşılaştırılmıştır. Ayrık ikili optimizasyon problemlerini çözmek için TSA ikili çözüm uzayında çalışacak şekilde yapılandırılmış, yeni çözümler üretmek içinse mantıksal kapı kullanan (LogicTSA) ve benzerlik tabanlı (SimTSA) yeni algoritmalar önerilmiştir. Performansı daha üst seviyeye çıkarmak için bu iki yaklaşım hibritlenerek SimLogicTSA isimli yeni bir yaklaşım önerilmiş ve mevcut algoritmalarla kıyaslandığında daha başarılı sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Ayrık tam sayılı optimizasyon problemlerinin çözümü için TSA permütasyon kodlu gösterim (DTSA) ile çalışacak hale getirilmiştir. DTSA, takas, öteleme ve simetri gibi komşuluk operatörleri ile yeni çözümler üretmektedir. En yakın komşu sezgiseli ve 2-opt yerel arama algoritması ile DTSA'nın elde ettiği çözümlerin kalitesi artırılmaya çalışılmıştır. Bu tez kapsamında TSA tabanlı önerilen yöntemlerin literatürdeki benzerlerinden daha kaliteli veya rekabetçi çözümler ürettiği gösterilmiştir.