研究生: |
楊奇達 |
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論文名稱: |
訊息熵輔助之基因演算法用於求解非線性混合整數問題 Information Entropy based Genetic Algorithm as a Solution Method for MINLPs |
指導教授: | 鄭西顯 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 71 |
中文關鍵詞: | 訊息熵 、基因演算法 、混合整數 |
外文關鍵詞: | Information Entropy, Genetic Algorithm, MINLP |
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非線性混合整數問題(MINLPs),在工程上為重要的問題,因為同時包含結
構變數(structure variables)與操作變數(operational variables);舉反應蒸餾塔來說,結構變數可為蒸餾段板數、反應段板數、熱交換器的使用與否..等,操作變數可為進料溫度、回流比..等。因此,此種數學模式可以很真實地表達所要解決的問題,故重要的應用在製程或單元的設計上。J.Stichlmair(1995)又提到,特別是對先進製程,因為我們缺乏相關的經驗,若用傳統方法來設計此類問題,往往不能達到最佳的效益,所以應用MINLP於此類問題是非常重要的。以往,解決此種問題的方法,不是有問題上的限制,就是解出來的全域最佳值不甚理想,尚未有一個非常有用且有效的方法。故我們以基因演算法為基礎,配合訊息熵的輔助,並加入區域搜尋,希望藉此能提供MINLP問題一個很有效且容易使用的解法。訊息熵的利用,是幫助我們挑選突變的基因;最佳化過程,訊息指標提供我們資訊,以讓我們知道哪些基因最少被突變到,藉此來幫助跳離區域最佳值,而找到全域最佳值。區域搜尋的利用,讓我們可以有較佳的收斂速度,與解的準確度。我們用於兩個問題,代謝反應網絡與批次多產品設計;代謝反應網絡,我們可以不用對原問題做任何數學轉換,不需增加問題的變數,即可求得不錯的解;並可提供多種不同的網絡架構,讓生化相關人員作可行性的評估。批次多產品設計,我們則以較少的函數呼叫次數,大幅提高命中全域最佳解的機率。最終,我們希望提供一個演算法,能有效的解決非線性混何整數問題。
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