تحقیق درباره؛ اهمیت خلاقیت و روش های عملی پرورش آن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

اهمیت خلاقیت و روش های عملی پرورش آن

به اهمیت خلاقیت و روش عملی پرورش آن می پردازیم .

پیش فرضهای موجود در زمینه تعلیم و تربیت در مورد خلاقیت ، عبارتند از:

1-همه انسانها دارای درجات مختلفی از خلاقیت هستند. محیطهای آموزشی باید جهت پرورش خلاقیت ، فرصتهای مختلفی را برای کودکان فراهم نمایند .

 2-خلاقیت ذاتی و اکتسابی است و می توان آن را پرورش داد . با بکار گیری روش های درست پرورش خلاقیت ، دانش آموزان در سطوح مختلف ، هنر، علم ، خلاقیت و ... را یاد می گیرند .

 3-مبنای پرورش قوه خلاقیت ، تخیلات می باشد . برخی از مربیان ، تخیلی بودن دانش آموزان را امر مضری می دانند . در صورتی که تأثیر بسزایی در امر خلاقیت می گذارد.

 خلاقیت

خلاقیت به معنای خلق و آفرینش اندیشه ها ، ایده ها ، افکار نو و بدیع، متفاوت نگریستن به امور، عبور از مرز دانسته های محدود به حیطه نادانسته های نامحدود ، کشف و ابداع راه حل های جدید برای یک مسأله است. خلاقیت ، تشخیص و بیان مسأله و ارائه راه حلهای جدید برای آن است .

 ویژگیهای دانش آموزان خلاق ، عبارتند از :

1-دوری از عرف و عادات معمول جامعه و روی آوری به راههای دیگر .

 2-آنها از ابراز وجود و عقیده مخالف با دیگران هراسی ندارند.

 3-از تحقیر و تمسخر دیگران در برابر ایده های خود ، ترس ندارند .

4-علاقمند به ابراز عقیده و خلق ایده های نو هستند .

5-روح پرسشگر و کنجکاوی دارند .

6-به راههای پذیرفته شده و مقبول اکتفا نمی کنند .

 7-دارای هوش سرشاری می باشند ، چون یکی از ضروریات خلاقیت، هوش است ، ولی افراد با هوش ، لزوماً خلاق نیستند .

 8-تابع و دنباله روی دیگران نیستند و به طور مستقل عمل می کنند .

هوش افراد نابغه ، بالاتر از 140 است در حالی که بر اساس تحقیقات انجام شده ، افراد خلاق ، بهره هوشی بین ٩٧ و ١٢٦ دارند . لزوماً همه خلاق ها، نابغه و سرشار از هوش نیستند .

 انواع تفکر

تفکر را می توان به دو دسته همگرا و واگرا تقسیم نمود.

تفکر واگرا به معنای ارائه راه حلهای جدید در حل مسأله است . در تفکر واگرا ، خلاقیت مطرح است .

تفکر همگرا به معنای ارائه راه حلهای قدیمی در برابر یک مسأله است. تفکر همگرا همان تفکر منطقی است .

تفکر همگرا و واگرا با یکدیگر متفاوتند . جهت تفکر همگرا به سمت عرف و عادات جامعه ، راهها و افکار پذیرفته شده است ، ولی تفکر واگرا از عرف و عادات دور می شود و سنت شکن است . در تفکر همگرا ، امور، مربوط به هم در نظر گرفته و امور نامربوط کنار گذاشته می شوند، ولی در تفکر واگرا، بین امور نامربوط ارتباط برقرار می شود .

فردی که دارای تفکر خلاق است ، سعی می کند ، عناصر و اجزاء نامربوط را به هم متصل کند .

در تفکر همگرا ، امکان اشتباه نیست و فرد سعی دارد ، از اشتباه پرهیز نماید . در تفکر واگرا و خلاق ، به فرد فرصت اشتباه داده می شود .

برای تفکر منطقی و همگرا ، جهت مشخص است ، اما مسیر خاصی در تفکر وجود ندارد و مقصد مشخص نیست .

در سیستم آموزشی ، این دو نوع تفکر را می توان به صورت موازی و از طریق فعالیتهای مختلف، پرورش داد و لزوماً ، یکی بر دیگری مقدم نیست. معلم می تواند در یک درس ، تفکر همگرا و منطقی را مطرح کند و در دروس، شرایط و فرصتهای یادگیری دیگر ، از تفکر واگرا استفاده نماید و به دنبال تقدم و تأخر نباشد. در ادامه بحث مربوط به خلاقیت ، به روشهای عملی پرورش خلاقیت در مرحله ابتدایی می پردزایم و نظریات دانشمندان معروف را در مورد عوامل موثر بر آن توضیح می دهیم . ما در اینجا روش " بارش مغزی " یا " طوفان مغزی " و روش بدیعه پردازی گاردون را توضیح می دهیم.

 روشهای عملی پرورش خلاقیت

روشهای عملی پرورش خلاقیت عبارتند از :

1-داستانگویی و قصه نویسی : از کودکان بخواهید که داستان ، شرح حال یا انشاء بنویسند.

 2-شرح حال نویسی و انشاء نویسی .

 3-امور هنری از قبیل نقاشی : برای مثال ، کودک می تواند نقاشی آزاد بکشد و تخیلاتش را روی کاغذ بیاورد .

4-بیان شرح حال و زندگی بزرگان : برای مثال ، ما می توانیم طی فیلمی، نحوه خلاقیت افراد و مشکلات آنها را به نمایش در آوریم .

 5-استفاده از روشهای تدریس متنوع : در تدریس موارد مختلف ، هیچ گاه نباید از روش و الگوی واحدی استفاده نمود ، افکار قالبی را در کودکان ایجاد نکنید و پرسش و پاسخها باید در کلاس درس ، آزاد باشند ، نه قالبی و محدود .

6-ایجاد فرصت برای یادگیری اکتشافی : به کودکان اجازه دهید که اطلاعات معلم را به طور شخصی کشف نماید .

برنامه ریزیCPM 45 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 44

2-1-2 روش مسیر بحرانی CMP) )

در سالهای دهه 1950 , گروهی از دانشمندان علوم تحقیق در عملیات به فکر ایجاد روشهای کاملتر ی برای برنامه ریزی پروژه ها افتادند . اولین گروهی که نتایج قابل قبولی را از کارهای خود ارائه داد , وابسته به هیات مرکزی تولید انرژی الکتریکی در انگلیس بود . این گروه تکنیکی را با عنوان طولانی ترین مسیر غیر قابل کاهش رویدادها , برای اجرای پروژه تعمیرات اساسی یک نیروگاه برق ابداع نمود . این روش که بعدها بنام تکنیک ترتیب اصلی نامیده شد در حد قابل قبولی کارا و مفید بوده و دارای تشابه زیادی به روشهای CMP وPERT بود , ولی این روش هرگز به صورت رسمی چاپ و منتشر نشد . تقریبا همزمان با این رویداد شرکت تولیدی دوپان یک گروه تحقیقاتی را

مامور بررسی کاربردهای روشهای جدید مدیریت در امور مهندسی شرکت نمود . در سال 1957 مرکز پژوهشهای علمی شرکت ((یونی واک )) به سرپرستی دکتر ((جان ماچ لی )) برای ادامه این تحقیقات به شرکت ((دوپان )) پیوست و همراه با آنها مهندس ((کلی )) از شرکت رمینگتون نیز به تیم پژوهشی دوپان و یونی واک ملحق گردید . سرپرستی گروه دوپان با شخصی بنام ((واکر)) بود . نتیجه کار این گروه , ابداع روش مسیر بحرانی (CMP) بود . این روش برای اولین بار در پروژه ساخت یک کارخانه برای شرکت دوپان , با سرمایه ای حدود ده میلیون دلار گرفته شد . دومین کاربرد روش CMP , در پروژه تعمیرات اساسی یکی دیگر از کارخانجات دوپان بود . در اجرای پروژه تعمیرات اساسی در این کارخانه که دارای سیستم تولیدی پیوسته بود , لازم بود که در طول اجرای پروژه , تولید کارخانه متوقف شود و بنابراین هر گونه اقدام و ابتکاری که می توانست در کاهش زمان تعمیرات موثر باشد , کمک مهمی به امر تولید و اقتصاد شرکت می نمود . کار تعمیرات اساسی در این کارخانه در گذشت چندین بار با متوسط زمان رکود (توقف کارخانه ) حدود 125 ساعت صورت گرفته بود . با کاربرد روش CMP زمان کل تعمیرات (رکود تولید ) از متوسط 25 ساعت به 93 ساعت کاهش یافت و در دوره های بعدی این زمان به 74 ساعت رسید .

1-3-2 مرحله طرح و برنامه ریزی

در این مرحله , امور مربوط به پروژه از نظر سازمان و تشکیلات با مرحله یکم تشابه زیادی دارد , ولی همانگونه که گفته شد , امور طراحی و برنامه ریزی با دقت بیشتری اجرا شده و دارای جزئیات کاملتری می باشند . در شکل 1-3 فعالیتهای لازم در مرحله دوم پروژه نشان داده شده اند . در این مرحله (( اطلاعات )) بین فعالیتهای مختلف , رفت و برگشت نموده و با بهره گیری از این مبادله اطلاعات , سعی می شود جزئیات لازم , مد نظر قرار گرفته و در نقشه ها و گزارشات منعکس شوند . در حین اجرای فعالیتهای این مرحله در مقاطعی دریافت موافقت صاحب کار ضروری می شود .قابل توجه است که در این مرحله , نقشه ها در سه سری تهیه میشوند . نقشه های سری اول که در شکل 1-3 نقشه های ساده نامیده شده اند , عمدتا نشان دهنده مشخصه هایی از طرح که در فاز یکم تایید شده می باشند . نقشه های سری دوم که در شکل , نقشه های کامل نالمیده شده اند , بر اساس نقشه های ساده سری اول , ولی با جزئیات کاملتری تهیه شده اند . با این حال , هنوز دارای این مقدار از جزئیات کاملتری تهیه شده اند با این حال هنوز دارای آن مقدار از جزئیات نیستند که پیمانکار بتواند براحتی با مراجعه به این نقشه ها , کلیات عملیات ساخت را اجرا نماید .

به عنوان مثال در یک پروژه ساختمانی , نقشه های کامل شامل نقشه های معماری , ساختمانی , تاسیسات حرارتی و برودتی , آب , فاضلاب , برق رسانی , روشنایی , مخابرات , دفع آب باران در محوطه و … می باشند .

برای اینکه میزان جزئیات نقشه ها مشخص شود . باید گفت که مثلاً در نقشه های معماری سری دوم . ابعاد و موقعیت اطاقها کریدورها . راه پله ها . درب و پنجره ها . … و شکل کامل نماهای مختلف ساختمان مشخص شده اند . همچنین در نقشه های تاسیسات حرارتی و برودتی . به عنوان مثال . ابعاد کانالهای انتقال هوا و محل نصب کانالها در داخل سقفهای کاذب مشخص گردیده اند . حال باری ساخت درب تو پنجره . علاوه بر ابعاد اصلی . لازم است نوع و اندازه پروفیلهای فلزی که در ساخت درب و پنجره به کار می روند نیز مشخص باشد . یا برای ساخت کانالهای انتقال هوا . لازم است نوع اتصال ( درز) که برای به هم پیوستن دو قطعه کانال در نظر گرفته شده است نیز مشخص شود . چنین جزئیاتی معمولاً در نقشه های سری دوم وجود ندارند . این جزئیات در سری سوم نقشه های طرح که نقشه های اجرایی ( یا کارگاهی ) نامیده می شوند قابل ارائه می باشند .

تخمین دقیق مقادیر کار و مصالح و در پیرو آن . تهیه سیاستهای و روشهای مناسب برای قرارداادهای اجرایی ( سیاستهای پیمان ) همراه با دریافت موافقت صاحل کار . از وظایف مندس مشاور در این مرحله از طرح می باشد . در همین مرحله . لازم است برنامه زمان بندی شده دقیقی برای فعالیتهای اجرایی تهیه شود . در بسیاری از قوانین مربوط به پیمان پروژه های دولتی . وجود برنامه های زمان بندی برای اجاری پروژه ها . جزء لازم اسناد پیمان بوده و بدون آنها اسناد پیمان . کامل ده تلقی نمی شوند . با تهیه شدن اسناد پیمان ( شامل نقشه های کامل . برآوردها . برنامه های زمان بندی

بررسی روش های اقتصادی کاهش ضایعات محصولات کشاورزی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

بررسی روش های اقتصادی کاهش ضایعات محصولات کشاورزیچکیده:موضوع بحث انگیز روند افزایشی ضایعات مواد غذایی، یکی از چالشهای جدی اکثر کشورها به ویژه، کشورهای در حال توسعه است، سیاستمداران و اندیشمندان مجامع علمی در جهان سوم درصدد برآمده اند برای کاهش ضایعات محصولات کشاورزی در مراحل کاشت، داشت و برداشت و مراحل توزیع و مصرف چاره اندیشی کنند. بر همین اساس ضرورت دارد به خط مشی سیاست کلان، راهکارهای عملی و اجرایی جهت جلوگیری از ضایعات از جانب دولت و نیز بالا بردن سطح آگاهی عمومی در کاهش ضایعات اهمیت داده شود. در این مقاله همچنین مسایل مبتلا به مراحل کاشت، داشت و برداشت و نیز مرحله مصرف، تاثیر ضایعات در قیمت غذایی کشور، اثر فرسودگی ماشینهای کشاورزی در افزایش ضایعات، حمایت از کشاورزان در جهت افزایش بهره وری، اصلاح نظام خرید تضمینی، بسته بندی، خود کفایی در غلات در افق ده ساله، سهم کشاورزی در عوامل تولید ملی و ارزش تولید در اقتصاد ملی تجزیه و تحلیل شده است. در بخش دیگری از مقاله برنامه کنار گذاری کشت محصول (Set aside)، سیاستهای کاهش هزینه مبادله (Transaction cost)، کاهش یارانه بعضی از محصولات غذایی، بکارگیری مناسب خرید تضمینی، افزایش کیفیت بسته بندی، کاهش ضایعات از طریق بازاریابی مناسب (کارایی سیستم بازاریابی و ضایعات در سیستم بازاریابی) و نقش مجموعه فعالیت های بازاریابی، وظیفه متخصصین بازاریابی و پرهیز از دور باطل تولیدات نامناسب، نقش بازاریابی نامناسب و در افزایش ضایعات مورد بحث قرار گرفته است. با توجه به اهمیت استراتژیک بخش کشاورزی در ارزش تولید ناخالص کشور و ارزش صادرات غیر نفتی و اشتغال کشور کاهش ضایعات می تواند علاوه بر افزایش عملکرد محصولات زراعی و باغی، در ایجاد اشتغال، توسعه صادرات غیر نفتی و ایجاد امنیت غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است.لغات کلیدی: کاهش ضایعات، امنیت غذایی، اصلاح نظام خرید تضمینی، برنامه کنار گذاری کاهش هزینه مبادله، کیفیت بسته بندی، بازاریابی مناسب مقدمه:یکی از سیاستهای جدی دولتها در امر امنیت غذایی، کاهش ضایعات غذایی است و از طرف دیگر سازمان FAO راههایی را برای جلوگیری از ضایعات مواد غذایی به مسئولان کشاورزی و تأمین کنندگان موادغذایی دولتهای عضو، ارائه داده است.موضوع با اهمیتی که دولتمردان هر کشوری باید درنظر بگیرند تعیین خط مشی کلان در رابطه با کاهش ضایعات می باشد و بعد از تعیین خط مشی و سیاست کلان بایستی مسئولیتها و وظایف، سازمانهای خصوصی و دولتی مشخص و تعیین شود. در این راستا باید دو راه حل در نظر گرفته شود. راه حل اول مربوط به بالا بردن سطح آگاهی عمومی در کاهش ضایعات از طریق روشهای جلوگیری از ضایعات می باشد. البته این راه حل در روند درازمدت ثمردهی خواهد داشت. راه حل دوم مربوط به تدوین سیاستها از طرف دولتها می باشد. اجرای این سیاستهای بعد از تدوین اثرگذاری سریعتری در کاهش ضایعات خواهد داشت. بطور مثال کاهش سوبسید نان از طرف دولت می تواند سریعاً بر مصرف نان تأثیر گذارد.تأکید بر دو راه حل فوق به علت افزایش جمعیت و کاهش منابع طبیعی، امکانات و منابع محدود می باشد و پاسخگویی به نیاز غذایی افراد بتدریج از جانب مسئولان دولتی مشکل می شود، غذا و امنیت غذایی نه تنها وجه اقتصادی – اجتماعی دارد، بلکه به تازگی چهره سیاسی گرفته و به عنوان ابزار سیاسی مورد استفاده کشورهای صنعتی قرار می گیرد.با توجه به شرایط فعلی اقتصاد و کاهش درآمد ارزی در کشور باید، از امکانات استفاده بیشتری کرد، تا تولیدات را افزایش داد و از بند واردات رها شد و نهایتاً از هدر رفتن ارز جلوگیری کرد.در این مقاله هدف بر این است، اهمیت جلوگیری از ضایعات بیشتر شکافته شود و نیز روشهای اقتصادی جلوگیری از ضایعات مورد تجزیه و تحلیل و بررسی قرارگیرد و در پایان پیشنهادات و نتایج ارائه خواهد گشت.مروری بر مطالعات انجام یافته درخصوص ضایعات محصولات کشاورزیمهمترین مطالعات انجام شده در مورد ضایعات نان را می توان به صورت ذیل بیان نمود:1- «قیمت تعادلی نان»، محسن محسنین، (1373). سازمان تحقیقات،‌آموزش و ترویج کشاورزی.در این تحقیق که هدف از آن تعیین قیمت تعادلی نان بود، 55 نانوایی (تافتونی، بربری، لواشی، سنگکی و نواری) و 528 خانوار معمولی ساکن در تهران از لحاظ مصرف و ضایعات نان مورد بررسی قرارگرفته اند. بررسی های انجام شده نشان می دهد که ارتباط ضعیفی بین مجموع مخارج و مقدار مصرف سرانه نان وجود دارد و میزان ضایعات برابر 5/12 درصد مقدار خرید نان است. بیشترین ضایعات، در خانوارهای کم درآمد دیده شده و با افزایش تعداد افراد خانوار درصد ضایعات نیز افزایش می یابد. همبستگی ضایعات سرانه با تحصیلات و سن همسر منفی است.2- «گزارش نتایج کیفی و ارزش نانوایی ارقام گندم کلیه نقاط ایران» (1367) پرویز ایرانی، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، واحد تکنولوژی شیمی و غلات، کرج.در این تحقیق 5231 نمونه از بذور کلیه نقاط ایران مورد آزمایش قرار گرفتند و از نتایج آن می توان گفت که در انتخاب ارقام گندم باید از ارقامی که دارای مقطع آردی هستند خودداری نمود و بیشتر گندم با دانه های شیشه ای را برگزید. چون دانه های آردی اکثراً از کیفیت ضعیف تری برخوردارند و به دلیل ایجاد حالت چسبندگی، مشکلات زیادی را در امر آسیاب کردن به وجود می آورند، خسارت آفت سن و مرض فوزاریوم، روی گندم های دانه نرم، بیشتر بوده و کیفیت نانوایی آنها را کاهش می دهد. در ضمن سایر نتایج تحقیقات نشان داد که برای تهیه نان مرغوب، آرد باید حداقل یک تا دو ماه برای ادامه فعل و انفعالات و استراحت در سیلو باقی بماند و درضمن باید سه مرحله اصلی (بهم زدن خمیر، زمان تخمیر و مرحله پخت) کاملاً رعایت شود.3- موضوعی تحت عنوان جلوگیری از ایجاد ضایعات در محصولات فاسد شدنی که ناشر آن سازمان FAO است توسط علیرضا قدیمی با همکاری منصور عباس آبادی در سال 1379 در گروه پژوهشی استراتژیهای ملی و کشاورزی پایدار موسسه پژوهشهای برنامه ریزی و اقتصاد کشاورزی ترجمه شده است. در این مقاله به موضوعاتی همچون اهمیت محصولات فاسد شدنی، عوامل مرتبط با سیستمهای پس از برداشت و محصولات ریشه ای و غده ای اشاره شده است. در این گزارش بیشتر بر روی روشهای فنی جلوگیری از ضایعات، روشهای انبارداری و سردخانه ای، جلوگیری از ضایعات و روشها و طریقه حمل و نقل تأکید گردیده است.4- در زمینه ضایعات مقاله دیگری تحت عنوان «تعیین و ارزیابی اقتصادی گندم در زمان برداشت و خرمنکوبی در مناطق هرات، مروست و ابرکوه استان یزد» در سال 1376 توسط محمود حمیدنژاد و بقیه بررسی شده که در فصلنامه شماره 34 موسسه پژوهش های برنامه ریزی و اقتصاد کشاورزی در تابستان 1380 انتشار یافته است این مقاله به نحوه سیاستگذاری و برنامه ریزی مناسب در زمینه کاهش ضایعات

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص1

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات

علی سوادپور

شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان‌شرقی

کلمات کلیدی‌:

بازآرایی بهینه، الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات

چکیده:

در این مقاله الگوریتم ژنتیک جهت حل یک مساله بهینه سازی بکار برده شده است. منظور از بهینه‌سازی انتخاب بهترین ساختار از یک شبکه توزیع جهت کمینه کردن تلفات می باشد. الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای پرقدرت در یافتن بهینه مطلق می باشد. نرم افزاری به زبان C برای الگوریتم پیشنهادی تهیه شده است و نتیجه عددی آن برای دو شبکه نمونه آورده شده است.

1. مقدمه

تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع جهت کاهش تلفات در واقع حل یک مساله بهینه‌سازی می‌باشد. روش بکارگرفته شده در این مقاله جهت حل این مساله بهینه‌سازی استفاده از روش الگوریتم ژنتیک می‌باشد.

روش الگوریتم ژنتیک به دلیل اینکه کلیه جوابهای ممکن را تولید و سپس از میان آنها بهترین گزینه را انتخاب می‌کند. لذا از اطمینان بیشتری برای رسیدن به بهینه مطلق برخوردار می‌باشد.

در یک شبکه توزیع با گستردگی فراوان تنوع بار (اعم از صنعتی، خانگی یا تجاری) و همچنین تغییرات بار بدلیل تنوع فصول، ساعات کار و پیک مصرف و سایر عوامل دیگر و ثایت بودن ساختار شبکه، موجب افزایش تلفات در سیستم می‌شود. در چنین شرایطی لازم است با اعمال یک آرایش بهینه روی شبکه با باز و بسته کردن کلیدهای موجود به بهینه‌ساختن تلفات امیدوار بود. [1]

برای تجدید آرایش روی شبکه‌های توزیع روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که می‌توان آنها را به روش‌های خاص و عام تقسیم‌بندی نمود.

الف: روشهای خاص:

در روشهای خاص برای حل مساله الگوریتم خاصی پیشنهاد می‌شود که با استفاده از این آلگوریتم ابتدا یک پاسخ محاسبه شده و از روی آن پاسخ و با توجه به الگوریتم مربوطه پاسخ بعدی تا رسیدن به نقطه بهینه با رعایت قیود مساله ادامه می‌یابد. روشهای خاص به دو روش SEM و SSOM تقسم بندی می گردند.

ب: روشهای عام:

روشهای عام روشهایی هستند که به شکل مساله بستگی نداشته و یگ الگوریتم کلی برای حل مساله پیشنهاد می‌گردد. دراین روش مجموعه وسیعی از جوابها انتخاب گردیده و با انجام عملیاتی بهینه مطلق انتخاب می‌گردد. الگوریتم ژنتیک یکی از این روشهاست. دراین مقاله سعی شده است از این روش جهت کاهش تلفات در شبکه‌های توزیع استفاده گردد.[2]

2. الگوریتم ژنتیک:

الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بهینه‌سازیی است که بر پایه ایده توارث و تکامل پیاده‌سازی شده‌است.

نحوه عملکرد الگوریتم ژنتیک بدین صورت است که جمعیتی از نقاط به صورت تصادفی انتخاب گردیده و مقدار تابع هدف به ازای تک تک آنها محاسبه می‌شود. درمرحله بعد توسط سه عملیات چرخ رولت، تکثیر و جهش نسل جدید تولید می‌گردد و مقدار تابع هدف برای فرزندان نیز محاسبه می‌گردد تا سرانجام با توجه به شرایطی پاسخ بهینه بدست آید. [3]

3. مفاهیم اساسی الگوریتم ژنتیک

3-1: کد کردن:

جایگزین کردن دنباله‌‌ی مناسب از اعداد 0.1 (بیت‌ها) به جای پارامترهای مساله را کد کردن می‌نامند.

3-2: کروموزوم:

به رشته یا دنباله‌ای از بیت‌ها که به‌عنوان مشکل یک پاسخ، (اعم از ممکن یا غیرممکن) اطلاق می‌گردد. یک کروموزوم دارای n ژن یا بیت می‌باشد.

3-3: جمعیت:

به مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها جمعیت گفته می‌شود.

3-4: مقدار برازندگی:

مناسب بودن یا نبودن جواب، با معیاری که از تابع هدف بدست می‌آید سنجیده می‌شود. هر چه یک جواب مناسب باشدمقدار برازندگی بزرگتری دارد. برای آنکه شانس بقای چنین جوابی بیشتر شود، احتمال بقای متناسب با مقدار برازندگی آن در نظر گرفته می‌شود. معمولاً در صورت امکان تابع برازندگی را در بین [1.0] نرمالیزه می‌کنند.

3-5: عمل تکثیر:

این عمل برای یک جفت از کروموزوم عمل می‌کند و می‌تواند به صورت تک نقطه‌ای و یکنواخت باشد. به این صورت که دو کروموزوم از یک نقطه شکسته و بخش‌های شکسته شده کروموزوم جابه‌جا می‌گردد. نقطه شکست نیز یک عدد تصادفی n از بین 1 تا k (k طول کروموزوم) با توزیع احتمال یکنواخت ( 1/k ) صورت می‌پذیرد. (مطابق شکل 1)

3-6: عملگر جهش:

این عملگر روی هر یک از کروموزوم‌ها حاصل از عملگر تکثیر بکارگرفته می‌شود. بدین ترتیب که به ازای هر بیت از کروموزوم یک عدد تصادفی تولید می‌شود، درصورتیکه مقدار عدد تصادفی تولید شده از مقدار Pm (احتمال عمل جهش ) کمتر باشد در آن بیت عمل جهش انجام می‌شود. درغیر این صورت در آن بیت عمل جهش صورت نمی‌گیرد. [4] ( مطابق جدول1)

4. مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک

با توجه به صورت مساله، متغیرهایی که باید تعیین شوند مشخص شده سپس آنها را به نحو مناسبی کدگذاری کرده و به شکل کروموزوم نمایش داده می‌شوند. بر اساس تابع هدف یک تابع برازندگی برای کروموزوم‌ها تعریف می‌گردد و یک جمعیت اولیه دلخواه نیز به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و بدنبال ان میزان تابع برازندگی برای کروموزوم جمعیت اولیه محاسبه می‌شود و الگوریتم مطابق شکل(2) صورت می پذیرد.

5. اعمال الگوریتم ژنتیک به مساله بهینه سازی

جهت درک بهتر اعمال الگوریتم ژنتیک، موضوع را برای یک شبکه ساده پیاده می کنیم. جهت این کار شبکه مطابق شکل (3) را با 15 شین و 17 فیدر در نظر می گیریم.

ابتدا جمعیت اولیه را به صورت تصادفی جهت شروع عملیات بهینه سازی انتخاب می کنیم. هر آرایش شبکه را در قالب یک کروموزوم (دنباله از اعداد 0.1) مطابق شکل زیر نشان می دهیم (عدد 0 نشانه بازبودن خط و عدد 1 نشانه بسته بودن خط) می باشد.

واضح است که همه کروموزوم های انتخاب شده همگی شرط شعاعی بودن را نداشته باشند. لذا لازم است همه کروموزوم ها بعد از لحاظ دارار بودن این شرط بررسی می گردند:

منظور از شعایی بودن این است که:

اولاً: همه پستهای توزیع مورد تغذیه قرار گیرند.

ثانیاً: هیچ مسیر بسته ای بین پستهای فوق توزیع ایجاد نشود.

ثالثاً: هیچ حلقه ای بین پست های توزیع ایجاد نگردد.

برای بررسی شعایی بودن یک شبکه از دو اصل زیر استفاده می کنیم:

الف: یک شبکه شعاعی با m پست توزیع و n پست توزیع دقیقاً دارای n فیدر در حال وصل است. (شرط لازم)

ب: اگر در یک درخت رئوسی که درجه آنها یک است حذف کنیم و این عمل تکرار پذیرد و چنانچه در نهایت تمامی رئوس درخت حذف شوند شبکه شعاعی خواهد بود. (شرط کافی)

جهت کنترل شرط ایزوله نشدن بار به این صورت عمل می گردد که مجموعه ای از شماره شین های ابتدا و انتهای تمامی خطوط تهیه می گردد و چنانچه این مجموعه تمامی شین های مصرف را در بر بگیرد شرط فوق تامین شده است.

همچنین دیگر قیود الکتریکی شبکه شامل حداکثر افت ولتاژ مجاز شین‌ها و همچنین حداکثر جریان عبوری از خطوط می باشد. درصورت عدم تامین قیود فوق کروموزوم مربوطه از اعضاء جمعیت اولیه کنار گذاشته می‌شود کروموزوم دیگری انتخاب می گردد. این مرحله از کار تا آنجا انجام می‌پذیرد که تعداد اعضاء جمعیت اولیه به تعداد تعریف شده برسد.[6]

6. تعیین تابع ارزیاب

ارزش‌گذاری یک کروموزوم توسط تابع ارزیاب صورت می‌پذیرد که مقدار برازندگی کروموزوم می‌باشد. تابع هدف در این مرحله مجموع تلفات شبکه است. چنانچه تلفات خط i ام برابر ri و جریان انتقالی در این خط Ii باشد، تابع هدف به صورت زیر خواهد بود:

و چون بدنبال یافتن حداکثر تابع هدف می‌باشیم، لذا تابع ارزیاب به صورت زیر تعریف می‌گردد:

برای آنکه بتوان ارزیاب را برای هر آرایش خاص از شبکه توزیع بدست آورد لازم است که برای هر آرایش از شبکه عمل پخش بار اجرا گردد و مقادیر ولتاژ باسها و جریان فیدرها محاسبه گردد. در نتیجه مقدار تلفات محاسبه می شود.

7. تولید جمعیت جدید و شرط توقف الگوریتم و رسیدن به جواب

جهت تولید جمعیت جدید از دو تابع تکثیر و جهش استفاده می‌گردد. در ضمن لازم است قبل از انجام دو تابع فوق از کروموزوم‌های با برازندگی بالا استفاده گردد که برای این کار نیز از عملیات چرخ رولت استفاده می‌کنیم. در نهایت دوباره از تابع برازندگی استفاده نموده و جمعیت جدید انتخاب می‌گردد.

در این الگوریتم شرط پایان و همگرایی عملیات جستجو، تغییر نکردن جواب برای تعداد مشخصی از نسل‌ها درنظر گرفته شده است. اما برای اطمینان بیشتر از تغییر نکردن جواب برای مدت طولانی لازم است که از تغییرات اضافی مانند تغییر مقدار احتمال جهش استفاده نمود. [6]

8. نتایج عددی و مقایسه

نرم افزاری به منظور اعمال الگوریتم پیشنهادی به کمک زبان برنامه نویسی ++C تهیه شده است. این نرم افزار محاسبات افت ولتاژ، پخش بار و تعیین وضعیت فیدرها ( از لحاظ باز یا بسته بودن ) را در شبکه‌های توزیع شعاعی انجام می دهد. (پخش بار بکار رفته در این نرم افزار از روش گوس–سایدل استفاده شده است)

برای تست الگوریتم پیشنهادی دو شبکه 16 شینه با 16 فیدر (شکل 5) و یک شبکه 19 شینه با 24 فیدر (شکل 6) درنظر گرفته شده اند. اطلاعات کامل خطوط و بار این دو شبکه در مرجع (5) و جدول (2) نشان داده شده است.

نتایج حاصله از اعمال نرم افزار بر روی این دوشبکه در جداول (3.4) نشان داده شده است و همچنین پاسخ نرم افزار برای شبکه اول که شبکه استفاده شده در مرجع [5] نیز می باشد، یکسان است.

جهت برآورد مقادیر مناسب پارامترهای الگوریتم ژنتیک، تغییرات پاسخ بهینه (تلفات) نسبت به تغییرات پارامترها بررسی گردید، شایان ذکر است برای ارائه این منحنی برای هر مقدار پارامتر به تعداد 10 بار برنامه اجرا و میانگین پاسخهای بهینه جهت رسم منحنی منظور شده است. به عنوان نمونه منحنی تغییرات تلفات توان (Ploss) نسبت به احتمال Pm (جهشی) رسم گردیده است. (شکل 7)

9. نتیجه‌گیری و پیشنهادات:

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات

علی سوادپور

شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان‌شرقی

کلمات کلیدی‌:

بازآرایی بهینه، الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات

چکیده:

در این مقاله الگوریتم ژنتیک جهت حل یک مساله بهینه سازی بکار برده شده است. منظور از بهینه‌سازی انتخاب بهترین ساختار از یک شبکه توزیع جهت کمینه کردن تلفات می باشد. الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای پرقدرت در یافتن بهینه مطلق می باشد. نرم افزاری به زبان C برای الگوریتم پیشنهادی تهیه شده است و نتیجه عددی آن برای دو شبکه نمونه آورده شده است.

1. مقدمه

تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع جهت کاهش تلفات در واقع حل یک مساله بهینه‌سازی می‌باشد. روش بکارگرفته شده در این مقاله جهت حل این مساله بهینه‌سازی استفاده از روش الگوریتم ژنتیک می‌باشد.

روش الگوریتم ژنتیک به دلیل اینکه کلیه جوابهای ممکن را تولید و سپس از میان آنها بهترین گزینه را انتخاب می‌کند. لذا از اطمینان بیشتری برای رسیدن به بهینه مطلق برخوردار می‌باشد.

در یک شبکه توزیع با گستردگی فراوان تنوع بار (اعم از صنعتی، خانگی یا تجاری) و همچنین تغییرات بار بدلیل تنوع فصول، ساعات کار و پیک مصرف و سایر عوامل دیگر و ثایت بودن ساختار شبکه، موجب افزایش تلفات در سیستم می‌شود. در چنین شرایطی لازم است با اعمال یک آرایش بهینه روی شبکه با باز و بسته کردن کلیدهای موجود به بهینه‌ساختن تلفات امیدوار بود. [1]

برای تجدید آرایش روی شبکه‌های توزیع روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که می‌توان آنها را به روش‌های خاص و عام تقسیم‌بندی نمود.

الف: روشهای خاص:

در روشهای خاص برای حل مساله الگوریتم خاصی پیشنهاد می‌شود که با استفاده از این آلگوریتم ابتدا یک پاسخ محاسبه شده و از روی آن پاسخ و با توجه به الگوریتم مربوطه پاسخ بعدی تا رسیدن به نقطه بهینه با رعایت قیود مساله ادامه می‌یابد. روشهای خاص به دو روش SEM و SSOM تقسم بندی می گردند.

ب: روشهای عام:

روشهای عام روشهایی هستند که به شکل مساله بستگی نداشته و یگ الگوریتم کلی برای حل مساله پیشنهاد می‌گردد. دراین روش مجموعه وسیعی از جوابها انتخاب گردیده و با انجام عملیاتی بهینه مطلق انتخاب می‌گردد. الگوریتم ژنتیک یکی از این روشهاست. دراین مقاله سعی شده است از این روش جهت کاهش تلفات در شبکه‌های توزیع استفاده گردد.[2]

2. الگوریتم ژنتیک:

الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بهینه‌سازیی است که بر پایه ایده توارث و تکامل پیاده‌سازی شده‌است.

نحوه عملکرد الگوریتم ژنتیک بدین صورت است که جمعیتی از نقاط به صورت تصادفی انتخاب گردیده و مقدار تابع هدف به ازای تک تک آنها محاسبه می‌شود. درمرحله بعد توسط سه عملیات چرخ رولت، تکثیر و جهش نسل جدید تولید می‌گردد و مقدار تابع هدف برای فرزندان نیز محاسبه می‌گردد تا سرانجام با توجه به شرایطی پاسخ بهینه بدست آید. [3]

3. مفاهیم اساسی الگوریتم ژنتیک

3-1: کد کردن:

جایگزین کردن دنباله‌‌ی مناسب از اعداد 0.1 (بیت‌ها) به جای پارامترهای مساله را کد کردن می‌نامند.

3-2: کروموزوم:

به رشته یا دنباله‌ای از بیت‌ها که به‌عنوان مشکل یک پاسخ، (اعم از ممکن یا غیرممکن) اطلاق می‌گردد. یک کروموزوم دارای n ژن یا بیت می‌باشد.

3-3: جمعیت:

به مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها جمعیت گفته می‌شود.

3-4: مقدار برازندگی:

مناسب بودن یا نبودن جواب، با معیاری که از تابع هدف بدست می‌آید سنجیده می‌شود. هر چه یک جواب مناسب باشدمقدار برازندگی بزرگتری دارد. برای آنکه شانس بقای چنین جوابی بیشتر شود، احتمال بقای متناسب با مقدار برازندگی آن در نظر گرفته می‌شود. معمولاً در صورت امکان تابع برازندگی را در بین [1.0] نرمالیزه می‌کنند.

3-5: عمل تکثیر:

این عمل برای یک جفت از کروموزوم عمل می‌کند و می‌تواند به صورت تک نقطه‌ای و یکنواخت باشد. به این صورت که دو کروموزوم از یک نقطه شکسته و بخش‌های شکسته شده کروموزوم جابه‌جا می‌گردد. نقطه شکست نیز یک عدد تصادفی n از بین 1 تا k (k طول کروموزوم) با توزیع احتمال یکنواخت ( 1/k ) صورت می‌پذیرد. (مطابق شکل 1)

3-6: عملگر جهش:

این عملگر روی هر یک از کروموزوم‌ها حاصل از عملگر تکثیر بکارگرفته می‌شود. بدین ترتیب که به ازای هر بیت از کروموزوم یک عدد تصادفی تولید می‌شود، درصورتیکه مقدار عدد تصادفی تولید شده از مقدار Pm (احتمال عمل جهش ) کمتر باشد در آن بیت عمل جهش انجام می‌شود. درغیر این صورت در آن بیت عمل جهش صورت نمی‌گیرد. [4] ( مطابق جدول1)

4. مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک

با توجه به صورت مساله، متغیرهایی که باید تعیین شوند مشخص شده سپس آنها را به نحو مناسبی کدگذاری کرده و به شکل کروموزوم نمایش داده می‌شوند. بر اساس تابع هدف یک تابع برازندگی برای کروموزوم‌ها تعریف می‌گردد و یک جمعیت اولیه دلخواه نیز به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و بدنبال ان میزان تابع برازندگی برای کروموزوم جمعیت اولیه محاسبه می‌شود و الگوریتم مطابق شکل(2) صورت می پذیرد.

5. اعمال الگوریتم ژنتیک به مساله بهینه سازی

جهت درک بهتر اعمال الگوریتم ژنتیک، موضوع را برای یک شبکه ساده پیاده می کنیم. جهت این کار شبکه مطابق شکل (3) را با 15 شین و 17 فیدر در نظر می گیریم.

ابتدا جمعیت اولیه را به صورت تصادفی جهت شروع عملیات بهینه سازی انتخاب می کنیم. هر آرایش شبکه را در قالب یک کروموزوم (دنباله از اعداد 0.1) مطابق شکل زیر نشان می دهیم (عدد 0 نشانه بازبودن خط و عدد 1 نشانه بسته بودن خط) می باشد.

واضح است که همه کروموزوم های انتخاب شده همگی شرط شعاعی بودن را نداشته باشند. لذا لازم است همه کروموزوم ها بعد از لحاظ دارار بودن این شرط بررسی می گردند:

منظور از شعایی بودن این است که:

اولاً: همه پستهای توزیع مورد تغذیه قرار گیرند.

ثانیاً: هیچ مسیر بسته ای بین پستهای فوق توزیع ایجاد نشود.

ثالثاً: هیچ حلقه ای بین پست های توزیع ایجاد نگردد.

برای بررسی شعایی بودن یک شبکه از دو اصل زیر استفاده می کنیم:

الف: یک شبکه شعاعی با m پست توزیع و n پست توزیع دقیقاً دارای n فیدر در حال وصل است. (شرط لازم)

ب: اگر در یک درخت رئوسی که درجه آنها یک است حذف کنیم و این عمل تکرار پذیرد و چنانچه در نهایت تمامی رئوس درخت حذف شوند شبکه شعاعی خواهد بود. (شرط کافی)

جهت کنترل شرط ایزوله نشدن بار به این صورت عمل می گردد که مجموعه ای از شماره شین های ابتدا و انتهای تمامی خطوط تهیه می گردد و چنانچه این مجموعه تمامی شین های مصرف را در بر بگیرد شرط فوق تامین شده است.

همچنین دیگر قیود الکتریکی شبکه شامل حداکثر افت ولتاژ مجاز شین‌ها و همچنین حداکثر جریان عبوری از خطوط می باشد. درصورت عدم تامین قیود فوق کروموزوم مربوطه از اعضاء جمعیت اولیه کنار گذاشته می‌شود کروموزوم دیگری انتخاب می گردد. این مرحله از کار تا آنجا انجام می‌پذیرد که تعداد اعضاء جمعیت اولیه به تعداد تعریف شده برسد.[6]

6. تعیین تابع ارزیاب

ارزش‌گذاری یک کروموزوم توسط تابع ارزیاب صورت می‌پذیرد که مقدار برازندگی کروموزوم می‌باشد. تابع هدف در این مرحله مجموع تلفات شبکه است. چنانچه تلفات خط i ام برابر ri و جریان انتقالی در این خط Ii باشد، تابع هدف به صورت زیر خواهد بود:

و چون بدنبال یافتن حداکثر تابع هدف می‌باشیم، لذا تابع ارزیاب به صورت زیر تعریف می‌گردد:

برای آنکه بتوان ارزیاب را برای هر آرایش خاص از شبکه توزیع بدست آورد لازم است که برای هر آرایش از شبکه عمل پخش بار اجرا گردد و مقادیر ولتاژ باسها و جریان فیدرها محاسبه گردد. در نتیجه مقدار تلفات محاسبه می شود.

7. تولید جمعیت جدید و شرط توقف الگوریتم و رسیدن به جواب

جهت تولید جمعیت جدید از دو تابع تکثیر و جهش استفاده می‌گردد. در ضمن لازم است قبل از انجام دو تابع فوق از کروموزوم‌های با برازندگی بالا استفاده گردد که برای این کار نیز از عملیات چرخ رولت استفاده می‌کنیم. در نهایت دوباره از تابع برازندگی استفاده نموده و جمعیت جدید انتخاب می‌گردد.

در این الگوریتم شرط پایان و همگرایی عملیات جستجو، تغییر نکردن جواب برای تعداد مشخصی از نسل‌ها درنظر گرفته شده است. اما برای اطمینان بیشتر از تغییر نکردن جواب برای مدت طولانی لازم است که از تغییرات اضافی مانند تغییر مقدار احتمال جهش استفاده نمود. [6]

8. نتایج عددی و مقایسه

نرم افزاری به منظور اعمال الگوریتم پیشنهادی به کمک زبان برنامه نویسی ++C تهیه شده است. این نرم افزار محاسبات افت ولتاژ، پخش بار و تعیین وضعیت فیدرها ( از لحاظ باز یا بسته بودن ) را در شبکه‌های توزیع شعاعی انجام می دهد. (پخش بار بکار رفته در این نرم افزار از روش گوس–سایدل استفاده شده است)

برای تست الگوریتم پیشنهادی دو شبکه 16 شینه با 16 فیدر (شکل 5) و یک شبکه 19 شینه با 24 فیدر (شکل 6) درنظر گرفته شده اند. اطلاعات کامل خطوط و بار این دو شبکه در مرجع (5) و جدول (2) نشان داده شده است.

نتایج حاصله از اعمال نرم افزار بر روی این دوشبکه در جداول (3.4) نشان داده شده است و همچنین پاسخ نرم افزار برای شبکه اول که شبکه استفاده شده در مرجع [5] نیز می باشد، یکسان است.

جهت برآورد مقادیر مناسب پارامترهای الگوریتم ژنتیک، تغییرات پاسخ بهینه (تلفات) نسبت به تغییرات پارامترها بررسی گردید، شایان ذکر است برای ارائه این منحنی برای هر مقدار پارامتر به تعداد 10 بار برنامه اجرا و میانگین پاسخهای بهینه جهت رسم منحنی منظور شده است. به عنوان نمونه منحنی تغییرات تلفات توان (Ploss) نسبت به احتمال Pm (جهشی) رسم گردیده است. (شکل 7)

9. نتیجه‌گیری و پیشنهادات: