vysoké učení technické v brně evoluční algoritmy - matlab gate toolbox

7
ABSTRAKT
Tato diplomová práce se zabývá problematikou řešení optimalizačních úloh za pomocí
vybraných heuristických metod. Hlavním cílem bylo zdokonalení již existujícího Matlab GATE
toolboxu pomocí externí dynamicky linkované knihovny DLL napsané v programovacím jazyce
C++. Tato knihovna přebírá většinu stěžejních funkcí GATE toolboxu a veškeré kritické
operace nadále probíhají v ní. GATE-DLL toolbox je rozšířen také o univerzální rozhraní XML,
které umožňuje ukládání a uživatelskou editaci důležitého nastavení. Do služeb DLL knihovny
byla také přidána podpora pro distribuované výpočty.
V teoretické části práce jsou stručně popsány principy metod použitých při praktické
realizaci. Jedná se o horolezecký algoritmus HCA a genetický algoritmus GA.
V praktické části je nastíněna celková koncepce knihovny DLL, popis jejího rozhraní,
implementace použitých algoritmů a rozhraní XML. Ke konci kapitoly je vysvětlen systém
komunikace klient – server pro distribuované výpočty.
Závěr práce je věnován praktickým testům vylepšeného GATE-DLL toolboxu, srovnání
rychlosti, schopnosti nalezení optimálního řešení a testování distribuovaných výpočtů.
ABSTRACT
This thesis deals with the solution of optimizing problems by means of selected
heuristic methods. The main purpose of the work was to improve still existing Matlab GATE
toolbox through the use of external dynamic-link library DLL written in the programming
language C++. This library takes over most of the pivotal functions of GATE toolbox and
performs all the critical operations. In addition, GATE-DLL toolbox is enlarged with the
universal interface XML which enables storage and user’s editing of the important setup. The
services of the DLL library were supplemented with the support for distributed computing.
The section of the thesis dealing with theory describes in brief the principles of methods
applied to practical implementation. Respectively hill climbing algorithm HCA and genetic
algorithm GA.
The practical section outlines the general concept of the DLL library, gives the
description of its interface, implementation of applied algorithms and XML interface. The client
– server system of communication used for distributed computing is explained at the end of the
chapter.
The final section deals with practical tests of improved GATE-DLL toolbox, as well as
with comparison of the speed, ability of finding the optimal solution and with testing the
distributed computing.
KLÍČOVÁ SLOVA
Optimalizační problém, optimalizační funkce, horolezecký algoritmus, genetický
algoritmus, Matlab, GATE, DLL, C++, XML, klient - server komunikace, distribuované
výpočty.
KEYWORDS
Optimizing problem, optimizing function, hill climbing algorithm, genetic algorithm,
Matlab, GATE, DLL, C++, XML, client - server communication, distributed computing.