Diplomska naloga (.pdf)

3.3 Genetski algoritmi za problem večplastnega absorberja 28
end;
//Narišemo grafe odbojnosti najboljših štirih osebkov.
plot(P 1,2,3,4 );
3.3.1 Določitev začetne populacije
Začetna populacija oz. prva generacija je sestavljena iz naključnih osebkov. Za
zapis populacije smo uporabili seznam matrik. Vsaka matrika predstavlja en osebek
populacije. Vsaka vsebuje dve vrstici, pri čemer prva vrstica shranjuje podatke o
materialih po plasteh absorberja, druga pa podatke o debelini posamezne plasti.
S funkcijo, ki generira začetno populacijo, smo naredili seznam matrik ustreznih
velikosti in jih napolnili z naključnimi števili med 0 in 1. Ta števila smo ustrezno
popravili v oznake materialov in debeline posameznih plasti:
material j = ⌊rm j ·št_materialov + 1⌋,
debelina j
= rd j ·max_debelina,
pri čemer rm in rd predstavljata naključni števili med 0 in 1. V primeru, da je
posamezna plast tanjša od 0.1 mm, smo debelino plasti postavili na 0 mm. Debelina
0.1 mm namreč predstavlja mejo, do katere je plast še možno izdelati.
Začetno populacijo smo zgradili na dva načina. Z nastavitvijo parametra zacetna
na ’Zacetna1’ naredi funkcija Populacija populacijo osebkov, katerih debelina celotnega
absorberja je manjša od izbrane debeline. Z nastavitvijo parametra zacetna
na ’Zacetna2’ pa naredi populacijo osebkov, za katere velja, da je posamezna plast
absorberja tanjša od izbrane debeline. V prvem in drugem primeru max_debelina
predstavlja največjo možno debelino posamezne plasti, le da se v prvem primeru ta
tekom izdelave posameznih plasti absorberja ustrezno manjša.
3.3.2 Kriterijska funkcija
S kriterijsko funkcijo ocenimo kakovost osebkov v populaciji. Kakovost osebkov se
v našem primeru odraža preko odbojnosti. Odbojnost izražamo v dB, zato bolj kot
je negativna, manjši je odboj. S kriterijsko funkcijo preverimo, ali osebki ustrezajo
dopustnim pogojem, torej ali dosegajo zahtevano odbojnost pri danih frekvencah.
Če ustrezajo, ocenimo, koliko je posamezen osebek dejansko dober glede na naše
želje (iskanje čim širšega frekvenčnega območja na danem frekvenčnem intervalu,
iskanje čim tanjšega absorberja).
V optimizaciji za vsak osebek posebej izračunamo odbojnost pri posameznih frekvencah
z izbranega intervala in preverimo, ali osebek zadosti dopustnim pogojem.
Pri optimizaciji po širini frekvenčnega pasu v primeru, da osebek zadosti dopustnemu
pogoju (pri izbrani frekvenci ne preseže določene odbojnosti), preštejemo
število tabeliranih frekvenčnih vrednosti levo in desno od izbrane, ki pogoju še
zadoščajo. To število vrnemo kot vrednost kriterijske funkcije posameznega osebka.
Dopustni pogoj preverjamo okoli izbrane frekvence na delovnem intervalu. Tako