اکتشاف و پردازش هوشمند دانش

اکتشاف و پردازش هوشمند دانش

سیستم فازی برای بهبود پایداری الگوریتم خفاش در برنامه‌ریزی مسیر ربات متحرک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
موسسه آموزش عالی آپادانا، شیراز، ایران
10.30508/kdip.2026.573222.1176
چکیده
این پژوهش به مسئله برنامه‌ریزی مسیر سراسری برای ربات متحرک در محیط‌های گریدی می‌پردازد؛ جایی که مسیر باید هم‌زمان کوتاه، بدون برخورد و از نظر دینامیکی نرم باشد. استفاده از توابع برازندگی کریسپ در چنین مسائلی معمولاً باعث ناپیوستگی شدید در فضای جست‌وجو و نوسان بالای کیفیت پاسخ‌ها در اجرای‌های تکراری می‌شود. هدف این مطالعه، افزایش پایداری و کاهش واریانس نتایج یک نسخه بهبود‌یافته از الگوریتم خفاش ، بدون تغییر در معادلات اصلی به‌روزرسانی آن است. برای دستیابی به این هدف، یک سیستم برازندگی فازی از نوع مامدانی طراحی شده است. این سیستم سه ورودی زبانی را با استفاده از توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه‌ای پیوسته و هم‌پوشان ارزیابی می‌کند. قاعده‌پایه فازی به‌گونه‌ای تنظیم شده است که ایمنی بر کارایی و نرمی اولویت داشته باشد و خروجی آن یک هزینه نرمال‌شده در بازه [۰،۱] است که جایگزین برازندگی کریسپ می‌شود. پیاده‌سازی در چند اجرای مستقل با نسخه صرفاً کریسپ مقایسه گردیده است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که میانگین طول مسیر در حالت فازی در محدوده مطلوب باقی می‌ماند، در حالی که ضریب تغییرات طول مسیر و مقدار برازندگی به ترتیب از حدود ۰٫۳۸ به حدود ۰٫۱۵ و ۰٫۱۶ کاهش یافته و واریانس به‌طور تقریبی ۹۰ تا ۹۵ درصد کاهش یافته است. این کاهش چشمگیر پراکندگی بیانگر هموارتر شدن چشم‌انداز بهینه‌سازی و همگرایی باثبات‌تر الگوریتم است. یافته‌ها نشان می‌دهد که افزودن لایه برازندگی فازی بر فراز فراابتکاری‌ها می‌تواند استحکام و قابلیت اتکای برنامه‌ریزی مسیر ربات متحرک را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد و به‌سادگی برای سایر مسائل برنامه‌ریزی گریدی تعمیم‌پذیر باشد.
کلیدواژه‌ها