Development of genetic coding approach and its application in the synthesis of planar mechanisms


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2002

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ahmet Tevfik Kıyıcı

Danışman: ERTUĞRUL TAÇGIN

Özet:

Genetik Algoritma Tekniği genlerin eşleştirilmesini, çaprazlamasını ve yeni nesillerin oluşmasını model alan bir optimizasyon tekniğidir. Genetik Algoritmalar (GA) ilk çıkışlarında, bir çok alanda büyük beklentiler oluşturmuştur. Araştırmalar ilerledikçe GA yaklaşımının sınırlı olduğu ve gerçek hayat uygulamalarında kullanılmasının zor olduğu anlaşılmıştır. Bu zorluklardan biri çok fazla işlem zamanı gerektirmesidir. Başka bir kısıtlama da uygulamanın karmaşıklığına göre göz önüne alınacak populasyonun hacmi ve genetik dizinlerin uzunluğudur. Genetik Kod Yaklaşımı (GKY) klasik GA'nın bu sınırlamalarını aşabilmek için ortaya konulmuş genetik tabanlı bir alternatif tekniktir. GKY, uygulamalar ne kadar karmaşık olursa olsun zincir uzunluğunu sadece üç ile sınırlandırdığından çok daha az işlem zamanı almaktadır. Başka önemli bir üstünlüğü ise GKY ile elde edilen hassasiyetin klasik GA ile elde edilenden çok daha fazla olmasıdır. GKY Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nde birkaç yıldan beri yapılan araştırmalarda ortaya konulmuş ve geliştirilmesi yönündeki çalışmalar devam etmektedir. Diğer yandan, mekanizma sentezi problemleri, çözülmesi büyük emek gerektiren optimizasyon alanlarından biridir. Uzman Sistemler ve GA gibi yapay zeka tekniklerinin mekanizma sentezinde uygulanması bir çok çalışmanın ilgi odağı olmuştur. Bu çalışmada GKY'nin temelleri doğru zeminine oturtulmaya çalışılmış ve yeni geliştirilen bu tekniğin başarıları düzlemsel mekanizmaların sentezi alanında denenmiştir. Genetic Algorithms (GAs) is an optimisation technique based on a genetic model comprising string represention of genes, mate and cross-over of strings, generation of new off-springs. Invention of GAs approach initially created great expectations in a broad variety of fields. As researches progress, it has been noticed that GAs have severe limitations and difficulty to be useful in real life applications, one of which is the requirement of extremely much computational time. Another limitation may be the length and the volume of population to be considered according to the complexity of application. Genetic Cod Approach (GCA) is a genetic base alternative technique to overcome these limitations of conventional GAs. Genetic Cod requires much less computation time due to the fact that the string length is only limited to three regardless of the sophistication of the application. Another significant improvement is that the accuracy obtained in GCA is much larger than that of Conventional GAs. GCA has been invented and under development in Marmara University Faculty of Engineering for a couple of years. On the other hand, synthesis of mechanisms is a field requiring a high efford for optimisation. There have been attempts to apply Artificial Intelligence techniques to mechanism synthesis like Expert Systems and GAs. In this work, fundamentals of Genetic Cod Technique (GCT) investigated together with synthesising planar mechanisms using (GCT).