Title of article :
Multi-objective Differential Evolution for the Flow Shop Scheduling Problem with a Modified Learning Effect
Author/Authors :
Amirian, H Department of Industrial Engineering - College of Engineering - Shahed University, Tehran, Iran , Sahraeian, R Department of Industrial Engineering - College of Engineering - Shahed University, Tehran, Iran
Abstract :
This paper proposes an effective multi-objective differential evolution algorithm (MDES) to solve a permutation flow shop scheduling problem (PFSSP) with modified Dejong's learning effect. The proposed algorithm combines the basic differential evolution (DE) with local search and borrows the selection operator from NSGA-II to improve the general performance. First the problem is encoded with an appropriate rule to make the continuous nature of DE suitable for flow shop problems. Second, insert based local search is added in the initialization stage, as well as in each iteration to speed up convergence. The former guarantees that the algorithm commences with better solutions while the latter focuses the algorithm on promising areas. Third, in each generation, in order to improve diversity, two populations are introduced, current pop and advanced pop. The best solutions of each iteration are stored in the current pop, while the less desirable solutions are added to the advanced pop. At the end of each generation, the two are combined and better individuals are selected for the next generation. The algorithm is then tested on benchmark problems to demonstrate its effectiveness and the results are discussed. Finally, a truncated version of Dejong's learning effect is proposed and MDES is used to solve the permutation flow shop with the modified learning effect.
Farsi abstract :
در اين مقاله الگوريتم چند هدفه ي تفاضلي كارآمدي براي حل مساله ي زمان بندي در محيط توليدي با در نظر گرفتن اثر يادگيري اصلاح شده ي دژونگ ارائه شده است. اين الگوريتم پيشنهادي، الگوريتم تفاضلي كلاسيك را با جستجوي محلي تركيب كرده و در جهت بهبود كارايي از عملگر انتخاب موجود در الگوريتم مرتب سازي نامغلوب استفاده مي كند. در ابتدا با استفاده از قوانين مناسب ماهيت پيوسته الگوريتم تفاضلي را تغيير داده تا بتوان از آن در حل مساله زمان بندي توليدي استفاده كرد. سپس براي بالا بردن سرعت همگرايي از روش جستجوي محلي در شروع الگوريتم و در هر تكرار استفاده شده است. هم چنين در هر نسل از الگوريتم در جهت بالا بردن تنوع جواب ها دو جمعيت فعلي و پيشرفته معرفي شده است. نقاط غير مسلط هر تكرار وارد جمعيت فعلي شده و جواب ها ي نسبتا نامناسب به جمعيت پيشرفته افزوده مي شوند. در انتهاي هر تكرار، دو جمعيت با يكديگر تركيب شده و جواب هاي غير مسلط براي نسل بعدي انتخاب مي شوند. هم چنين كارايي الگوريتم پيشنهادي بر روي مسائل مختلف محك زده شده و نتايج بحث شده اند. در نهايت مدل اصلاح شده اي از اثر يادگيري دژونگ ارائه شده و از الگوريتم پيشنهادي در جهت حل مساله توليدي با اين نوع اثر يادگيري استفاده شده است.
Keywords :
Learning Effect , Differential Evolution , Multi-Objective Scheduling , Dejong’s Learning Effect , Flowshop
Journal title :
Astroparticle Physics