يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90...

16
ﭼﮑﯿﺪه اﺧﺘﺼﺎص ﻣﻔﻬﻮم ﺑﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪn درk دﺳﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺧﻮﺷﻪ ﺑﻨﺪ ي از ﻃﺮ راه ﺣﻠﻬﺎ ي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻗﺎﺑﻞ ﺣﻞ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ از آﻧﻬﺎ ﺑﮑﺎرﮔ ﯿ ي اﻟﮕﻮر ﺘﻢ ﻫﺎ ي ﻓﺮا اﺑﺘﮑﺎر ي اﺳﺖ و از ﻃﺮﻓ د ﮕﺮ ﺧﻮﺷﻪ ﺑﻨﺪ ي ﺧﻮد ﺗﻮاﻧﺪ اﺑﺰار ي در ﺟﻬﺖ ﺣﻞ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﯿ ﯿ ﺪه ﺑﺎﺷﺪ ز ﺮا اﻣﮑﺎن ﺟﺴﺘﺠﻮ ي ﻣﺤﻠ را در ﻓﻀﺎ ي ﺟﺴﺘﺠﻮ ﻓﺮاﻫﻢ ﻧﻤﺎ] 6 .[ از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺧﻮﺷﻪ ﺑﻨﺪ ي ﮐﻪ ﺟﺰ ﻣﺴﺎ ﯿ ﯿ ﺪه ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻄﺮح ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺸﮑ ﯿ در ﻧﯿﺎز ﻣﻮرد ﺗﺨﺼﺺ و اﻓﺮاد داﻧﺶ ﻣﺒﻨﺎي ﺑﺮ اﻋﻀﺎ از ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﺑﺎ ﻣﻮﺿﻮﻋﺎت از ﻣﻮﺿﻮع اﯾﻦ اﺳﺖ، ﺗﯿﻤﯽ ﻋﻤﻠﮑﺮد ارﺗﻘﺎي ﺟﻬﺖ ﺑﺰرگ ﻫﺎي ﭘﺮوژه ﺟﺪﯾﺪي ﻧﺴﺒﺘﺎ و اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﯽ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻮرد ﺳﺎزﻣﺎﻧﻬﺎ و ﺻﻨﺎﯾﻊ در ﮐﻪ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﯽ. ﮐﻠﻮﻧﯽ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﺑﻨﺪي، ﺧﻮﺷﻪ ﻣﺴﺎﯾﻞ ﺣﻞ در اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺎﺑﻞ ﻫﺎي اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ از ﯾﮑﯽ اﺳﺖ ﻣﻮرﭼﮕﺎن. اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﮐﻠﻮﻧﯽ ﻣﻮرﭼﻪ اﻟﻬﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ازﻣﻄﺎﻟﻌﺎت و ﻣﺸﺎﻫﺪات روي ﻫﺎﺳﺖ ﻣﻮرﭼﻪ ﮐﻠﻮﻧﯽ. اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن داده ﮐﻪ ﻫﺎ ﻣﻮرﭼﻪ ﺣﺸﺮاﺗﯽ اﺟ ﺘﻤﺎﻋﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﮐﻠﻮﻧﯿﻬﺎ در زﻧﺪﮔﯽ ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ و رﻓﺘﺎر آ ﻧﻬ ا ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﺟﻬﺖ ﺑﻘﺎء ﮐﻠﻮﻧﯽ اﺳﺖ ﺗﺎ ﺑﻘﺎء درﺟﻬﺖ ﯾﮏ ﺟﺰء از آن. رﻓﺘﺎر ﻫﺎ ﻣﻮرﭼﻪ داراي ﻧﻮﻋﯽ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪي ﺗﻮدﻫﺎي اﺳﺖً اﺧﯿﺮا ﮐﻪ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ داﻧﺸﻤﻨﺪان ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻣﻘﺎﻟﻪ اﯾﻦ در ﺑﺮاي اوﻟﯿﻦ اﺳﺖ ﺑﺎر ﮐﻪ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﮐﻠﻮﻧﯽ ﻣﻮرﭼﮕﺎن را در ﯾﮏ و ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ ﻣﺴﺄﻟﻪ ﺑﺮد ﻣﯽ ﺑﮑﺎر را ﻣﺤﻮر داﻧﺶ ﻫﺎي ﺗﯿﻢ در اﻋﻀﺎ ﺗﺨﺼﯿﺺ. در ﺗﻨﻬﺎ زﻣﺎن اﯾﻦ ﺗﺎ ﺳﺎل2009 ﻣﻘﺎﻟﻪ] 5 [ ﻣﺴﺎﻟﻪ اﯾﻦ را اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻃﺮﯾﻖ از ﻫﻢ آن و داده ﻗﺮار ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮرد در ﻧﯿﺰ ﻣﺤﺪودﯾﺘﻬﺎ و وﯾﮋﮔﯿﻬﺎ اﺳﺎس ﺑﺮ ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ ﺑﻌﺪ اﻟﺒﺘﻪ اﺳﺖ، ﺷﺪه ﺣﻞ ژﻧﺘﯿﮏ ﻣﻘﺎﻟ ﻣﻄﺮح ﻣﺒﺎﺣﺚ از ﻣﻮﺿﻮع اﯾﻦ ﺣﺎﻟﯿﮑﻪ در اﺳﺖ، ﻧﮕﺮﻓﺘﻪ ﻗﺮار ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻮرد ﻣﺬﮐﻮر در ﻣﻘﺎﻟﻪ اﯾﻦ اﺻﻠﯽ ﻣﺤﻮرﻫﺎي ﺟﺰ رو اﯾﻦ از و ﺑﻮده اﺑﺘﮑﺎري ﻓﺮا ﻫﺎي اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ در اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ. واژه ﮐﻠﯿﺪ: ﻣﺤﻮر داﻧﺶ ﺗﯿﻢ ﭘﺮوژه، ﺑﻨﺪي، ﺧﻮﺷﻪ ﻣﻮرﭼﮕﺎن، اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻣﻘﺪﻣﻪ ﺳﺎزﻣﺎ ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ از ﻫﺪف ﺑﺎﺷﺪ ﻣﯽ اﺷﯿﺎ از ﺗﻌﺪادي ﻣﻨﻄﻘﯽ ﻧﺪﻫﯽ. ﺑﻪ ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﻫﺎي زﻣﯿﻨﻪ در ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ اﺳﺘﺮاﺗﮋﯾﮏ اﻫﻤﯿﺖ دﻟﯿﻞ ادﺑﯿﺎت ﻣﺮور در ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ ﻣﺴﺎﯾﻞ ﺣﻞ ﺟﻬﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻫﺎي اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ اﻧﺪ ﺷﺪه ﭘﯿﺸﻨﻬﺎد. ژﻧﺘﯿﮏ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ اﺧﯿﺮا،] 12 [ ﻣﻤﻨﻮع ﺟﺴﺘﺠﻮي اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ، ] 9 - 11 [ و] 10 - 13 [ ﺗﺪرﯾﺠ اﻧﺠﻤﺎد اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ و] 14 - 15 [ ﻣﺴﺎﯾﻞ ﺣﻞ ﺟﻬﺖ اﻧﺪ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﮑﺎر ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ. اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ در ﻣﻮرﭼﮕﺎن اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻣﻘﺎﻟﻪ اﯾﻦ در. ﻣﻮرﭼﻪ ﻫﺎ ﻣﯽ ﺑﺠﺎي ﻓﺮوﻣﻮن ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻣﺎده ﺧﻮد از رﻓﺘﻦ راه ﻫﻨﮕﺎم ﮐﻪ ﮔﺬارﻧﺪ ﻣﯽ ﺗﺒﺨﯿﺮ ﺑﺰودي ﻣﺎده اﯾﻦ اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎ زﻣﯿﻦ ﺳﻄﺢ ﺑﺮ ﻣﻮرﭼﻪ رد ﺑﻌﻨﻮان ﻣﺪت ﮐﻮﺗﺎه در وﻟﯽ ﺷﻮد ﻣﯽ ﻗﯽ ﻣﺎﻧﺪ. ﭘﺎﯾﻪ رﻓﺘﺎر ﯾﮏ اي ﺗﯿﻤﻬﺎي در اﻋﻀﺎ ﺑﻨﺪي ﺧﻮﺷﻪ ﺑﺰرگ ﻫﺎي ه ﭘﺮوژ ﻣﺤﻮر داﻧﺶ از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻣﻮرﭼﮕﺎن ﻓﺮدوﯾﯽ رﺿﺎﯾﯿﺎن ﺻﺪﯾﻘﻪ داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ دﮐﺘﺮي داﻧﺸﺠﻮي ﻧﻮر ﭘﯿﺎم[email protected] ﻓﺘﺎﺣﯽ ﭘﺮوﯾﺰ دﮐﺘﺮ ﻫﻤﺪان ﺳﯿﻨﺎ ﺑﻮﻋﻠﯽ داﻧﺸﮕﺎه داﻧﺸﯿﺎر اﺣﻤﺪي ﻋﻠﯽ اﻟﻬﺪي ﺑﻨﺖ داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ دﮐﺘﺮي داﻧﺸﺠﻮي ﺻﻨﻌﺖ و ﻋﻠﻢ

Upload: others

Post on 08-Feb-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

چکیده

قیطر ازي بند خوشه. باشدی م دسته k دری ش nخوشه بندي به مفهوم اختصاص فراي ها تمیالگوري ریبکارگ آنها ازی ک یکه باشدی م حل قابل مختلفي حلها راه حل جهت دري ابزار تواندی م خودي بند خوشه گریدی طرف از و استي ابتکار فراهم جستجوي فضا در رای محلي جستجو امکان رایز باشد دهیچیپ مسائل مطرح تواندی م دهیچیپ لیمسا جز کهي بند خوشه مسائل ازی کی ].6[دینمای م

ترکیبات بهینه از اعضا بر مبناي دانش افراد و تخصص مورد نیاز در لیتشک باشدپروژه هاي بزرگ جهت ارتقاي عملکرد تیمی است، این موضوع از موضوعات با

. می باشد که در صنایع و سازمانها مورد توجه می باشداهمیت و نسبتا جدیدي یکی از الگوریتم هاي قابل استفاده در حل مسایل خوشه بندي، الگوریتم کلونی

مشاهدات و ازمطالعات شده گرفته الهام مورچه کلونی الگوریتم. مورچگان است حشراتی مورچه ها که داده نشان مطالعات این .کلونی مورچه هاست روي بقاء جهت در بیشتر انهآ رفتار و میکنند زندگی در کلونیها که هستند تماعیاج

هوشمندي نوعی داراي مورچه ها رفتار.آن از جزء یک درجهت بقاء تا است کلونی براي در این مقاله. است گرفته قرار دانشمندان توجه مورد که اخیراً است تودهاي مسأله خوشه بندي و یک در را مورچگان کلونی الگوریتم که بار است اولین

سالتا این زمان تنها در . تخصیص اعضا در تیم هاي دانش محور را بکار می بردمورد مطالعه قرار داده و آن هم از طریق الگوریتم رااین مساله ] 5[ک مقاله ی2009

ژنتیک حل شده است، البته بعد خوشه بندي بر اساس ویژگیها و محدودیتها نیز در ه مذکور مورد توجه قرار نگرفته است، در حالیکه این موضوع از مباحث مطرح مقال

در الگوریتم هاي فرا ابتکاري بوده و از این رو جز محورهاي اصلی این مقاله در . نظر گرفته شده است

:کلید واژه الگوریتم مورچگان، خوشه بندي، پروژه، تیم دانش محور

مقدمه

به . ندهی منطقی تعدادي از اشیا می باشدهدف از خوشه بندي سازما دلیل اهمیت استراتژیک خوشه بندي در زمینه هاي مختلف، الگوریتم هاي مختلف جهت حل مسایل خوشه بندي در مرور ادبیات

.پیشنهاد شده اند و] 11-9[ ، الگوریتم جستجوي ممنوع] 12[اخیرا، الگوریتم ژنتیک

جهت حل مسایل ] 15-14[ی و الگوریتم انجماد تدریج] 10-13[ .خوشه بندي بکار گرفته شده اند

ها مورچه. در این مقاله الگوریتم مورچگان در نظر گرفته شده استگذارند که هنگام راه رفتن از خود ماده شیمیایی فرومون بجاي می

اي یک رفتار پایه.ماندقی میشود ولی در کوتاه مدت بعنوان رد مورچه بر سطح زمین باالبته این ماده بزودي تبخیر می

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژ ه هاي بزرگ

الگوریتم با استفاده از مورچگان

صدیقه رضاییان فردویی

دانشجوي دکتري مهندسی صنایع دانشگاه پیام نور

[email protected]

دکتر پرویز فتاحی دانشیار دانشگاه بوعلی سینا همدان

بنت الهدي علی احمدي دانشجوي دکتري مهندسی صنایع دانشگاه

علم و صنعت

Page 2: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

104

مسیري را انتخاب ) statistical(ها وجود دارد که آنها هنگام انتخاب بین دو مسیر بصورت احتماالتی ساده در مورچهاخیرا .هاي بیشتري قبالً از آن جا عبور کرده باشندکنند که فرومون بیشتري داشته باشد یا بعبارت دیگر مورچهمی

] 17-16-4[. بهینه سازي تمایزي توسط این الگوریتم انجام پذیرفته استمسایل مختلفی جهتمساله اي که در این مقاله مد نظر قرار گرفته است نوعی مساله خوشه بندي می باشد که در آن بهینه سازي در

انش افراد و تیم هاي دانش محور بر اساس د. تشخیص ترکیب اعضا در تیم هاي دانش محور می بایست انجام پذیرد عالوه بر موارد فوق ویژگیهاي دیگري در خوشه بندي اعضا در چنین . تخصص مورد نیاز در تیم، تشکیل می شوند

. ساختار سازمانی و فناوري پشتیبان جهت به اشتراك گذاري دانش در تیم ها:تیم هایی مطرح می باشد که عبارتند ازمدل مفهومی مساله در شکل زیر نمایش داده . یشتري نسبت به سایرین دارندبرخی از دانش ها نیاز به اشتراك گذاري ب

] .8[شده است

مدل مفهومی استفاده موثر از دانش در تیم ها-1شکل

بیان مساله. 1

همانطور که قبال نیز گفته شد، مساله این مقاله مربوط می شود به توسعه ساختار سازمانی براي تیم هاي کاري در شکل زیر نمونه اي از این مساله نمایش داده شده است که در آن . ر جهت بکارگیري موثر دانش اعضادانش محو

L ،نشان رهبرP ،نشان پروژهm ،نشانه اعضا T ،نشان تیمU ،نشان واحد هاي کاريtاین مساله . نشان وظیفه می باشدنها و دوم تعیین موقعیت و جایگاه اعضا جهت در دو مرحله حل می شود، اول هماهنگی بین دانش اعضا و وظایف آ

.تسهیل به اشتراك گذاري و پشتیبانی از دانش

Page 3: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

105

تخصیص اعضا در تیم هاي دانش محور-2شکل

هر یک از این اعضا تنها می توانند به یک تیم در یک پروژه اختصاص یابند و به عنوان نمونه همانطور که در جدول زیر

داراي دانش هاي زیر بوده و دانش هاي مورد نیاز در هر یک از وظایف نیز به ترتیبی نمایش داده شده است، اعضا . آمده است1می باشد که در جدول

نمونه اي از دانش افراد و دانش مورد نیاز در تیم ها-1جدول

الگوریتم مورچگان. 2دسته بندي الگوریتم هاي فراابتکاري در شکل . کی از انواع الگوریتمهاي فراابتکاري با استفاده از هوش جمعی می باشدیپیش از . توسط دوریگو تحت عنوان سیستم مورچه معرفی شد1991 در سال ACOنسخه اولیه . نمایش داده شده اند3

بهینه سازي (معرفی قدم به قدم الگوریتم مورچگان الزم به ذکر است که منشاء پیدایش این دسته از رویکردهاي حل یاین ویژگ. یکی از ویژگیهاي پیچیده حشراتی می باشد که به طور اجتماعی زندگی می کنند ) مورچگان توسط کلونی

] 3و1[ .استیگمرجی دسته اي از مکانیزمهاي ایجاد ارتباطات متقابل میان حیوانات می باشد. استیگمرجی نام دارد فرومون یک ماده .جاي میگذارند روي زمین به بر 1دیگر مقداري فرومون ها هنگام حرکت از محلی به محل مورچه

به جاي مسیر سایر مورچه ها و همچنین براي تشخیص راه برگشت خود شیمیایی است که مورچه ها براي تعیینکه اطالعات محلی حرکت از یک گره به گره دیگر، بر اساس قاعده انتقال هر مورچه یک سري جواب کامل با]. 2[میگذارند

میزان فرومون بیشتر ها تمایل به انتخاب مسیرهاي کوتاهتر با عبارتی مورچه به. ا میگذارد، میسازدنه آرا در اختیار .دارند

Page 4: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

106

دسته بندي الگوریتمهاي فراابتکاري. 3شکل گذارند که البته این مادهها هنگام راه رفتن از خود ردي از ماده شیمیایی فرومون بجاي میهمانطور که گفته شد، مورچه

اي ساده در یک رفتار پایه. ماندشود ولی در کوتاه مدت بعنوان رد مورچه بر سطح زمین باقی میبزودي تبخیر میکنند که فرومون ها وجود دارد که آنها هنگام انتخاب بین دو مسیر بصورت احتماالتی مسیري را انتخاب میمورچه

يمورچه هاشبیه سازي رفتار .قبالً از آن جا عبور کرده باشندهاي بیشتري بیشتري داشته باشد یا بعبارت دیگر مورچه :در موارد زیر است تفاوت هاي مورچه هاي واقعی با مصنوعی. انجام می پذیرد طبیعت در مورچه هاي مصنوعی

.توان یک حافظه در نظر گرفت که مسیرهاي حرکت را در خود نگه دارند هاي مصنوعی می براي مورچه: حافظه .هاي متنوع تغییر دادن جزئیات مسأله براي بررسی الگوریتم و رسیدن به جواب: ساختگیموانع

.توانند جدا از کلونی به حیات خود ادامه دهند هاي واقعی نمی مورچه: حیات در محیط گسسته

رد مورچه بروروي سطح زمین. 4شکل

Page 5: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

107

: نحوه محاسبه این الگوریتم به شرح زیر می باشد.1. 2 .توزیع می شوند)نودهاي گراف( مورچه ها در نقطه هاي مختلف ابتدا

. با تعداد نقطه ها می باشد برابر .خواهد بود}1..0{واین مقدار در بازه ي . در ابتدا به هر مورچه فرمون اولیه اختصاص می یابد

tabuk(s) منحصر به فرد مورچه است)لیست ممنوعه(حافظه . مقدار اولیه آن و مقدار .مالقات کرده است یی می باشد که مورچه آنها را در مسیر حرکت خوداین لیست شامل نقطه ها

.می باشد نهایی آن برابر .همان نقطه مقصد می باشد:

:فرمول انتخاب نقطه مقصد بر اساس مقدار فرمون α و β ريمیزان پدیدا پارامترهایی هستند که نسبت اهمیت ردپا را در مقابل nij کنترل می کند. k توسط مورچه j به i احتمال حرکت از نقطه

NotVisited(k)مجموعه نقطه هایی است که مورچه kام از آنها عبور نکرده است .

phij مقدار فرومون موجود در مسیر i و jمی باشد nijعکس طول مسیر

هر زمان که مورچه اي، یالی را در سفرش . رسانی می شودبه صورت محلی و سراسري به روز) رد پا(دنباله فرومون . گفته می شود” به روز رسانی محلی فرومون"که این عمل . استفاده کند، مقداري از فرومون آن بردار کاسته می شود

هرگز به این ترتیب، مورچه ها. این کاهش فرومون سبب می شود آن بردار براي مورچه هاي بعدي، کمتر جلب توجه کند .به سمت یک مسیر معمولی همگرا نمی شوند و جستجوي بردارهایی که هنوز مالقات نشده اند، افزایش می یابد

:فرمول به روز رسانی فرومون

. نشان می دهد )t,t+1(را در فاصله ي زمانی “ تبخیر فرومون”میزان : :تغییرات فرومون

=

= ∈

2

1 })].[)]((max{[arg)(

s

tphsS

ijij

kNotVisitedj

βα η

( ) ( ) ( ) ( )1,11 +∆+−=+ ttphtphtph ijijij ρ

( )ρ−1( ) ( )∑ +=+∆ 1,1, ttphttph k

ijij

Page 6: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

108

امین مورچه در فاصله زمانیk بوسیلهi,j)(مقدار فرومون در هر واحد طول هست که بر روي مسیر: )(t,t+1برجاي گذاشته می شود.

موجب ( ) و زمانِ به روز رسانی فرومون هاي مختلف درباره ي چگونگی محاسبهگزینه : ف الگوریتم هاي مورچه شده استایجاد نمونه هاي مختل

o الگوریتم مقدار مورچه o الگوریتم چگالی مورچه o الگوریتم چرخه مورچه

: در هریک از انواع الگوریتم هاي مذکور به شرح زیر می باشدنحوه محاسبه

:الگوریتم مقدار مورچه

امین مورچه در فاصله kاگر برودj به iاز ) t,t+1(زمانی

در غیر اینصورت

:الگوریتم چگالی مورچه امین مورچه در فاصلهkاگر برودj به iاز ) t,t+1( زمانی

در غیر اینصورت

:الگوریتم چرخه مورچه )i,j ( امین مورچه مسیر k اگر

را در سفرش استفاده کند در غیر اینصورت

( )1, +∆ ttph kij

( )1, +∆ ttph kij( )tphij

( )

=+∆

01,

1

ijk

ij dQ

ttph

( )

=+∆

01,

2Qttph k

ij

( )

=+∆0

,

3k

kij

LQ

nttph

( )1, +∆ ttph kij

Page 7: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

109

. نمایش داده شده است3ر شکل فلوچارت این الگوریتم د. 3. 2

فلوچارت الگوریتم مورچگان-5نمودار

:گامهاي الگوریتم به شرح زیر می باشد تنظیمات مقدماتی

تهیه یک گراف بسته از نقاط .١ تخصیص مقدار اولیه فرومون به یالها .٢ در نظر گرفتن مقادیر اولیه براي پارامترهاي الگوریتم .٣ ها ها روي نقطه توزیع مورچه .٤ براي هر مورچه ) حافظه( اختصاص لیست ممنوعه .٥

Page 8: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

110

ساختار حرکت حرکت مورچه ها از نقطه جاري به نقطه بعدي .١ به روز رسانی لیست ممنوعه .٢ برگشت مورچه به نقطه آغازین .٣ ها به روز رسانی محلی فرومون .٤ ذخیره کردن حرکت مربوطه .٥

محاسبه و انتخاب جواب بهینه ها مورچهمحاسبه طول حرکت .١ ها مرتب کردن مورچه .٢ ] 1و2و3[ انتخاب بهترین مورچه .٣

خوشه بندي اعضا در پروژه ها با استفاده از الگوریتم مورچگان. 3

فرض می کنیم . در این بخش الگوریتم مورچه گان جهت خوشه بندي اعضا در تیم هاي کاري پروژه ها تشریح می شود ویژگی و مشخصه جهت تخصیص در این مساله در نظر گرفته شده است که 4در ضمن . تیم داریم3 عضو و 8که تعداد

بر مبناي این مشخصات ساختاري موثر و کارا تشکیل می گردد؛ این مشخصات عبارتند از میزان تطابق دانش با وظیفه در یک تیم از یک مورد نظر، میزان تطابق ساختار با عضو به معناي بکارگیري یک عضو در یک وظیفه از یک واحد

پروژه، میزان تطابق فناوري با دانش جهت توزیع دانش مورد نظر، میزان تطابق دانش افراد یک تیم با همدیگر جهت . جبران دانش هاي یکدیگر

می تواند به عنوان یک راه حل مطرح باشد که در آن مولفه اول که به معناي عضو شماره 6شکل به عنوان نمونه ترتیب قرار می گیرد و به همین ترتیب بقیه اعضا نیز در ترتیب تیم ها که به شکل زیر آمده است قرار 2ت در تیم شماره یک اس ] 7[. می گیرند

نمونه اي از یک راه حل 6شکل

توضیح داده شد، الگوریتم مورچگان بدون راه حل اولیه شروع می شود و تنها با ماتریس فرومون همانطور که قبال نیز

جدول بعد نمایانگر . با به روز رسانی ماتریس فرومون سایر راه حلها ایجاد می شوند. راه حل اولیه تولید می گرددیص می باشد که به شکل کمی محاسبه شده ویژگی و مشخصه نامبرده در باال، جهت تخص4مجموع داده هاي مربوط به

.است

Page 9: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

111

ویژگی ها و مشخصات تخصیص اعضا-2جدول

نمایانگر میزان فرومون در یک مسیر Ph. ماتریس اولیه فرومون براي نمونه اولیه در جدول زیر نمایش داده شده است تعلق بگیرد بیشتر از 2 به تیم 1ینکه عضو ، به معناي آن است که احتمال اPh12 = 0,015274می باشد، به عنوان نمونه . سایر جایابی ها می باشد

ماتریس اولیه فرومون براي نمونه اولیه-3جدول

.مقادیر نرمال ماتریس اولیه فرومون براي نمونه اولیه در جدول زیر نمایش داده شده است

ماتریس نرمال شده اولیه فرومون براي نمونه اولیه-4جدول

Page 10: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

112

تولید راه حلها . این مرحله خوشه بندي و تولید راه حل و بر این مبنا تابع هدف هریک از راه حلها محاسبه می شوددر

ماتریس نرماالیز تجمع (براساس فرمول فاصله اقلیدسی بین مجموع امتیاز ویژگیهاي هرعضو در حکم مشاهدات

علق گرفته است و بر این اساس خوشه بندي انجام شده می باشد که عضو به آن ت) تیمی(و مرکز دسته اي) فرومون ها

می تواند انجام پذیرد و هر خوشه بندي به عنوان یک راه حل ارائه شده Minitabاست، این محاسبه با کمک نرم افزار

. آمده است4 نمونه اي از جداول دادههاي ورودي و اطالعات خروجی در جدول 7شکل . است

Cluster Analysis of Observations: C١; C٢; C٣; C٤ Minitabنتایج خوشه بندي توسط نرم افزار . 7شکل

Page 11: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

113

Minitabنمونه اي از جداول ورودي و اطالعات خروجی نرم افزار . 4جدول Euclidean Distance, Single Linkage Amalgamation Steps

Number of obs.

Number of Similarity Distance Clusters New in new Step clusters level level joined cluster cluster

1 7 82,8834 1,02956 3 4 3 2 2 6 82,6428 1,04403 2 3 2 3 3 5 82,0171 1,08167 7 8 7 2 4 4 80,7550 1,15758 5 6 5 2 5 3 80,1888 1,19164 2 5 2 5 6 2 76,6063 1,40712 2 7 2 7 7 1 56,0140 2,64575 1 2 1 8

Final Partition Number of clusters: ٣

Within Average Maximum cluster distance distance

Number of sum of from from observations squares centroid centroid

Cluster1 1 0,000 0,00000 0,00000 Cluster2 5 11,052 1,33385 2,14000 Cluster3 2 0,585 0,54083 0,54083

Cluster Centroids Grand

Variable Cluster1 Cluster2 Cluster3 centroid C1 5,1 4,00 7,50 5,0125 C2 3,5 4,92 4,80 4,7125 C3 1,4 3,36 3,40 3,1250 C4 0,2 1,46 1,45 1,3000

Distances Between Cluster Centroids

Page 12: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

114

Cluster1 Cluster2 Cluster3 Cluster1 0,00000 2,94204 3,60728 Cluster2 2,94204 0,00000 3,50230 Cluster3 3,60728 3,50230 0,00000

Minitabنمونه اي از ورودي داده و خروجی به شکل خوشه بندي در نرم افزارآماري . 5جدول

.و میزان تابع هدف هریک از راه حلها نمایش داده شده است) خوشه بندي(در جدول زیر راه حلها

د شده راه حل تولی10میزان تابع هدف براي هریک از -5جدول

با توجه به جدول باال، راه حل اول با بیشترین میزان شایستگی بر مبناي مفدار تابع هدف به عنوان راه حل بهینه مطرح

به تیم 6و 3 به تیم دوم و اعضاي شماره 7و5و4و 1 به تیم اول، اعضاي شماره 8و 2یعنی اعضاي شماره . می شود .سوم تخصیص می یابند

لوچارت حل مسئله الگوریتم و ف.1. 3

:این مساله سه گام اساسی دارد.در این قسمت الگوریتم و فلوچارت حل این مساله آورده شده است جدید )مورچه مصنوعی (Rایجاد -1 : گامهاي الگوریتم در این قسمت به شرح زیر استانجام جستجوي محلی که -2

k=1:گام یک و شود وبه عنوان راه حل موقت انتخاب می :گام دو بود، pکوچکتر از r اگر . انتخاب می شود1 و 0ک شماره تصادفی بین ی از راه حل اولیه i براي هر مولفه : گام سه

. به شکل تصادفی انتخاب می شود و که در دامنه jعدد صحیح

Page 13: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

115

می تواند محاسبه Minitabمک نرم افزار این قسمت با ک(انتخاب می شودمرکز دسته و وزنهاي آنان با توجه به

.و خوشه بندي به عنوان یک راه حل مشخص شود وسپس تابع هدف بر مبناي این راه حل محاسبه میشود.) شود . قرار داده می شود و باشد سپس کمتر از اگر

.متوقف می شودبرو به گام دو، در غیراینصورت الگوریتم ، )نمایانگر تعداد راه حلهاستL (اگر به روز رسانی ماتریس فرومون -3

. آمده است8فلوچارت حل مساله نیز در شکل

Page 14: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

116

فلوچارت الگوریتم مورچگان جهت خوشه بندي اعضا. 8نمودار

Page 15: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

خوشه بندي اعضا در تیمهاي دانش محور پروژههاي بزرگ با استفاده از الگوریتم مورچگان

117

ارزیابی عملکرد الگوریتم. 4 عضو و 215له با مسا. جهت ارزیابی عملکرد، مقایسه اي بین نتایج این روش با سایر الگوریتم ها صورت پذیرفته است

الگوریتم ژنتیک در] 14[این الگوریتم ها عبارتند از انجماد تدریجی در .جایابی آنها در سه تیم تعریف شده استنتایج این مقایسات در جدول زیر آمده است، همانطور که در زیر آمده است، تابع ].12[الگوریتم جستجوي ممنوع در ] 13[

ژنتیک، جستجوي ممنوع، انجماد تدریجی به جواب بهینه دست یافته اند الگوریتم مورچگان،هدف به ترتیب با رویکردهاي .و این در حالیست که زمان اجرا در الگوریتم مورچگان از سایر الگوریتم ها بسیار کمتر می باشد

مقایسه عملکرد الگوریتم هاي مختلف در خوشه بندي-6جدول

نتیجه گیريی کی. استي ابتکار فراي ها تمیالگوري ریبکارگ آنها ازی ک یکه باشدی م حل قابل مختلفي حلها راه قیطر ازي بند خوشهترکیبات بهینه از اعضا بر مبناي دانش افراد و لیتشک باشد مطرح تواندی م دهیچیپ لیمسا جز کهي بند خوشه مسائل از

موضوع از موضوعات با اهمیت و نسبتا جدیدي تخصص مورد نیاز در یک کار جهت ارتقاي عملکرد تیمی است، اینکمی سازي و نگاهی مهندسی به این مقوله از رویکردهاي جدید . می باشد که در صنایع و سازمانها مورد توجه می باشد

یکی از الگوریتم هاي قابل استفاده در حل مسایل خوشه بندي، الگوریتم کلونی .نسبت به حل اینگونه مسائل می باشدمسأله خوشه بندي وتخصیص یک در را مورچگان کلونی الگوریتم که بار است اولین براي در این مقاله. ان استمورچگ

و ارزیابی عملکرد آن با سایر الگوریتم ها انجام شده و نتایج است شدهاعضا در تیم هاي دانش محور بکار برده .نمایانگر کارایی باالي این الگوریتم می باشد

م است خاطرنشان سازیم که موضوعاتی که می تواند در تحقیقات آتی مرتبط با این موضوع در نظر گرفته در پایان الزشود، عبارتند از افزودن ابعاد مساله از طریق افزودن محدودیتهایی چون محدودیت زمانی هریک از اعضا در تیم ها،

تریان در زنجیره تامین و بخش بندي بازار در توسعه داده شده و در محیط واقعی پیاده سازي شود، خوشه بندي مش .ابعاد بزرگ با محدودیتهاي زیاد و پیچیده از موارد دیگریست که می تواند حل آنها با این الگوریتم بررسی شود

Page 16: يﺎﻬﻤﯿﺗ رد ﺎﻀﻋا يﺪﻨﺑ ﻪﺷﻮﺧ ﺖﺳا گرﺰﺑ ......90 نﺎﺘﺴﻣز /29 هرﺎﻤﺷ / ﻢﻫد لﺎﺳ/ادﺮﻓ ﺖﯾﺮﯾﺪﻣ ﯽﺸﻫوﮋﭘ

90 زمستان/ 29 شماره /دهمسال / نشریه علمی پژوهشی مدیریت فردا

118

منابع

ي ساز نهیبه و کیژنتی قیتلفي ها تمیالگور سهیمقا فرناز، پور، نیبرز ،یربهادرقلیم انژاد،یآر الهام، ،یخان محمد ]١[

.1387 ع،تهران،یصنای مهندسی الملل نیب کنفرانس نیششم هدفه، چندي زمانبند مساله حل در مورچگان اجتماع

منابع با ها پروژه زمانبندي مسائل حل کاوه، یدامغانی، خلیل محمد، کلخوران، شاهعلیزاده رضا، مقدم، توکلی ]٢[

.1385 تهران، پروژه، تیریمدی الملل نیب نسکنفرا شده، اصالح مورچگان الگوریتم از استفاده با محدود

.پروازي زیر برنامه در آن کاربرد و مورچهی کلون تمیالگور صادق، دیس ،يعلو ناصر صابر، دیس ،يعلو ناصر ]٣[

http://artificial.ir/intelligence .1388 تهران، ، C4ISR کنفرانس در شده ارائهي ابتکار فرا موضوع با مقاله 20 بري مرورر ]٤[

[٥] Hsiao-Tzu Huang, Chuen-Lung Chen, Emerging organizational structure for knowledge-oriented teamwork using genetic algorithm, Expert Systems with Applications ١٢١٤٢–٢٠٠٩،١٢١٣٧, ٣٦. [٦] AugustoChaves,LuizAntonioNogueiraLorena, Clustering search algorithm for the capacitated centered clustering problem Antonio Computers & Operations Research ٥٥٨ – ٥٥٢ ,٢٠١٠, ٣٧. [٧] ,P.S. Shelokar, V.K. Jayaraman, B.D. Kulkarni, An ant colony approach for clustering, Analytica Chimica Acta ١٩٥–١٨٧ ,٥٠٩،٢٠٠٤. [٨] Cowan, R., & Jonard, N. Network structure and the diffusion of knowledge.Journal of Economic Dynamics and Control, ١٥٧٥–٢٠٠٤،١٥٥٧ ,٢٨.

[٩] D. Fisher, Mach. Learn. ١٧٢–١٣٩ ,١٩٨٧, ٢. [١٠] J.-H. Jiang, J.H. Wang, X. Chu, R.-Q. Yu, Anal. Chim. Acta ٢٧٤–٢٦٣ ,١٩٩٧ ,٣٥٤.

[١١] T.N. Tran, R. Wehrens, L.M.C. Buydens, Anal. Chim. Acta ٣١٢–٣٠٣ ,٢٠٠٣ ,٤٩٠. [١٢] K.S. Al-Sultan, Pattern Recogn. ١٤٥١–١٩٩٥،١٤٤٣, ٢٨. [١٣] C.A. Murthy, N. Chowdhury, Pattern Recogn. Lett. ٨٣٢–٨٢٥ ,١٩٩٦, ١٧. [١٤] S.Z. Selim, K.S. Al-Sultan, Pattern Recogn. ١٠٠٨–١٠٠٣ ,١٩٩١, ٢٤. [١٥] L.-X. Sun, Y.-L. Xie, X.-H. Song, J.-H. Wang, R.-Q. Yu, Comput.Chem. ١٠٨–١٠٣ ,١٩٩٤, ١٨. [١٦] M. Dorigo, V. Maniezzo, A. Colorni, IEEE Trans. Syst. Man Cybern.٤١–٢٩ ,١٩٩٦, ٢٦. [١٧] M. Dorigo, G. Di Caro, L.M. Gambardella, Artif. Life ١٧٢–١٩٩٩،١٣٧, ٥.

:پی نوشت ها

١ pheromone