Найти

Результаты поиска

• СОСТАВЛЕНИЕ РАЦИОНА ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

  Е.Е. Полупанова , А. С. Олейник

  2023-08-14

  Аннотация ▼

  Данная работа посвящена решению задачи составления рациона питания с помощью
  генетического алгоритма. Задача составления рациона питания является задачей комби-
  наторной оптимизации. Основная цель решения задачи составления рациона питания за-
  ключается в нахождении оптимального плана питания в соответствии с особыми по-
  требностями человека. В статье приводится постановка задачи составления рациона
  питания и её математическая модель. Так как задача составления рациона питания явля-
  ется NP-трудной и входные данные могут потребовать больших вычислительных затрат
  для точного алгоритма, разумно применить эвристический подход в решении данной про-
  блемы. В статье подробно освещены основные используемые понятия теории генетиче-
  ских алгоритмов, последовательность шагов разработанного генетического алгоритма
  составления рациона питания, блок-схема генетического алгоритма. Для исследования
  генетического алгоритма составления рациона питания, было разработано клиент-
  серверное приложение под управлением операционной системы Android. Результатом ра-
  боты генетического алгоритма составления рациона питания является найденное меню на
  семь дней, которое выводится и хранится в приложении. Клиент-серверная архитектура
  приложения была выбрана с целью экономии ресурсов телефона пользователя. В статье
  приводятся описание пользовательского интерфейса приложения на платформе Android с
  возможностью регулировки различных параметров алгоритма. Также в статье проведен
  анализ эффективности работы полученного алгоритма: оценка точности и времени ра-
  боты разработанного генетического алгоритма при различных конфигурациях. По резуль-
  татам экспериментов удалось определить оптимальные значения настраиваемых пара-
  метров генетического алгоритма (число хромосом, количество итераций, вероятность
  мутации), позволяющих получать достаточно хорошие результаты за приемлемое время.
  Характерными чертами реализованного генетического алгоритма составления рациона
  питания является относительно небольшое время работы, даже при больших входных
  данных. Кроме того, разработанное решение имеет высокую экономическую ценность
  ввиду применения алгоритма на практике, например, в работе врачей-диетологов, фитнес-
  тренеров, а также для простых пользователей с избыточным весом.

• ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ДИОФАНТОВЫХ УРАВНЕНИЙ

  Е.Е. Полупанова , П.Е. Усов

  115-123

  2022-01-31

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача решения диофантовых уравнений, которая может приме-
  няться в криптографии и криптоанализе. Кратко излагается описание генетического ал-
  горитма решения диофантовых уравнений. Определяется правило вычисления значения
  целевой функции для хромосомы, описывается система кодирования в генетическом алго-
  ритме. Упоминаются генетические операторы, используемые в алгоритме, определяются
  условия их выполнения. Описывается критерий останова генетического алгоритма. Анали-
  зируется один из недостатков генетического алгоритма – попытки решения любого дио-
  фантова уравнения, в том числе и такого, которое заведомо не имеет решений. Предлага-
  ется способ, позволяющий устранить этот недостаток в некоторых случаях, и, основан-
  ный на теории чисел. Даётся пояснение, в каких случаях этот способ будет работать.
  Перед описанием этого способа даётся определение вычета и невычета заданной степени
  по заданному модулю. После описания этого способа подробно описывается программная
  реализация алгоритма решения диофантовых уравнений и их систем. Затем приводятся
  результаты экспериментальных исследований времени и качества работы генетического
  алгоритма. Затем представляется результат работы алгоритма для уравнения, которое
  заведомо не имеет решений, и для системы уравнений, которая также заведомо не имеет
  решений, но в которой общее число неизвестных слишком велико для работы предлагаемо-
  го метода. Сравнивается время работы алгоритма при решении уравнения и при решении
  системы уравнений. Делается вывод о полезности применения предложенного способа при
  решении диофантовых уравнений и систем диофантовых уравнений.