Интеллектуальная система выбора маршрута в логистике с использованием алгоритма муравья

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»)

Интеллектуальная система выбора маршрута в логистике с использованием алгоритма муравья

Внукова З.А.

Логистика - это процесс создания оптимальной инфраструктуры движения товаров и услуг от поставщиков к потребителям. Если говорить простыми словами, то логистика занимается тем, чтобы найти и организовать самый удобный, наиболее выгодный, наименее затратный путь, по которому нужный товар или услуга поступят к своему конечному потребителю.

Логистика в определенной форме существовала с давних времен: еще до нашей эры народы выбирали и строили наиболее удобные торговые пути для переправки сельскохозяйственных грузов и вооружения. На сегодняшний день, основной причиной развития логистики как отдельной науки стал существенный рост производства, увеличение товаропотоков как в мировом масштабе, так и в рамках каждой отдельно взятой страны.

Логистическая структура на любом предприятии включает в себя 2 ключевых направления:

1. логистика сырья, материалов, товаров, услугот поставщиков на предприятие;

2. логистика конечной продукции от предприятия до потребителей, как оптовых, так и конечных, розничных.

Актуальность темы определяется необходимостью совершенствования инструментария системы поддержки принятия решений в логистике, являющейся одним из приоритетных направлений социального инвестирования, так как вложения в логистику определяют возможности поддержки бизнеса государства.

Муравьиные алгоритмы серьезно исследуются европейскими учеными с середины 1990-х годов. Уже получены хорошие результаты муравьиной оптимизации для многих сложных комбинаторных задач: задачи коммивояжера, оптимизации маршрутов грузовиков, раскраски графа, квадратичной задачи о назначениях, оптимизации сетевых графиков, задачи календарного планирования и других. Особенно эффективны муравьиные алгоритмы при on-line оптимизации процессов в распределенных нестационарных системах, например трафиков в телекоммуникационных сетях.

Программная реализация знаменитого алгоритма муравья для решения задачи коммивояжера. Программа проста и является всего лишь примером того, как алгоритм муравья может быть использован для решения практической задачи. Начальные координаты городов каждый раз задаются случайным образом. В результате работы программы пользователю выдается несколько возможных маршрутов с указанием минимального из них.

В классической постановке коммивояжердолжен объехать N городов по замкнутому маршруту, посетив каждый из них лишь однажды, таким образом, чтобы полная длина его маршрута была минимальной. Если решать задачу коммивояжера „в лоб“ - перебором всех замкнутых путей, связывающих города, то придется проверить все (N-1)!/2 возможных маршрутов, то есть простой метод перебора всех вариантов чрезвычайно неэффективный при большом N. Эффективными же признаются решения, гарантирующие получение ответа за время, ограниченное полиномом от размерности задачи. С помощью муравьиных алгоритмов находятся субоптимальные решения, локальные минимумы целевой функции, приближающиеся к абсолютному минимуму.

Данная программа написана на BorlandBuilderC++, версии 6.0. Целью написания является выбор оптимального маршрута коммивояжера. Программа весит 780 КБ.

Программа «Алгоритмы муравьев» открывается при помощи файла TSPbyAnt.exe. На рисунке 1 показан интерфейс программы.

Данная программа имеет несколько вариантов работы, соответственно имеет меню выбора действий. К нему относится:

- задать координаты городов;

- запустить алгоритм;

- скрыть номера городов;

- показать пункт 1, 2, 3…

Меню «задать координаты городов» предполагает расстановку городов в программе (рис.2-3).

Рисунок 1 - Интерфейс программы

Рисунок 2 - Задание координат городов

Меню «запустить алгоритм» предполагает вычисление минимального маршрута по городам.

Рисунок 3 - Вычисление минимального пути

Меню «скрыть номера городов» предполагает очищение номеров городов. логистика программный коммивояжер перевозка

Рисунок 4 - Очищение номеров городов

Меню «Посмотреть путь 1, 2…» предполагает просмотр всех возможных вариантов маршрута по городам.

Рисунок 9 - Все возможные варианты маршрутов

В процессе выполнения данной работы были выявлены и проанализированы требования, предъявляемые к интеллектуальной системе. Всесторонне изучив деятельность ООО ТД «Малахов +» г. Белгорода, для реализации интеллектуальной системы был выбран алгоритм муравья, реализованный программным продуктом BorlandBuilderC++ 6.0.

Исходя из выявленных требований, была протестирована интеллектуальная система «алгоритм муравьев».

Реализованный проект охватывает все потоки информации, использующие при выборе маршрута в логистике и позволяет автоматизировать работу логиста ООО ТД «Малахов +». Интеллектуальная система ускоряет процессы деятельности в логистике в целом, повышает уровень принятия решения в выборе маршрута перевозки груза.

Созданная интеллектуальная система позволяет повысить оперативность и производительность логистов. За счет систематизации данных, система позволяет увеличить скорость и качество их работы. Разработанная система позволила синхронизировать используемые данные и сократить бумажные архивы. Данная конфигурация рассчитана даже на не опытного пользователя, что делает её доступной и ещё раз подчёркивает привлекательность этого решения ведения учёта.

Список использованных источников

1.ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание: общие требования и правила составления [Текст]. - Введ. 2004- 07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2004. - 105 с. - (Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу).

2. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научной-исследовательской работе. Структура и правила оформления [Текст]: ГОСТ 7.32-2001. - Введ. 2002-06-30. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 20 с.: ил.

3. Громов Ю.Ю., Иванова О.Г., Алексеев В.В. и др. Интеллектуальные информационные системы и технологии: учебное пособие - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. - 244 с.

4. Трофимова Л.А.,Трофимов В.В. Управление знаниями. Учебное пособие - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ. 2012. - 77с.

5. Джозеф Джарратано, Гари Райли «Экспертные системы: принципы разработки и программирование»: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. -- 1152 стр. с ил.

6. Михелёв В.М. Базы данных и СУБД - Белгород: Издательство БелГУ, 2007. - 200 с.

Размещено на Allbest.ru