Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Sezgisel Optimizasyon Metodları ENM 546 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi YUKSEK_LISANS
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Dr.Öğr.Üyesi NEVRA AKBİLEK
Dersi Verenler
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Optimizasyon ve teknikleri konusu ile ilgili temel bilginin edinilmesi . Literatürün takip edilmesi, meta sezgisellerle güncel uygulama ve analiz becerisinin geliştirilmesi. Yapay zekanın bir dalı olan sezgisel tekniklerin yöneylem araştırması problemlerinde çözüm aracı olarak kullanılmasının gösterilmesi.  Buna bağlamda uygulama projeleri ile tavlama benzetimi(simulated annealing), yasaklı arama( tabu search), genetik algoritma(genetic algorithms), karınca kolonisi(ant colony), parçacık sürü optimizasyonu(particle swarm optimization) sezgisel optimizasyon tekniklerinin öğrenilmesi ve uygulanması.

 

Dersin İçeriği

Yapay zekanın bir dalı olan sezgisel arama nedir ve hangi problemler için kullanılır. Kurucu, yerel arama(local-search) ve meta-sezgisel(meta-heuristic) algoritmaların farkının ve kullanım alanlarının anlaşılması. NP-Karmaşık(NP-Complete) , Karar (Decision Theory) ve tahmin problemlerinde kullanımı ve çözüm yöntemlerinin: tavlama benzetimi(simulated annealing), yasaklı arama( tabu search), genetik algoritma(genetic algorithms), karınca kolonisi(ant colony), parçacık sürü optimizasyonu(particle swarm optimization)  uygulanması. Ceza(Penalty function) ve kısıt ele alma tekniklerinin kullanılması.

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Adaptif yordamına giriş bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
2 Öğrenci teknikleri nasıl ve niçin kullanacağı bilgisini edinir Anlatım, Soru-Cevap, Gezi / Gözlem,
3 Tavlama benzetimi kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Grupla Çalışma, Gözlem,
4 Genetik algoritmalar kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Grupla Çalışma, Gözlem,
5 Tabu arama kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Grupla Çalışma, Gözlem,
6 Karınca kolonisi kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Grupla Çalışma, Gözlem,
7 Parçacık sürü optimizasyonu kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Grupla Çalışma, Gözlem,
8 Çok yönlü ve hibrid metotlar kullanımı bilgisi Anlatım, Beyin Fırtınası, Tartışma, Rol Oynama,
9 Evrimsel algoritmalarda kısıt ele alma teknikleri bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, Gözlem,
10 Çok amaçlı optimizasyon kullanımı bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, Gözlem,
11 Literatürdeki güncel optimizasyon uygulamaları bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Problem Çözme, Gözlem,
12 Mevcut uygulamaların değerlendirilmesi ve analizi bilgisi Anlatım, Soru-Cevap, Rol Oynama,
13 Gerçek bir problemin bir meta sezgisel yöntemi ile modelleme becerisi Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Gözlem,
14 Geliştirilen modellerin değerlendirilip, tartışılması Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Problem Çözme,
15 Sonuçları değerlendirebilme becerisi Anlatım, Soru-Cevap, Rol Oynama,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Adaptif arama yordamına giriş
2 Tavlama benzetimi
3 Genetik algoritmalar
4 Evrimsel stratejiler
5 Tabu arama
6 Karınca kolonisi
7 Parçacık sürü optimizasyonu
8 Çok yönlü ve hibrid metotlar
9 Evrimsel algoritmalarda kısıt ele alma teknikleri
10 Çok amaçlı optimizasyon
11 Literatürdeki güncel optimizasyon uygulamaları
12 Mevcut uygulamaların değerlendirilmesi ve analizi
13 Gerçek bir problemin bir meta sezgisel yöntemi ile ele alınması projesi
14 Geliştirilen projelerin değerlendirilip, tartışılması
Kaynaklar
Ders Notu
Ders Kaynakları

[1] Yapay zeka ve optimiz

asyon algoritmaları_Derviş Karaboğa

[2] Metaheuristics for Hard Optimization: Methods and Case Studies
Johann Dréo, Alain Pétrowski (Author), Patrick Siarry (Author), Eric Taillard (Author), A. Chatterjee (Translator)
[3] Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learnin(Goldberg)
[4] Genetic Programming (Koza)
[5] Genetic Algorithms and Simula

ted Annealing (Davis)
[6] Simulated Annealing and Boltzmann Machines (Aarts and Korst)
[7] Evolution and Optimum Seeking (Schwefel)

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır.
2 Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular.
3 Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır.
4 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir.
5 Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır.
6 sürdürülebilir kalkınma ve endüstri mühendisliğinin gelişen koşullara göre gelişmelerini izleyebilmek ve uygulayabilmek için yaşam boyu öğrenme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve bunun için kendini sürekli yenileme becerisine sahip olur.
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Proje / Tasarım 50
2. Proje / Tasarım 50
Toplam 100
1. Yıl İçinin Başarıya 60
1. Final 40
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 1 16
Ara Sınav 1 10 10
Ödev 1 10 10
Proje / Tasarım 1 30 30
Performans Görevi (Uygulama) 1 10 10
Final 1 10 10
Toplam İş Yükü 134
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 5,36
Dersin AKTS Kredisi 6