Prof. Dr. Derviş Karaboğa tarafından 2005'te önerilen, bal arılarının yiyecek arama davranışından esinlenen sürü zekâsı tabanlı optimizasyon algoritmasıdır.

Yapay Arı Kolonisi Algoritması

Artificial Bee Colony (ABC) Algorithm

Yapay Arı Kolonisi (ABC), bal arısı kolonisinin yiyecek arama sırasındaki iş bölümü ve öz-örgütlenme yeteneğini taklit eden bir optimizasyon algoritmasıdır. Prof. Dr. Derviş Karaboğa tarafından 2005'te sayısal optimizasyon problemleri için önerilmiştir.

Dersleri gör Algoritmanın işleyişi ↓

Görevli arıBilinen kaynağı yerinde iyileştirir
Gözcü arıNektarı bol kaynağı olasılıkla seçer
Kâşif arıTükenen kaynağı bırakır, yeni bölge arar

Öneren: Derviş Karaboğa
Kurum: Erciyes Üniversitesi
Atıf: 38.215
h-index: 57

01 — Hakkında

ABC Algoritması nedir?

Algoritmada her besin kaynağı bir aday çözümü, kaynağın nektar miktarı ise çözümün niteliğini temsil eder. Koloni üç arı grubuna ayrılır: görevli, gözcü ve kaşif arılar.

02 — Nasıl çalışır

Nasıl çalışır?

ABC, üç fazın tekrarlandığı bir döngüdür. Görevli ve gözcü arılar mevcut çözümleri iyileştirir (sömürü), kaşif arılar ise yerel optimumdan kaçmayı sağlar (keşif).

FAZ 1

Görevli arılar

Her görevli arı bir besin kaynağına (aday çözüme) atanır. Kaynağın komşuluğunda yeni bir aday üretir ve daha iyiyse onunla değiştirir (açgözlü seçim).

FAZ 2

Gözcü arılar

Gözcüler, görevli arıların paylaştığı bilgiye bakarak kaynak seçer. Seçim olasılığı kaynağın niteliğiyle orantılıdır — iyi kaynaklar daha çok aranır.

FAZ 3

Kaşif arılar

limit deneme boyunca iyileştirilemeyen kaynak terk edilir ve onu bırakan arı kaşife dönüşerek rastgele yeni bir kaynak üretir. Bu, yerel optimumdan çıkışı sağlar.

1: Başlangıç besin kaynaklarını üret ve değerlendir
2: repeat
3:     GÖREVLİ ARI FAZI
4:         her kaynak için komşu aday üret, değerlendir, açgözlü seç
5:     GÖZCÜ ARI FAZI
6:         nitelikle orantılı olasılıkla kaynak seç
7:         komşu aday üret, değerlendir, açgözlü seç
8:     KAŞİF ARI FAZI
9:         'limit' boyunca iyileşmeyen kaynağı terk et, rastgele yenisini üret
10:    şimdiye kadarki en iyi çözümü sakla
11: until (maksimum çevrim sayısına ulaşıldı)

Parametre	Açıklama
SN	Koloni içindeki besin kaynağı (çözüm) sayısı
limit	Bir kaynağın terk edilmeden önceki başarısız deneme sayısı
MCN	Maksimum çevrim sayısı (durdurma ölçütü)

Uygulama alanları

Sayısal fonksiyon optimizasyonuAlgoritmanın ilk tanıtıldığı alan (TR06, 2005).Yapay sinir ağı eğitimiİleri beslemeli ağların ağırlıklarının ABC ile eğitilmesi.Kümeleme ve veri madenciliğiABC tabanlı kümeleme ve sınıflandırma algoritmaları.Görüntü işleme ve tıbbi teşhisPolip tespiti, OCT görüntülerinde makula ödemi bölütleme.Sayısal filtre tasarımıIIR filtre katsayılarının optimizasyonu.Kablosuz algılayıcı ağlarDağıtım ve yönlendirme problemleri.Robotik yol planlamaABC ve ABCP ile engelli ortamda rota üretimi.Kombinatoryal optimizasyonGezgin satıcı ve çizelgeleme problemleri.Sembolik regresyonYapay Arı Kolonisi Programlama (ABCP) ile model keşfi.Protein katlanmaProtein yapı tahmini problemleri.

Öne çıkan yayınlar

A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization: artificial bee colony (ABC) algorithm
Derviş Karaboğa, Bahriye Basturk · Journal of Global Optimization · 2007 · DOI 10.1007/s10898-007-9149-x
7.614atıf
AN IDEA BASED ON HONEY BEE SWARM FOR NUMERICAL OPTIMIZATION
Derviş Karaboğa · 2005
5.444atıf
On the performance of artificial bee colony (ABC) algorithm
Derviş Karaboğa, B. Basturk · Applied Soft Computing · 2007 · DOI 10.1016/j.asoc.2007.05.007
3.679atıf
A comparative study of Artificial Bee Colony algorithm
Derviş Karaboğa, Bahriye Akay · Applied Mathematics and Computation · 2009 · DOI 10.1016/j.amc.2009.03.090
3.209atıf
A comprehensive survey: artificial bee colony (ABC) algorithm and applications
Derviş Karaboğa, Beyza Görkemli, Celal Öztürk, Nurhan Karaboğa · Artificial Intelligence Review · 2012 · DOI 10.1007/s10462-012-9328-0
1.975atıf
Artificial Bee Colony (ABC) Optimization Algorithm for Solving Constrained Optimization Problems
Derviş Karaboğa, Bahriye Basturk · Lecture notes in computer science · 2007 · DOI 10.1007/978-3-540-72950-1_77
1.406atıf
A modified Artificial Bee Colony algorithm for real-parameter optimization
Bahriye Akay, Derviş Karaboğa · Information Sciences · 2010 · DOI 10.1016/j.ins.2010.07.015
1.174atıf
A novel clustering approach: Artificial Bee Colony (ABC) algorithm
Derviş Karaboğa, Celal Öztürk · Applied Soft Computing · 2009 · DOI 10.1016/j.asoc.2009.12.025
1.077atıf

Yazılım

Rust ABCRust Python ABCPython C# ABCPC#ABCoptimR Delphi ABCDelphi ABC DemoGörsel demo Java ABCJava C ABCC MATLAB ABCMATLAB

06 — Anıt

Yapay Zekanın ABC'si Anıtı

Türkiye'de ilk kez bir bilimsel buluş, üniversite bahçesinde anıt hâline getirildi. Anıt, Derviş Karaboğa'nın 2005'te geliştirdiği Yapay Arı Kolonisi algoritmasını simgeliyor.

Açılış: 8 Kasım 2024
Yer: Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi bahçesi

Yapay Zekanın ABC'si Anıtı →

Araştırmacı

Derviş Karaboğa

Prof. Dr. · Erciyes Üniversitesi