Algoritma LSA (Locust Search Algorithm)


Algoritma LSA (Locust Search Algorithm) adalah salah satu algoritma optimasi yang dapat digunakan untuk pengambilan keputusan. Contoh yang dibahas kali ini adalah mengenai pencarian posisi dengan pengembalian nilai fungsi maksimal.



Diasumsikan ada sebaran titik 2 dimensi antara -2 sampai dengan 2
Fungsi yang diketahui adalah fungsi Himmelblau, dengan rumus f(x, y) = (x^2+y-11)^2 + (x+y^2-7)^2
Tentukan posisi dimana fungsi tersebut mengembalikan nilai maksimal



Fungsi Himmelblau adalah salah satu fungsi yang dapat digunakan untuk mengoptimasi suatu permasalahan. Fungsi ini memiliki sebuah nilai maksimum pada x = -0.270845, and y = -0.923039 dengan nilai fungsi sebesar f(x,y) = 181.617, dengan asumsi bahwa rentang minimal dan maksimal dari sebaran titik adalah -2 sampai dengan 2

Grafik fungsi Himmelblau yang normal, atau untuk sebaran titik tak terbatas adalah sebagai berikut.
Grafik Himmelblau

Sedangkan Grafik fungsi Himmelblau untuk sebaran titik dengan rentang minimal -2 dan maksimal 2 adalah sebagai berikut.
Grafik Himmelblau -2sd2
Dapat dilihat bahwa pada gambar tersebut, didapatkan area dengan titik tertinggi (berwarna merah) berada pada area x = -0, and y = -1, dimana titik tersebut mengembalikan nilai fungsi tertinggi. Oleh sebab itu digunakan algoritma ini untuk mencari titik di area berwarna merah tersebut.



Sebelum masuk kedalam langkah-langkah pembahasan algoritma, ada beberapa konstanta atau parameter yang harus diketahui, yaitu:
* Tentukan dimensi permasalahan dalam sebuah solusi
Diasumsikan dalam kasus ini, dimensi bernilai 2 karena ada 2 dimensi yang akan dicari solusinya yaitu x dan y

* Tentukan posisi minimal dan maksimal dari fungsi yang akan dihitung
Jika tidak ada batasan posisi, tentu saja posisi yang mendekati tak terhingga akan terpilih karena akan mengembalikan nilai fungsi yang sangat besar
Diasumsikan dalam kasus ini, posisi minimal adalah -2, dan posisi maksimal adalah +2

* Tentukan jumlah iterasi yang digunakan dalam perhitungan
Diasumsikan dalam kasus ini, jumlah iterasi adalah 100 kali

* Tentukan jumlah locust yang digunakan
Diasumsikan dalam kasus ini, jumlah locust adalah 20 locust

* Tentukan banyak populasi locust yang diperhitungkan pada saat fase sosial
Diasumsikan dalam kasus ini, siklus adalah 10

* Tentukan delta sebagai radius dari posisi sementara pada saat fase sosial
Diasumsikan dalam kasus ini, delta adalah 0.3

* Tentukan faktor atraksi dan faktor jarak pada saat perpindahan posisi berdasarkan faktor sosial
Diasumsikan dalam kasus ini, faktor atraksi adalah 0.6 dan faktor jarak adalah 15


Langkah-langkah penggunaan algoritma ini adalah

* Lakukan proses pencarian posisi terbaik
Penjelasan lebih detail tentang fungsi ini dapat dilihat pada penjelasan skrip dibawah ini (poin 1 – 3)

Memasuki perhitungan pada fungsi LSA

* Inisialisasi locust yang digunakan sebanyak parameter jumlah locust

1. Lakukan perulangan sebanyak jumlah locust (poin 1a – 1b)

1a. Beri posisi acak pada masing-masing locust sebanyak jumlah dimensi
Kemudian hitung nilai fungsi pada posisi tersebut
Penjelasan lebih detail tentang fungsi ini dapat dilihat pada penjelasan skrip dibawah ini

* Gunakan fungsi ini untuk menghitung nilai fungsi yang diinginkan
Fungsi yang diketahui adalah fungsi Himmelblau, dengan rumus f(x, y) = (x^2+y-11)^2 + (x+y^2-7)^2

1b. Ambil posisi locust terbaik sebagai posisi terbaik sementara

2. Urutkan Locust berdasarkan nilai fungsi terbaik (tertinggi) ke nilai fungsi terburuk (terendah)

* Lakukan proses pencarian posisi terbaik

3. Lakukan proses perhitungan sebanyak jumlah iterasi (poin 3a – 3c)

* Inisialisasi populasi sementara untuk digunakan dalam perhitungan fase sosial

3a. Lakukan proses fase sosial (poin 3a1 – 3a5)

3a1. Lakukan perhitungan pada locust terbaik dengan jumlah adalah setengah populasi
Kemudian lakukan pencarian locust dengan memperhitungkan urutan locust terbaik

3a2. Hitung posisi yang baru menggunakan sistem distribusi uniform acak
Penjelasan lebih detail tentang fungsi ini dapat dilihat pada penjelasan skrip dibawah ini

* Gunakan fungsi ini untuk menghitung distribusi uniform acak antara interval min dan maks

3a3. Jika posisi locust tersebut ternyata diluar batas posisi yang diperbolehkan,
maka kembalikan nilainya agar masuk dalam batas tersebut

3a4. Kemudian Hitung nilai fungsi dari posisi yang baru

3a5. Jika locust sementara ini memiliki nilai fungsi yang lebih baik dari locust awal, maka ambil posisi locust ini menggantikan posisi locust awal
Jika nilai fungsi terbaik pada locust tersebut ternyata lebih baik dari nilai fungsi secara umum, maka ambil posisi terbaik locust tersebut sebagai posisi terbaik

3b. Lakukan proses perhitungan untuk mendapatkan faktor sosial dari masing-masing dimensi
faktor sosial dihitung dengan memperhitungkan posisi locust dengan posisi terbaik, serta menggunakan faktor atraksi dan faktor jarak

3c. Lakukan proses perpindahan posisi berdasarkan faktor sosial (poin 3c1 – 3c5)

3c1. Lakukan perhitungan pada semua locust yang bukan merupakan locust terbaik

3c2. Hitung posisi yang baru menggunakan faktor sosial dari masing-masing dimensi

3c3. Jika posisi locust tersebut ternyata diluar batas posisi yang diperbolehkan,
maka kembalikan nilainya agar masuk dalam batas tersebut

3c4. Kemudian Hitung nilai fungsi dari posisi yang baru

3c5. Jika locust sementara ini memiliki nilai fungsi yang lebih baik dari locust awal, maka ambil posisi locust ini menggantikan posisi locust awal
Jika nilai fungsi terbaik pada locust tersebut ternyata lebih baik dari nilai fungsi secara umum, maka ambil posisi terbaik locust tersebut sebagai posisi terbaik

* Agar dapat menjalankan skrip diatas, maka diperlukan sebuah Class Locust untuk menampung semua data posisi dan nilai fungsinya. Deklarasi Class Locust adalah sebagai berikut:


Hasil akhir adalah: (klik untuk perbesar gambar)

cmd151


Contoh modul / source code dalam bahasa VB (Visual Basic) dapat didownload disini:



Jika membutuhkan jasa kami dalam pembuatan program, keterangan selanjutnya dapat dilihat di Fasilitas dan Harga
Jika ada yang kurang paham dengan langkah-langkah algoritma diatas, silahkan berikan komentar Anda.
Selamat mencoba.

Tinggalkan sebuah komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *