ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة عملية ل خوارزميات ادمونس كارب و استخدامها في حساب الطرق المستقلة عقدياً

A practical study of the Edmonds-Karp algorithms and their use in the calculation of Vertex disjoint paths

1723   1   9   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2018
  مجال البحث الهندسة المعلوماتية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Ali Ibrahim




اسأل ChatGPT حول البحث

هذا البحث يقدم حلاً لمشكلة الطرق المستقلة عقدياً ضمن شبكات التدفق مع تبيان كيفية حساب التدفق الأعظمي عبر الشبكة وإجراء مقارنة بين عدة خوارزميات ل إيجاد طريق بين المنبع وال مصب المشروع كامل موجود هنا: https://github.com/AliIbrahim996/Vertex-disjoint-path-problem


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة خوارزميات إدمونس-كارب واستخدامها في حساب الطرق المستقلة عقدياً ضمن شبكات التدفق. تبدأ الدراسة بتعريف شبكات التدفق وأهميتها في حياتنا اليومية، حيث تُستخدم في مجالات متعددة مثل الكهرباء، الاتصالات، النقل، وغيرها. يتم التركيز على مسألة الطرق المستقلة عقدياً وكيفية إيجاد الحلول باستخدام خوارزميات التدفق الأعظمي مثل خوارزمية Ford-Fulkerson وخوارزمية إدمونس-كارب. يتم شرح كيفية تحويل مشكلة الطرق المستقلة عقدياً إلى مشكلة الطرق المستقلة حافياً، ومن ثم استخدام خوارزمية Ford-Fulkerson لحلها. تتضمن الدراسة أيضاً مقارنة بين أداء الخوارزميات المختلفة من خلال تجارب عملية على شبكات ذات أحجام مختلفة، وتقديم توصيات حول أفضل الخوارزميات للاستخدام بناءً على النتائج المستخلصة من هذه التجارب.
قراءة نقدية
تعتبر الدراسة شاملة ومفصلة في تناولها لموضوع شبكات التدفق وخوارزميات إدمونس-كارب. ومع ذلك، يمكن تحسين الدراسة من خلال تضمين المزيد من الأمثلة العملية التي توضح كيفية تطبيق هذه الخوارزميات في مجالات مختلفة. كما يمكن تعزيز الجانب النظري بمزيد من التوضيحات حول الأسس الرياضية التي تقوم عليها هذه الخوارزميات. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد تقديم تحليل أكثر عمقاً حول تأثير العوامل المختلفة مثل حجم الشبكة وتعقيدها على أداء الخوارزميات.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي أهمية شبكات التدفق في حياتنا اليومية؟

    تُستخدم شبكات التدفق في مجالات متعددة مثل الكهرباء، الاتصالات، النقل، وغيرها، حيث تساعد في نقل الكيانات بكفاءة عالية من نقطة إلى أخرى ضمن الشبكة.

  2. ما هي الخوارزميات المستخدمة في حل مشكلة الطرق المستقلة عقدياً؟

    تُستخدم خوارزميات التدفق الأعظمي مثل خوارزمية Ford-Fulkerson وخوارزمية إدمونس-كارب لحل مشكلة الطرق المستقلة عقدياً.

  3. كيف يتم تحويل مشكلة الطرق المستقلة عقدياً إلى مشكلة الطرق المستقلة حافياً؟

    يتم تحويل المشكلة عن طريق تقسيم كل عقدة إلى عقدتين وربطهما بوصلة ذات وزن معين، مما يضمن أن أي مسار يمر عبر العقدة يجب أن يمر عبر الوصلة الجديدة.

  4. ما هي التوصيات المقدمة بناءً على نتائج التجارب العملية في الدراسة؟

    توصي الدراسة باستخدام خوارزمية Ford-Fulkerson مع خوارزمية البحث بالعرض (BFS) لإيجاد المسار التزايدي، حيث أثبتت أنها الأسرع والأكثر كفاءة في معظم الحالات.


المراجع المستخدمة
Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest and Clifford Stein (2009). "26.2". Introduction to Algorithms (third ed.). MIT Press. pp. 727–730. ISBN 978-0262-03384-8
Dinic, E. A. (1970). "Algorithm for solution of a problem of maximum flow in a network with power estimation". Soviet Mathematics - Doklady. Doklady. 11: 1277–1280
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يعد الصوت عنصراً أساسياً من عناصر الأوساط المتعددة، و نتيجة الحاجة إلى استخدامه في كثير من التطبيقات الحياتية كالبث التلفزيوني و برامج التواصل، لذا كانت الضرورة لوجود تقنيات لمعالجة إشارة الصوت من ضغط و تحسين و تقليل ضجيج. تكمن أهمية عملية ضغط البيا نات في تخفيض معدل البتات المستخدمة، و ذلك عن طريق ترميز المعلومات باستخدام عدد أقل من البتات من التمثيل الأصلي من أجل الإرسال و التخزين. حيث تقوم بتحديد المعلومات غير الضرورية و إزالتها، أي تعطي المعلومات التي ضُغطت ضغط الاستخدام ما نحتاجه كشكل أساسي و ليس أدق التفاصيل. يهدف البحث إلى دراسة كيفية معالجة الصوت و الإشارة الموسيقية، و هي عملية تضم بعض التطبيقات كالترميز و الضغط الرقمي بهدف النقل الفعال و التخزين على الهواتف النقالة و مشغلات الموسيقا المحمولة، و نمذجة واستنساخ صوت الآلات الموسيقية و قاعات الموسيقا و توافقيات الموسيقا الرقمية، و تحرير الموسيقا الرقمية، و تصنيف محتوى الموسيقا بالإضافة إلى أمور أخرى.
يهدف هذا البحث إلى معالجة تمثيل الأعداد الكسرية و الأعداد الصغيرة في الحاسوب بطريقة جديـدة تماماً و ذلك في محاولة لتحسين دقة تمثيل هذه الأعداد لهذا أقترح نظاماً جديداً لتمثيل الأعداد الكسرية في الحاسوب بنظام السلسلة المتباعدة حيث تسمح فكرة هذا البحث بتمثيل الكسور غير المنتهية في النظامين العشري و الثنائي بكسور منتهية وفق نظام العد الجديد. مع الأخذ بالحسبان طريقتـي صـياغة الأعداد في الحاسب و هما: النقطة الثابتة و النقطة العائمة.
تطورت شبكات الحاسوب كثيراً خلال السنوات القليلة الماضية من ناحية التزايد الكبير في كميات البيانات المتبادلة عبر الشبكة بسبب تزايد عدد الأجهزة المترابطة، و التي يمكن ان تتبادل البيانات في اطار الشبكة و هذا ما ادى الى ظهور ما يُعرف بمشكلات الازدحام Con gestion و أظهرت دراسات حول بعض هذه المشاكل أن السبب الأكبر يقع في تنفيذ قواعد الإرسال، و هذا ادى الى ظهور أنواع متعددة من البروتوكولات في أنظمة الاتصالات و شبكات الحواسيب لضرورة التعامل مع الأنظمة الحاسوبية المختلفة, و بذلك ظهرت أيضاً الحاجة إلى ضرورة وجود آليات للتمييز بين الحواسيب العديدة في الشبكة الواحدة , و العديد من التطبيقات ضمن النظام الواحد : و العديد من نسخ هذه التطبيقات , حيث يسبب ذلك في كثير من الأحيان أخطاء على مستوى البت الخانة (bit) و مستوى الرزم ((packet ,رزم مفقودة ,رزم مكررة , رزم وردت بشكل عشوائي, و الأهم ظهور الازدحام في الشبكة. يهدف هذا البحث الى تحديد كيفية تحسين أداء الشبكة بالتخلص من الازدحام و ذلك بالاستفادة من الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام الذي قد يحصل في الشبكات التي تعتمد بروتوكول TCP حيث أن الهدف من هذه الخوارزميات هو الوصول الى الاستقرار في الشبكة من خلال العمل على تحقيق مبدأ حفظ الرزمة. و لذلك و ضمن هذا الاطار أيضاً تم دراسة، و مقارنة بعض الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام بشكل عام دون الاعتماد على بروتوكول معين او صنف خدمة محدد .
تستخدم خوارزميات التفرع و الحد (Bound and Branch) التي يرمز لها بـ B&B في حل مـسائل الأمثلة (الاستمثال) التوافقية التي تصنف درجة تعقيدها في الفئة hard-NP . و على الرغم من فعالية هذه الخوارزميات فقد بقي حجم المسائل التي تتمكن من حلها و البرهان على أ مثلة الحـل محـدوداً بـسبب محدودية قدرات الحواسيب رغم تطورها الكبير. و مع ظهور البرمجة المتوازية و الحواسيب متعددة المعالجات فكر الباحثون بالاستفادة من قدرات هذه التقانات و الأجهزة في زيادة حجم المسائل المحلولة إلا أنه نجم عن الموازاة ثلاثة أنـواع مختلفـة مـن الشذوذ. يهدف هذا البحث إلى تقديم نموذج جديد لخوارزمية التفرع و الحد المتوازية يسمح بتحليـل فعاليـات الخوارزمية و يستند هذا النموذج إلى قواعد جديدة للاختيار بين العقد المتساوية التقويم بعد أن ثبت عجز قاعدة اختيار العقدة ذات التقويم الأفضل، كما نقوم بحساب حدود محكمة لكل قاعدة من القواعد و نبـرهن على إمكانية بلوغها، كما نقدم الشروط اللازمة و الكافية لظهور كل حالة من حالات الشذوذ النـاجم عـن موازاة الخوارزمية. درسنا و قارنا في هذا البحث النتائج الناجمة عن تجاهل بعض الفرضيات المستخدمة في خوارزميـات التفرع و الحد، و اقترحنا فضلاً عن ذلك استخدام النماذج غير المتزامنة للاستفادة القصوى من الإمكانيـات التي تقدمها البرمجة المتوازية.
تحقق هذه الورقة في كيفية تأثير ترتيب النغمة بالنسبة إلى السلسلة القطاعية على حساب الاحتمالات الشوئية.تم تدريب نماذج الشبكة العصبية العصبية المتكررة على معجم مقطع لفظي من مقطع لفظي لأربعة لغات من مقطع لفظي آسيوي (الماندرين والتايلاندية والفيتنامية وال كانتونية) التي تم التعامل معها على أنها شريحة تحدث في مواقف مختلفة في السلسلة.بالنسبة لنماذج Trigram، تفاعل التقليب الأمثل مع اللغة، في حين أن نماذج الشبكة العصبية غير متأثرة نسبيا عن طريق النغمة بجميع اللغات.بالإضافة إلى توفير خط أساس للتقييم في المستقبل، تشير هذه النتائج إلى أن الاحتمالية الشوئية قوية في خيارات كيفية طلب النغمة فيما يتعلق بالعناصر الأخرى في مقطع لفظي.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا