البحث عن فرق متنوعة ومترابطة: منهج حسابي لتجميع فرق متنوعة بناءً على الأعضاء الجزء 3

عدد الوظائف الموضوعية

البعد الثالث هو عدد الأهداف التي يتم تحسينها بواسطة خوارزمية تشكيل الفريق. بعض الأمثلة هي تقليل تكاليف اتصالات الفرق، وتقليل تكاليف موظفي الفرق، وزيادة عدد المهارات الموجودة في كل فريق.

ترتبط العلاقة بين خوارزميات تشكيل الفريق والذاكرة ارتباطًا وثيقًا. الفريق هو مجموعة من الأشخاص، لكل منهم أفكاره وقدراته، ولكن لا يمكن تحقيق قيمة أكبر إلا عندما يعمل الجميع معًا.

جوهر خوارزمية تشكيل الفريق هو كيفية جعل الأشخاص المختلفين يعملون معًا بشكل أكثر انسجامًا. في هذه العملية، يحتاج الجميع إلى استخدام نقاط قوتهم وفقًا لأدوارهم ومهامهم، وفي الوقت نفسه يحتاجون إلى التواصل والتنسيق بشكل فعال مع أعضاء الفريق الآخرين.

تلعب الذاكرة دورًا مهمًا في هذه العملية. في الفريق، من الضروري التسجيل المستمر لمهام ومساهمات كل عضو، بالإضافة إلى تقدم الفريق ومشاكله. بهذه الطريقة فقط يمكن تكوين تواصل وتعاون فعال داخل الفريق، كما يمكن أن يساعد أعضاء الفريق على فهم مسؤولياتهم وأدوارهم بشكل أفضل.

علاوة على ذلك، يمكن لخوارزميات تشكيل الفريق والذاكرة أن تعزز بعضها البعض. يمكن لخوارزميات تشكيل الفريق أن تساعد الأشخاص على فهم كيفية العمل معًا بشكل أفضل، كما أن تطوير ذكريات أقوى في هذه العملية سيسمح أيضًا للأشخاص بتسجيل وفهم المعلومات المختلفة حول الفريق بشكل أفضل.

لذلك، يجب أن ندرك أهمية خوارزميات تشكيل الفريق والذاكرة بالنسبة للفريق. فقط من خلال التواصل والتعاون المستمر، بالإضافة إلى تسجيل المعلومات وتنظيمها، يمكن للفريق أن يعمل بكفاءة أكبر ويحقق قيمة أكبر. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو. هذه المواد مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحوم أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على ما يكفي من العناصر الغذائية والطاقة، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق "معرفة" لتحسين الذاكرة قصيرة المدى

تحدد معظم الخوارزميات مشكلة تشكيل الفريق بهدف واحد مع قيود [59].

الأمثلة المذكورة من قبل تتبع تصميم الوظيفة ذات الهدف الواحد. والمأزق هو أن الأهداف المفيدة الأخرى لتكوين الفريق لا يمكن أن تكون بسيطةيتم تنفيذه أثناء عملية التحسين في وقت واحد (على سبيل المثال، تقليل تكاليف الاتصال مع تعظيم مهارات الفريق).

لقد قدمت الدراسات السابقة أكثر من وظيفة موضوعية لمشكلة تشكيل الفريق. أحد الأمثلة هو كارجار وآخرون. [60]، والذي يعرض خوارزمية "المساهمة بالحد الأدنى من التكلفة" (MCC). هدفها هو البحث عن الفريق بأقل تكاليف الاتصال وأقل تكاليف الموظفين في وقت واحد.

إن الوظيفة الموضوعية لـ MMC عبارة عن مزيج خطي من دالتي التكلفة مع المعلمة lect التي تشير إلى المفاضلة بين تكاليف الاتصالات والتكاليف الشخصية. تطبق هذه الخوارزمية نهجًا إرشاديًا يضيف أعضاء جدد إلى الفريق بشكل تدريجي ويأخذ في الاعتبار تكاليف إضافة عضو جديد فيما يتعلق بالتكاليف الحالية للفريق المجمع.

على الرغم من فوائد هذه التركيبات الخطية، فإن هذا النهج يمثل قيدين: فهو يوفر حلاً واحدًا لفريق واحد فقط، ويجب تعيين متغير المقايضة الخاص بوظائف التكلفة مسبقًا. وبالتالي، فإن إيجاد حلول أخرى مناسبة باستخدام هذه الأساليب يعتمد على تعديل متغير المفاضلة، مما قد يضيف تحيزًا لعملية البحث [61].

لقد صاغت المساهمات الخوارزمية الحديثة مشكلة تشكيل الفريق باعتبارها مشكلة تحسين متعددة الأهداف لتحسين وظيفتين موضوعيتين أو أكثر في وقت واحد [62، 63].

تتضمن هذه المشكلات مقايضات بين هدفين أو أكثر نظرًا لأن تحسين الحل في هدف واحد لا يمكن تحقيقه إلا من خلال التنازل عن هدف آخر. وبالتالي، فإن مشكلات التحسين متعددة الأهداف لا توفر حلاً واحدًا ولكنها تحصل على حلول متعددة مع الأخذ في الاعتبار التركيزات المختلفة ذات الصلة بالأهداف المتعددة.

بينما في مشاكل التحسين ذات الهدف الواحد، يتم تحديد تفوق حل واحد على الحلول الأخرى من خلال الوظيفة الموضوعية، في مشاكل التحسين متعددة الأهداف يتم تحديده من خلال الهيمنة. تبحث عملية التحسين عن حلول أفضل من غيرها في جميع الوظائف الموضوعية.

ونتيجة لذلك، فإن المشكلة تقدم مجموعة من الحلول "غير المسيطر عليها"، والتي تتكون من حلول يمكن تحسينها دون الإضرار بشكل متزامن بأحد الأهداف الأخرى على الأقل. يُعرف التحسين متعدد الأهداف أيضًا باسم تحسين باريتو.

يوضح الشكل 1 مثالاً على جبهة باريتو التي تعرض حلولاً مختلفة غير مسيطر عليها تتراوح بين هدفين. إن حساب جبهة باريتو هذه يسمح لصانعي القرار بمقارنة والتحقق من المفاضلات المختلفة بين كلا البعدين.

بناءً على هذا النهج، توفر التطبيقات الخوارزمية متعددة الأهداف مجموعة من الحلول الجماعية التي تأخذ في الاعتبار التقييمات المتنوعة للوظائف الموضوعية [54، 64]. يقوم تطبيق Zhang and Zhang [64] باختيار الأعضاء ذوي القدرات الأعلى للمهمة وأفضل العلاقات الشخصية لتجميع أفضل فريق. تستخدم هذه الدراسة تطبيق تحسين الجسيمات لتحديد ما إذا كان العضو يجب أن يكون جزءًا من أفضل فريق.

تتحرك الحلول في مساحة مستمرة ثنائية الأبعاد، وتطبق الخوارزمية وظيفة asigmoid لتمثيل حضور الأعضاء ثنائيًا. بيريز توليدانو وآخرون. [63] تم تطوير خوارزمية جينية للعثور على فرق كرة سلة تنافسية مع الأخذ في الاعتبار تكلفة وتقييم كل لاعب في وقت واحد.

يتكون كل حل من فريق من مجموعة من اللاعبين المتاحين، وتعرض واجهة باريتو النهائية فرقًا مختلفة تأخذ في الاعتبار المفاضلة بين تقييم اللاعبين والتكلفة. بناءً على هذه الصيغ، يمكن لبناة الفريق رؤية الفرق الأخرى ومقارنتها واختيار الهدف الذي سيعطونه الأولوية عند اختيار الفريق.

صياغة المشكلة

بعد مراجعة مشاكل تشكيل الفريق ذات الصلة والخوارزميات الخاصة بها، نهدف إلى تنفيذ هذه المشكلة تحديدًا التي تزيد من تنوع الفرق وإلمام الفرق في نفس الوقت.

هذه المشكلة مناسبة لصياغة تحسين متعددة الأهداف نظرًا لأن تعظيم معرفة الفرق يمكن أن يؤدي إلى تشكيل مجموعات بأعضاء متشابهين مع بعضهم البعض [65].

على الرغم من أنه يمكننا تنفيذ هذه المشكلة باعتبارها مشكلة تحسين ذات هدف واحد، إلا أنه سيتعين علينا إعطاء الأولوية لأحد هذه الأهداف وتجنب المفاضلة بين الحلول. علاوة على ذلك، كانت الصياغات السابقة لتشكيل الفريق تبحث إما عن الفريق الأفضل بين الأهداف المتعددة أو مجموعات الفرق بناءً على هدف واحد.
نقترح مشكلة تحسين متعددة الأهداف تعمل على تعيين جميع الأفراد المتاحين في فرق، مما يؤدي إلى مجموعات متعددة من الفرق التي تأخذ في الاعتبار التركيزات المختلفة ذات الصلة بالتنوع والألفة. هذا العمل ليس هو الحال بالنسبة للدراسات السابقة حول تشكيل الفريق ويوفر نهجا جديدا لأدبيات تشكيل الفريق.

المواد والأساليب

في هذا القسم، نقدم المشكلة متعددة الأهداف والتعريفات التي سنستخدمها في هذه الورقة. تم تلخيص تدويننا أيضًا في الجدول 1. كما نصف أيضًا تنفيذ NSGA-II لهذه المشكلة متعددة الأهداف ومكوناتها. ثم نقوم بوصف مجموعات البيانات والخوارزميات المعيارية التي استخدمناها لتقييم مشكلة تشكيل الفريق. وأخيرا، نشرح المقاييس الكمية لمقارنة نتائج الخوارزميات.

تعريفات

الأعضاء والسمات والشبكات والفرق. نحن نعتبر مجموعة من المشاركين P={p1,p2, . . ., pn} بمجموعة من السمات الفئوية C={c1, c2, . . ., cm} ومجموعة من السمات العددية U={u1, u2, . . .، أول}.

سمات هؤلاء الأفراد لها مقاييس مختلفة وتمثل معلومات حول كل شخص (على سبيل المثال، العمر، الجنس، العرق، المهارة). اعتمادًا على المعلومات الفردية المتاحة، يمكن أن تتمتع الفرق بعدة سمات تصف صفاتها وتكوينها. ولكل شخص قيمة في كل واحدة من هذه الصفات. نشير إلى ci(pj) للحصول على قيمة السمة الفئوية ci للشخص j.

وبالمثل، نستخدم ui(pj) للحصول على قيمة السمة الرقمية ui للشخص j. يمكن تمثيل الشخص j كمتجه لهذه السمات الفئوية والعددية. وبالتالي، لدينا سمات pj مثل (c1(pj)، . . .، cm(pj)،u1(pj)، . . .، ul(pj)).

يرتبط الأشخاص في شبكة اجتماعية تم تصميمها على شكل رسم بياني غير موجه وغير مرجح G. نحن نحدد G=(P, E)، حيث تمثل E حواف الرسم البياني. تمثل كل عقدة في G شخصًا من P. نستخدم الشخص والعقدة بالتبادل خلال هذه الورقة. يرتبط شخصان بحافة إذا تعاونا في الماضي. بمعنى آخر، إذا عمل الأفراد i وj معًا، فإن Gi,j=1. وإلا، جي، ي=0.

بالنظر إلى هذه القائمة من المشاركين P المتصلين بالشبكة G، فإن الهدف هو العثور على مجموعة من الفرق T={t1, t2, t3, . . ., tq}، حيث يجتمع جميع أعضاء P فرق q وينتمون إلى فريق واحد فقط. يمكن صياغة مشكلة التحسين المزدوجة على أنها تقليل تكاليف الاتصال بين أعضاء الفريق وزيادة مستويات التنوع لدى الفرق. نحن الآن نصنع هذه المفاهيم ونصف كل وظيفة موضوعية.

تكاليف الاتصالات. لاباس وآخرون. [57] ركز على أهمية التعاون والألفة بين الخبراء من خلال النظر في تكلفة تعاونهم. ووفقا لهذا النموذج، فإن الخبراء الذين تعاونوا في الماضي هم أكثر عرضة لتبادل المعلومات والأفكار بشكل فعال من الخبراء الذين لم يتعاونوا مسبقا.

استنادًا إلى التعاون السابق للخبراء، يحسب هذا النموذج تكاليف الاتصال بين أعضاء الفريق لتقدير مستويات تعاونهم ومعرفتهم. الهدف من تحسين تكاليف الاتصال هو تشكيل فرق ذات مستويات عالية من الإلمام. تظهر مراجعة الأدبيات أن تكاليف الاتصال هي وكيل يستخدم بشكل كبير للتعاون والألفة بين الباحثين [66].

في بيئتنا، نستخدم تكاليف الاتصال كبديل لمعرفة الفرق. وجد كارغار وآن[31] أن المجموع الإجمالي للمسافات بين أعضاء الفريق هو مقياس معقول لتكاليف الاتصالات، لأنه أكثر استقرارًا للتغيرات في الشبكة من التدابير المحتملة الأخرى.

البدائل الأخرى لتكاليف الاتصالات هي قطر الشبكة الاجتماعية (أي أكبر وأقصر مسار بين أي عقدتين في الشبكة)، والحد الأدنى من الشجرة الممتدة (أي الحد الأدنى لمجموع أوزان حواف الشبكة) [57].

كما قمنا بتنفيذ هذه المشكلة باستخدام هذين التعريفين، وكانت نتائجهما مماثلة لتلك التي تم الحصول عليها باستخدام مجموع المسافات. تتوفر نتائج تنفيذ القطر في الشكل S1 والجدول S1 في ملف S1، كما تتوفر نتائج تنفيذ الحد الأدنى من الشجرة الممتدة في الشكل S2 والجدول S2 في الملف S1.

نحن نحدد تكاليف الاتصال بين فردين pi وpj، المشار إليهما بـ d(pi, pj)، كأقصر طول مسار أثناء عبور حواف الرسم البياني G من عقدة إلى أخرى. إذا تعاون Pi وPJ في الماضي، هم على مسافة قفزة واحدة.

إذا لم يتعاون Pi وPJ ولكن لديهما متعاون سابق، فسيتم فصلهما بواسطة متجرين. إن وجود متعاونين سابقين مشتركين داخل الفريق يمكن أن يعزز الألفة على أساس "الإغلاق الثلاثي" [67].

تفترض هذه الآلية أن العقد من المرجح أن تنشئ اتصالاً جديدًا عندما يكون لديها اتصال مشترك. يمكن أن تتبع القفزات الثلاث والقفزات 4- نفس المبادئ بناءً على "آليات التوازن" [67].

سوف يميل الأفراد إلى إقامة اتصالات جديدة مع المتعاونين مع زملائهم لتحقيق الاتساق داخل مجموعتهم. ولذلك، فإن استخدام المجموع الإجمالي للمسافات في دالتنا الهدفية يهدف إلى البحث عن فرق تعمل على زيادة عدد عمليات التعاون المباشر (على سبيل المثال، قفزة واحدة)، والاتصالات المشتركة (قفزتين)، والاتصالات الوثيقة (ثلاث قفزات أو أعلى) .

أقل قيمة لتكلفة الاتصال هي عندما يتعاون جميع أعضاء الفريق (أي أنهم متصلون بشكل مباشر)، والأعلى هي عندما لا يكون أعضاء الفريق متصلين على الإطلاق. في هذا التنفيذ، إذا لم يكن هناك مسار بين pi وpj في G، فإننا نحدد تكاليف الاتصال بينهما كقطر الشبكة الاجتماعية.
نحن نحدد تكاليف الاتصال للفريق t على أنها المجموع الإجمالي لأقصر أطوال المسار بين الأعضاء، حيث أنها أكثر استقرارًا للتغيرات في الشبكة من التدابير المحتملة الأخرى. ونشير بواسطة Cc(t) إلى تكاليف الاتصال للفريق t، والتي لديها أعضاء ك. وبالتالي، فإننا نحدد تكاليف اتصالات الفريق على النحو التالي:

Cct ¼ Xki;j2t;i6¼jdðpi; بيجي ð1Þ

الهدف هو تقليل متوسط ​​مجموع أطوال المسارات الأقصر عبر جميع الفرق المجمعة في شبكة الأفراد. حساب مجموع تكاليف الاتصالات لمجموعة من الفرق التي تعمل في زمن O(n2).

درجة تنوع الفريق. الهدف الثاني هو تكوين فرق متنوعة تتمتع بمجموعة واسعة من الخلفيات والسمات وذخيرة المهارات. يصف التنوع توزيع الاختلافات بين أعضاء الوحدة فيما يتعلق بسمة مشتركة [30].

قدم هاريسون وكلاين[30] إطارًا يشير إلى أن أفضل تصور للتنوع هو ثلاث طرق: الانفصال، والتنوع، والتباين. ويشير الانفصال إلى الاختلافات بين أعضاء الفريق في موقعهم الجانبي على سلسلة متصلة (على سبيل المثال، القيمة، والموقف، والمعتقد). يشير التنوع إلى الاختلافات الفئوية بين أعضاء الفريق حيث يساهم عدد الفئات الممثلة في تنوع الفريق (على سبيل المثال، الجنس، المهنة، العرق).

أخيرًا، يمثل التفاوت اختلافات في تركيز الأصول القيمة أو الموارد المرغوبة (مثل الخبرة والمستوى التعليمي والحيازة). وتسمح هذه المقاييس للباحثين بتفعيل التنوع الوظيفي والديموغرافي بالتوازي ووفقًا لمفاهيمهم النظرية [14].

For more information:1950477648nn@gmail.com