البحث عن فرق متنوعة ومترابطة: منهج حسابي لتجميع فرق متنوعة بناءً على الأعضاء الجزء 7
Jan 25, 2024
أظهرت النتائج أن خوارزمية NSGA-II حققت أكبر قيم الحجم الزائد في 6 من 9 مجموعات بيانات وثاني أعلى قيمة لمجموعات البيانات الثلاث الأخرى (الجدول 3). بمعنى آخر، وجدت NSGA-II في كثير من الأحيان مجموعات أكثر من الفرق ذات مستويات تنوع أعلى وتكاليف اتصال أقل من الخوارزميات الأخرى.
تلعب الذاكرة دورًا حيويًا في حياتنا. فهو يحدد ما إذا كان بإمكاننا الاستفادة الكاملة من المعرفة والخبرة الموجودة لحل المشكلات، كما يؤثر أيضًا على تعلمنا وأداءنا في العمل. وقد أظهرت مجموعات البيانات الموجودة أيضًا العلاقة بين الذاكرة والعوامل المختلفة، مما يوفر لنا المزيد من الأفكار والإمكانيات.
أولا، تظهر دراسات مختلفة أن الصحة الجيدة هي حجر الزاوية في الذاكرة الجيدة. التمارين الرياضية المناسبة واتباع نظام غذائي متوازن يمكن أن يحسن كفاءة الجهاز العصبي ويحمي الأنسجة العصبية. يتمتع الأشخاص الذين يتمتعون بلياقة بدنية بصحة أفضل للقلب والأوعية الدموية والعقلية، وهي حالات تم ربطها بتحسين الذاكرة والوظيفة الإدراكية.
ثانيًا، هناك أيضًا علاقة وثيقة بين الحالات العاطفية والحالات المعرفية. تظهر الأبحاث أن القلق والتوتر المفرط يمكن أن يعطل التواصل بين الخلايا العصبية في الدماغ، مما يؤدي إلى مشاكل مثل فقدان الذاكرة وصعوبة التركيز. يساعد على تعزيز تحسين الذاكرة من خلال إدارة وتنظيم المشاعر الإيجابية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن بيئتنا المعيشية وعاداتنا اليومية سيكون لها أيضًا تأثير على تطوير الذاكرة والحفاظ عليها. على سبيل المثال، تدوين الملاحظات، وإيجاد طريقة تعليمية تناسبك، والعصف الذهني، وإدارة الأنشطة الاجتماعية، والسفر مفيد جدًا لتطوير الذاكرة؛ في حين أن عادات النوم السيئة وطرق الترفيه المختلفة تؤثر بشكل خطير على الجهاز العصبي وتؤذي الذاكرة. تأثير.
خلاصة القول، الذاكرة جزء مهم من حياتنا الفعالة، والتي تحدد قدرتنا على التعلم، والقدرة على العمل، ونوعية الحياة. من خلال ممارسة الرياضة البدنية والنظام الغذائي المناسب، والإدارة العاطفية، وتعديلات الحياة اليومية، يمكننا تحسين ذاكرتنا وقدراتنا المعرفية بشكل كبير، مما يسمح لنا بالعيش بشكل أكثر كفاءة وسعادة. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير لأن Cistanche deserticola هي مادة طبية صينية تقليدية لها العديد من التأثيرات الفريدة، أحدها هو تحسين الذاكرة. تأتي فعالية اللحم المفروم من المكونات النشطة المختلفة التي يحتوي عليها، بما في ذلك الأحماض والسكريات والفلافونويد وغيرها. ويمكن لهذه المكونات تعزيز صحة الدماغ بطرق مختلفة.
انقر فوق معرفة المكملات الغذائية لتحسين الذاكرة
يمكن تفسير قيم الحجم الزائد العالية لـ NSGA-II من خلال خطوة مسافة الازدحام، مما ساعد الخوارزمية في العثور على حلول غير مهيمنة تقع على طرفي جبهة باريتو.
وبما أن PLS وHPSO لم تضعا أي معايير لتجنب الحلول الزائدة عن الحاجة، فقد أدت حلولهما إلى مجموعة من الحلول غير السائدة المركزة في مناطق معينة. ولذلك، فإن مجموعة مجموعات الفريق التي توفرها NSGA-II تهيمن في كثير من الأحيان على تلك التي توفرها الخوارزميات الأخرى.
سجل تطبيق NSGA-II أيضًا أعلى قيم فريدة للنسبة الأمامية غير المهيمنة (UNFR) في 6 من 9 مجموعات بيانات. بمعنى آخر، قدم NSGA-II في كثير من الأحيان المزيد من مجموعات الفرق غير المسيطرة التي لم تتمكن الخوارزميات الأخرى من العثور عليها.
أحد التفسيرات المحتملة لحصول NSGA-II على المركز الثاني في الحالات الأخرى هو الكثافة المنخفضة في شبكة التعاون. ستؤدي التجمعات التي تحتوي على عدد قليل من الاتصالات السابقة بين الأفراد إلى تقليل عدد مجموعات الفرق المحتملة ذات الترابط العالي، مما يجعل البحث التجريبي غير فعال.
في المقابل، أجرى كل من HPSO وPLS عمليات تقاطع وطفرة أكثر من NSGA-II. سمح تنفيذ هذه العمليات عدة مرات لـ HPSO وPLS بفحص المزيد من مجموعات الفرق وزيادة احتمالية العثور على مجموعات فرق محددة ذات درجات اتصالات منخفضة.
حققت HPSO ثاني أعلى قيم للحجم الزائد وقيم UNFR. واستفادت من الحلول غير المسيطرة في منتصف جبهة باريتو التقريبية، والتي سجلت مستويات عالية من التنوع.
تفوقت هذه الحلول غير المهيمنة على الخوارزميات الأخرى وزادت من المساحة التي أنشأتها جبهة باريتو التقريبية. لقد تقاربت SPEA-2 وPLS في عدد قليل من الحلول، مما يغطي مساحة أصغر من حلول NSGA-II وHPSO. بشكل عام، وجدت NSGA-II المزيد من الحلول غير المسيطرة عبر هذين الهدفين وقدمت حلولاً ذات تباين أعلى في قيم تكلفة الاتصالات.
يوضح التباين الكبير في كل من التنوع والألفة أن خوارزمية NSGA-II وجدت حلولاً غير مسيطر عليها أكثر من الخوارزميات الأخرى، وهو أمر مرغوب فيه للعثور على جبهة باريتو الحقيقية. سمحت خطوة مسافة الازدحام في NSGA-II للخوارزمية بالاحتفاظ بنطاق أوسع من الحلول غير المسيطر عليها. بالإضافة إلى ذلك، احتفظت الخوارزمية بالحلول الثانوية في طبقات مختلفة يمكن أن تنشأ عنها حلول غير مهيمنة في التكرارات اللاحقة.
ومع استمرار الخوارزمية في خلق أجيال جديدة، لا يزال من الممكن النظر في الحلول المهيمنة لإيجاد حلول محتملة أخرى. علاوة على ذلك، لا يزال بإمكان NSGA-II تحديد الحلول غير الخاضعة للهيمنة في منتصف المقايضة.
في المقابل، يُظهر التباين المنخفض للخوارزميات الأخرى أنه من المحتمل أن تتقارب على مجموعة محددة من الحلول غير المسيطرة وعلى مقايضة محددة. لم تتضمن هذه الخوارزميات عمليات لتنويع مجموعاتها الحالية أو إزالة الحلول الزائدة غير المسيطرة. ولذلك، قد تفتقر هذه الخوارزميات إلى حلول متنوعة تكمن في أقصى حدود جبهة باريتو.
يعرض الشكل 4 وقت تشغيل جميع الخوارزميات المطبقة. يوضح الشكل 5 كيف أن وقت تشغيل الخوارزميات يعتمد على عدد الأفراد المتاحين. أظهرت النتائج أن أداء تنفيذ NSGA-II أفضل من PLS وHPSO مع زيادة عدد المشاركين.
تطلب PLS مزيدًا من الوقت لاستكشاف مجاورة الحلول حتى يتم استنفاد جميع التركيبات الممكنة. في حالة HPSO، فإن عمليتي الانتقال وخطوة الطفرة الواحدة التي تم إجراؤها لكل حل جعلت تشغيل الخوارزمية أطول بثلاث مرات من NSGA-II، نظرًا لأن الأخير ينفذ خطوة تقاطع واحدة فقط. على الرغم من أن HPSO استغرق وقتًا أطول من NSGA-II، إلا أن كلاهما عمل في زمن متعدد الحدود (O(n2)).
تشير نتائجنا إلى أن NSGA-II تطلب أقل من ثلث الوقت الذي استغرقه PLS وHPSO لتقديم نتائج مماثلة. لذلك، يتم تشجيع استخدام NSGA-II بشدة لإيجاد حلول بكفاءة مع زيادة حجم الإدخال. لم تجد SPEA-2 حلولاً أفضل من PLS أو NSGA-II، لكن نتائجها تقاربت بشكل أسرع من طريقتي NSGA-II وPLS.
أخيرًا، قمنا بحساب تكرار الاتصالات المباشرة (1-القفزات)، وجهات الاتصال المشتركة (2-القفزات)،3-القفزات، والمزيد في الفرق المجمعة لفهم المسافات بين أعضاء الفريق( راجع جدول S3 في ملف S1).
تشير النتائج إلى أن الغالبية العظمى من الأعضاء كانوا مرتبطين بالآخرين من خلال وسيط واحد (%31)، يليهم الأعضاء الذين كانوا مرتبطين بشكل مباشر (%30). تظهر هذه الأرقام أن الفرق الناتجة كانت مرتبطة بشكل كبير بشكل عام، وأن الأعضاء المتصلين من خلال العديد من القفزات لم يكونوا ممثلين.
مناقشة
يعد تشكيل الفرق مهمة صعبة، خاصة عندما يكون الهدف هو تحقيق التوازن بين التنوع وتفضيلات أعضاء الفريق. في حين ركز العمل السابق على البحث عن أفضل فريق ممكن [37]، فإن مساهمة هذه الورقة البحثية هي البحث عن مجموعات فريق متوازنة توزع المهارات والاتصالات بشكل عادل. علاوة على ذلك، فإن تجميع الفرق التي تتضمن التنوع في مساهمات أعضائها والعلاقات السابقة بين الأعضاء يصبح تحديًا نهائيًا لضمان نجاحهم [78، 79].
في هذا العمل، ندرس مشكلة إنشاء فرق متنوعة ومترابطة بشكل كبير باستخدام النهج الحسابي. لقد قمنا بتنفيذ مشكلة تشكيل الفريق هذه باستخدام خوارزمية جينية توفر مجموعات مختلفة من الفرق وفقًا لتنوع الفرق وتكاليف الاتصال.
تشير النتائج إلى أنه يمكن تجميع فرق متنوعة ومترابطة بشكل كبير بكفاءة وسرعة من خلال هذا النهج الجيني. وفي الأقسام الفرعية التالية، نوضح بالتفصيل الآثار المترتبة على هذا العمل والتطبيقات المحتملة.
يوضح هذا العمل فوائد استخدام الأساليب الحسابية لتجميع فرق متعددة تقوم بتوزيع مهارات الأعضاء بين المجموعات المختلفة وتأخذ في الاعتبار علاقاتهم السابقة. يركز العمل السابق بشكل أساسي على إيجاد أفضل فريق ممكن من مجموعة اجتماعية (على سبيل المثال، فريق الخبراء، فريق كل النجوم) [36، 57، 58].
ومع ذلك، فإن البحث عن فرق متعددة يعد أيضًا ذا صلة بالمواقف التعليمية والتنظيمية، مثل تشكيل فرق الطلاب، أو تشكيل فرق تشغيلية داخل وحدات الأعمال، أو إجراء بحث علمي.
وبسبب التركيز القوي على تجميع فرق عالية الأداء، يمكن للخوارزميات التي تجمع أفضل الأعضاء معًا أن تخلق قدرًا أكبر من الفصل داخل هذه الفئات الاجتماعية على حساب الآخرين الأقل مهارة [80]. إن تركيز المهارات والخبرات في عدد صغير من الفرق يعيق ظهور فرق أخرى تتمتع بفرص وروابط اجتماعية مماثلة.
وكما توضح هذه الورقة، توفر البنية التحتية الحسابية المتقدمة واستخدام البيانات الضخمة فرصًا جديدة لإعادة تصور العديد من مجموعات الفرق التي لم يتمكن الأفراد من استكشافها بشكل منهجي وسهل [37، 44]. بدلاً من إنشاء فرق باستخدام الاستراتيجيات اليدوية أو الحدس، يمكن لبناة الفرق استخدام الخوارزميات لتصميم مجموعات فرق مختلفة تعمل على تحسين التنوع والألفة في وقت واحد.
وبالتالي، فإن تطبيقات مثل تلك المقدمة في هذه الورقة تسمح لبناة الفريق بإنشاء فرق غير متجانسة ومتنوعة دون التضحية بالألفة بين أعضاء الفريق، وهو أمر ضروري للتعاون الناجح [81].
For more information:1950477648nn@gmail.com
