زمان بندی لیگ حرفه ای فوتبال ایران با در نظر گرفتن دیگر رقابت ها با استفاده از الگوریتم ‏ژنتیک   

زمان بندی لیگ حرفه ای فوتبال ایران با در نظر گرفتن دیگر رقابت ها با استفاده از الگوریتم ‏ژنتیک


همواره در رقابت های ورزشی یافتن یک جدول زمان بندی خوب و منصفانه امری ضروری بوده است؛ خصوصا امروزه که ورزش ‏حرفه ای به یک امر تجاری تبدیل شده و از سویی سودآوری رقابت های ورزشی وابسته به کیفیت زمان بندی آن ها شده است، ‏این امر از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. در سه دهه اخیر زمان بندی مسابقات ورزشی مورد توجه دانشمندان تحقیق در ‏عملیات و علوم کامپیوتر قرار گرفته است.‏ یک لیگ حرفه ای فوتبال متشکل از تعدادی تیم است که هر سال در یک دوره مسابقات یک یا دو مرحله ای با هم رقابت می ‏کنند. که در مسابقات دو مرحله ای هر تیم با تیم دیگر یک بازی در خانه خود و یک بازی در خانه حریف انجام می دهد. ‏مسئله اصلی در زمان بندی لیگ های ورزشی توالی مسابقات و میهمان یا میزبان بودن تیم ها در هر مسابقه است. در برگزاری ‏هر لیگ با توجه به شرایط خاص موجود یک سری محدودیت وجود دارد که بر روی جواب تأثیر می گذارد.‏ لیگ حرفه ای فوتبال ایران نیز خواسته ها و محدودیت های خاص خود را داراست. در این پایان نامه محدودیت های این لیگ را ‏شناسایی نموده و با توجه به سایر رقابت های برگزار شده و درخواست های سازمان لیگ و خواسته های مسئولان و هوادارن ‏تیم ها جهت عدالت و جذابیت بازی ها، یک مدل ریاضی عدد صحیح جهت زمان بندی مسابقات ارائه شده است. این زمان بندی شامل تعیین توالی و شرایط میزبانی در هر مسابقه است. در ادامه مدل ریاضی برای ابعاد کوچک با استفاده از نرم افزار ‏گمز حل شده است اما با توجه به اینکه برای ابعاد بزرگتر مسئله پیچیده و تعداد جواب ها بسیار زیاد می شود و نرم افزار گمز ‏قادر به حل مسئله نمی باشد در نتیجه از الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک برای حل مدل در ابعاد بزرگتر استفاده شده است. با ‏مقایسه جواب به دست آمده از الگوریتم ژنتیک و برنامه فعلی لیگ حرفه ای فوتبال ایران در می یابیم که زمان بندی ارائه شده ‏با رعایت محدودیت هایی که جهت عدالت و جذابیت لحاظ شده است، جواب قابل قبولی را در مدت زمان مناسبی به دست ‏آورده است. ‏


فهرست مطالب
عنوان صفحه

فصل اول: کلیات تحقیق‏ ‏1‏
‏1-1 مقدمه ‏2‏
‏1-2 بیان مسئله ‏2‏
‏1-3 اهمیت و ضرورت پژوهش ‏3‏
‏1-4 اهداف و فرضیه¬ها ‏4‏
‏1-5 ساختار تحقیق ‏4‏
فصل دوم: مفاهیم پایه و مروری بر ادبیات پژوهش ‏5‏
‏2-1 مقدمه ‏6‏
‏2-2 مفاهیم اولیه ‏6‏
‏2-3 طبقه¬بندی مسائل زمان¬بندی ورزشی ‏7‏
‏2-3-1 رویکرد مدل ‏7‏
‏2-3-1-1 گراف ‏7‏
‏2-3-1-2 یک عامل پذیر ‏8‏
‏2-3-1-3 دو عامل پذیر ‏9‏
‏2-3-1-4 مسابقات یک دوره¬ای رابین ‏9‏
‏2-3-1-5 مسابقات دو دوره¬ای رابین ‏9‏
‏2-3-1-6 مسابقات دوبخشی ‏10‏
‏2-3-1-7 طراحی مسابقات متعادل ‏10‏
‏2-3-1-8 مسئله سفر در مسابقات ‏10‏
‏2-3-1-9 مربع لاتین ‏10‏
‏2-3-1-10 طراحی ترکیبی ‏10‏
‏2-3-1-11 اول وقفه بعد زمان¬بندی ‏11‏
‏2-3-1-12 اول زمان¬بندی بعد وقفه ‏11‏
‏2-3-1-13 وقفه ‏11‏
‏2-3-1-14 مسافت سفر ‏11‏
‏2-3-1-15 اثر انتقال به جلو ‏11‏
‏2-3-1-16 گروه قدرت ‏11‏
‏2-3-1-17 هزینه¬ها ‏11‏
‏2-3-1-18 محل برگزاری ‏12‏
‏2-3-1-19 برنامه¬ریزی مسابقات ‏12‏
‏2-3-1-20 تخصیص لیگ ‏12‏
‏2-3-1-21 زمان آزاد ‏13‏
‏2-3-1-22 تخصیص داور ‏13‏
‏2-3-1-23 مسابقات تک حذفی ‏13‏
‏2-3-2 روش حل ‏15‏
‏2-3-2-1 برنامه¬ریزی عدد صحیح ‏15‏
‏2-3-2-2 برنامهریزی محدودیت ‏16‏
‏2-3-2-3 فرمولبندی ‏SAT ‏16‏
‏2-3-2-4 برنامهریزی نیمه معین ‏17‏
‏2-3-2-5 شبیهسازی‎ ‎تبرید ‏17‏
‏2-3-2-6 جست و جوي ممنوعه ‏17‏
‏2-3-2-7 الگوريتم ژنتيك ‏17‏
‏2-3-2-8 بهينهسازي مورچگان ‏18‏
‏2-3-2-9 ابتكاري ‏18‏
‏2-3-2-10 جست و جوي همسايه ‏18‏
‏2-3-2-11 شاخه و كران ‏18‏
‏2-3-2-12 آزادسازی لاگرانژ ‏19‏
‏2-3-2-13 تركيبي ‏19‏
‏2-3-2-14 الگوريتم تخميني ‏19‏
‏2-3-2-15 سيستم پشتيبان تصميم ‏20‏
‏2-4 جمع¬بندی ‏21‏
‏2-5 شکاف تحقیقات ‏32‏
فصل سوم: روش اجرای تحقیق ‏33‏
‏3-1 مقدمه ‏34‏
‏3-2 مفروضات ‏34‏
‏3-3 مدل¬سازی مسئله ‏34‏
‏3-3-1 اندیس¬ها ‏35‏
‏3-3-2 پارامترها ‏35‏
‏3-3-3 متغیرهای تصمیم ‏36‏
‏3-3-4 تابع هدف ‏36‏
‏3-3-5 محدودیت‌ها ‏36‏
‏3-4 روش حل مسئله ‏38‏
‏3-4-1 روش دقیق ‏38‏
‏3-4-2 روش تقریبی ‏39‏
‏3-5 الگوریتم ژنتیک ‏39‏
‏3-5-1 ساختار الگوریتم ژنتیک ‏40‏
‏3-5-1-1 مدل¬سازی مساله (بازنمایی)‏ ‏41‏
‏3-5-1-2 اندازه جمعیت ‏42‏
‏3-5-1-3 تابع برازش یا برازندگی ‏42‏
‏3-5-1-4 عملگرهای الگوریتم ژنتیک ‏42‏
‏3-5-1-4-1 انتخاب (انتخاب والدین)‏ ‏42‏
‏3-5-1-4-2 تقاطع یا ترکیب مجدد ‏43‏
‏3-5-1-4-3 جهش ‏45‏
‏3-5-1-4-4 حفظ برترین کروموزوم¬ها ‏46‏
‏3-5-1-4-5 شرط خاتمه الگوریتم ‏46‏
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده¬ها و یافته¬های پژوهش ‏48‏
‏4-1 مقدمه ‏49‏
‏4-2 مثال‌های عددی ‏49‏
‏4-2-1 زمان‌بندی و برنامه‌ریزی لیگ با 4 تیم ‏49‏
‏4-2-2 زمان‌بندی و برنامه‌ریزی لیگ با 6 تیم ‏51‏
‏4-2-3 زمان‌بندی و برنامه‌ریزی لیگ با 8 تیم ‏53‏
‏4-2-4 زمان‌بندی و برنامه‌ریزی لیگ با 10 تیم ‏55‏
‏4-3 لیگ برتر ایران ‏57‏
‏4-4 پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک برای حل مساله زمان‌بندی و برنامه‌ریزی لیگ برتر ایران 97-98‏ ‏60‏
‏4-4-1 نحوه‌ی نمایش جواب ‏60‏
‏4-4-2 جمعیت اولیه ‏60‏
‏4-4-3 تابع برازندگی ‏62‏
‏4-4-4 عملگر انتخاب والدین ‏62‏
‏4-4-5 عملگر تقاطع ‏62‏
‏4-4-6 عملگر جهش ‏62‏
‏4-4-7 روش انتخاب نسل جدید ‏63‏
‏4-4-8 شرایط خاتمه ‏63‏
‏4-4-9 تنظیم پارامترهای مسئله ‏63‏
‏4-5 تحلیل نتایج الگوریتم ‏63‏
‏4-5-1 مقایسه تعداد شکست¬های الگوریتم ژنتیک با برنامه حال حاضر ‏65‏
‏4-5-2 رعایت فرض حداقل فاصله برگزاری دربی‌ها از شروع مسابقات ‏66‏
‏4-5-3 رویکرد گروه قدرت (رعایت عدم بازی متوالی با تیم‌های برتر)‏ ‏66‏
‏4-6 نتیجه‌گیری ‏66‏
‏4-7 خلاصه فصل ‏66‏
فصل پنجم: جمع¬بندی، نتیجه¬گیری و پیشنهادها ‏67‏
‏5-1 مقدمه ‏68‏
‏5-2 جمع¬بندی ‏68‏
‏5-3 نوآوری پژوهش ‏68‏
‏5-4 پیشنهادات برای مطالعات آتی ‏69‏
مراجع ‏70‏
پیوست¬ها ‏85‏

سجاد خدائی قاباخ :نویسنده
دکتر الهیار داغبندان :استاد راهنما
غلامرضا شجاع طلب :استاد مشاور
۱۳۹7/12/15 :تاریخ دفاع
۱۰۰ صفحه :تعداد صفحات
مهندسی صنایع-بهینه سازی سیستم ها :رشته
الگوریتم ژنتیک-همگن بودن بازی ها-تورنمنت دوره ای-لیگ حرفه ای فوتبال-زمان بندی ورزشی :کلمات کلیدی فارسی
Football Timetable-Professional Football League-Round Robin Tournament-Homogeneity of Matches-Genetic Algorithm :کلمات کلیدی انگلیسی
Place sticky footer content here.