مطالعه و بررسی الگوریتم های فرا ابتکاری با رویکرد کاربرددر مسائل مهندسی عمران

بهینهسازی یک فعالیت مهم و تعیینکننده در طراحی ساختاری است. طراحان زمانی قادر خواهند بود طرحهای بهتری تولید کنند که بتوانند با روشهای بهینه سازی در صرف زمان و هزینه طراحی صرفه جویی نمایند. بسیاری از مسایل بهینه سازی در مهندسی، طبیعتاً پیچیده تر و مشکلتر از آن هستند که با روشهای مرسوم بهینه سازی نظیر روش برنامهریزی ریاضی و نظایر آن قابل حل باشند. دسته مهمی از مسایلبهینه سازی که کاربرد فراوانی دارند، بهینه سازی ترکیبی میباشند که هدف در آنها جستجو برای یافتن نقطه بهینه توابع با متغیرهای گسسته میباشد. با توجه به مشکلات مربوط به روش شمارش کامل، همواره بر ایجاد روش های مؤثرتر و کاراتر تأکید شده است. در سالهای اخیر توجه بیشتری بر روش های ابتکاری برگرفته از طبیعت که شباهتهایی با سیستمهای اجتماعی یا طبیعی دارند، صورت گرفته است که نتایج بسیار خوبی در حل مسایل بهینه سازی ترکیبی پیچیده به دنبال داشته است. اما دستهای دیگر از روش های حل برای این مسایل وجود دارند که در حال حاضر کاراترین روشها میباشند و معروف به روش های فوق ابتکاری 1هستند و همگی برگرفته از طبیعت بوده و شباهتهایی با سیستمهای اجتماعی و یا طبیعی دارند. این الگوریتمها میتوانند جوابهای خوب ولی نه لزوماً بهینه را در یک زمان محاسباتی معقول به دست آورند. از جمله این روشها میتوان به الگوریتمهای ژنتیک، اجتماع ذرات و مورچگان اشاره کرد. در مقاله حاضر که براساس مطالعات کتابخانه ای و اسنادی صورت گرفته است ابتدا در مورد هر کدام از روشهای اشاره شده فوق توضیح مختصری داده شده است و سپس از کاربرد هر کدام از روشهای الگوریتم ژنتیک، الگوریتم مورچگان و الگوریتم اجتماع ذرات در مسایل مهندسی عمران نمونه هایی ذکر گردیده است.

Keywords:

بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک , الگوریتم مورچگان , الگوریتم اجتماع ذرات , روش های فراابتکاری