الگوریتم تجمع ذرات اصلاح شده با جهش دینامیکی و کاربرد آن در بهینه سازی قابهای خمشی بتن آرمه

هدف از تحقیق حاضر، بررسی میزان تاثیرگذاری جهش دینامیکی در بهبود عملکرد الگوریتم PSO استاندارد است. الگوریتم جدید تولید شده، الگوریتم تجمع ذرات اصلاح شده MPSO نامگذاری شده است که در آن جهت گریز از بهینه های محلی، از جهش دینامیکی بهره جسته شده است. بهینه سازی به معنای یافتن بهترین پاسخ یک مسیله تحت شرایط یک سری قیود از پیش تعیین شده است. منظور از بهترین پاسخ بسته به نوع مسیله می تواند متفاوت باشد. بعنوان مثال در مسایل مهندسی سازه، بهترین پاسخ می تواند هزینه حداقل ساخت و ساز یا توزیع بسیار نزدیک به یکنواخت تغییرمکان نسبی طبقات و غیره باشد. در دیگر علوم نیز این موضوع مطرح است که از آن میان می توان به مسایل مربوط به حمل و نقل، برق و الکترونیک، زیست شناسی، جامعه شناسی و غیره اشاره نمود. روشهای مختلفی برای حل مسایل بهینه سازی مطرح شده است که می توان آنها را در دو مجموعه کلی روشهای مبتنی بر مشتق و روشهای فراکاوشی طبقه بندی کرد. روشهای مبتنی بر مشتق جزو روشهای ابتدایی ولی قدرتمند مطرح بودند و مزیت آنها نسبت به روشهای فراکاوشی آن بود که حجم محاسبات کمتری را می طلبیدند. ولی لازم بود که تابع هدف از یک رابطه پیوسته بر اساس متغیرهای طراحی پیروی نماید. با گسترش مسایل مهندسی و دسترسی به کامپیوترهای قوی، حجم زیاد محاسبات دیگر بعنوان یک مشکل برای روشهای فراکاوشی مطرح نشد. این روشها نسبت به روشهای مبتنی بر مشتق، از مفاهیم ساده تری بهره می برند و لازم نیست به مفاهیم پیچیده ریاضی وارد شد. در نتیجه در دهه اخیر به شدت رشد پیدا کرده اند. الگوریتم تجمع ذرات جزو طبقه ‎بندی روشهای فراکاوشی است. جهت بررسی عملکرد این الگوریتم جدید، از آن برای حل مسیله های بهینه سازی سازه ای استفاده شده است. این مسیله ها، قابهای خمشی بتن آرمه هستند که قبلا توسط محققین مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج بهینه سازی با استفاده از MPSO بسیار مطلوب ارزیابی می شود و بهبودهای چشمگیری در حلهای نهایی حاصل شده است.

Keywords:

بهینه سازی , الگوریتم تجمع ذرات اصلاح شده , قابهای خمشی بتن آرمه