پرش دایره ها: روشی نوین برای حل مسائل بهینه سازی مهندسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان،زاهدان، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

در این مقاله روش بهینه سازی پرش دایره ها که یک روش فرااکتشافی می باشد ارائه می گردد. در هر مسئله بهینه سازی یک فضای پاسخ تعریف می شود که الگوریتم های بهینه سازی با جستجو در آن فضا، پاسخ بهینه را می یابند. روش پیشنهاد شده در این مقاله از دو رکن مهم در جستجوی فضای پاسخ بهره می گیرد. رکن اول استفاده از اصول هندسه می باشد. در روش پرش دایره ها، از شکل دایره که در طول حل اندازه شعاع آن کاهش می یابد بهره گیری شده است. رکن دوم کاربرد فرا اکتشافی است. آنچه در الگوریتم های فرااکتشافی مشاهده می شود، پخش شدن تصادفی نقاط مورد بررسی در فضای پاسخ است. در روش پرش دایره ها که در این مقاله ارائه می شود، مرکز دایره مورد جستجو به بهینه ترین نقطه هر گام پرش می کند. الگوریتم ارائه شده شامل دو فاز می باشد. فاز اول اکتشاف بهینه ترین محدوده و فاز دوم بهره برداری از اکتشاف است. در پایان بهینه ترین نقطه گام آخر فاز دوم، پاسخ بهینه مسئله خواهد بود. در این مقاله با توجه به این که روش پیشنهادی با تاکید بر مسائل مهندسی ارائه می شود سه مسئله محک خرپا حل شده است. همچنین برای نشان دادن توانایی روش پیشنهادی مسئله پیچیده کین نیز با آن حل گردیده است. پاسخ های این مسئله ها با تعدادی از روش های مرسوم مقایسه شده و درجداول جداگانه ارائه می‌گردد. در نتایج روش پرش دایره ها، بهبود قابل ملاحظه ای مشاهده می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Jump of Circles: A new way to solve the engineering optimization problems

نویسندگان [English]

  • Nader Haji Aghajanpour 2
  • Hamed Ghohani Arab 1
2 civil engineering department, faculty of engineering, university of Sistan and Balouchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

In this paper, a new meta-heuristic optimization method called the Jump of Circles Optimization Method is introduced. In any optimization problem, an answer zone is defined in which the optimization algorithms search the space to find the optimal answer. The method presented in this paper, uses two important pillars in searching the answer zone. The first pillar is to use the geometric principles. The Jump of Circles, uses the circle with decreasing radius. The second pillar is to use the meta-heuristic application. In meta-heuristic algorithms, the search points distribute randomly and jump in answer zone. In the proposed method, the center of the searching circle jumps and sits on the optimal point of each step. The proposed algorithm solves the optimization problem in two phases. The first phase is optimal area exploration and the second phase is exploiting the exploration. Finally, the most optimal point that will be obtained from the two phases, is the optimal answer of the problem. This paper focuses on engineering problems. So, to check the proposed method, three truss benchmark problems is solved. In addition, the Keane's bumpy function is solved using the Jump of Circles Optimization Method. The answer obtained from the proposed method are compared with some conventional methods and are presented in the paper. The superiority of the proposed method is observed clearly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Jump of Circles Optimization Method"
  • "meta-heuristic method"
  • "two phases method"
  • "optimization"
  • "engineering benchmark problems"