THE PERFORMANCE COMPARISON OF THREE METAHEURISTIC ALGORITHMS ON THE SIZE, LAYOUT AND TOPOLOGY OPTIMIZATION OF TRUSS STRUCTURES

Authors : Ali Mortazavi

Pages : 28-41

Doi:10.22531/muglajsci.593482

View : 14 | Download : 8

Publication Date : 2019-12-11

Article Type : Research

Abstract :Bir yapısal optimizasyonda elemanların topolojisi, geometrisi veya kesitlerin boyutları dikkate alınarak sistemin ağırlığının minimize edilmesi amaçlanmaktadır. Çözüm tekniği olarak bu alanda son yıllarda üzerinde oldukça sık çalışılan sezgisel (metaheuristic) yöntemler geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Yapısal optimizasyonda, amaç fonksiyonunun değerlendirmesi her iterasiyonda bir (ya da birden fazla)  yapısal analiz gerektirmektedir ve dolaysıyla çözüm sürecinin en çok zaman alan kısmını oluşturmaktadır. Bu gerçeği dikkate alarak, mevcut çalışmada bu yöntemler, tek fazlı, çift fazlı ve çok fazlı algoritmalar olarak üç ana gruba ayrılmış ve her gruptan bir yöntem seçilmiştir. Daha sonra bu yöntemlerin arama performansları kafes yapıların boyut, geometri ve topoloji optimizasyonu üzerinde karşılaştırılmıştır. Entegre edilmiş Partikül Sürüsü Optimizasyon (EPSO), Öğretme ve Öğrenme esaslı Optimizasyon (ÖÖO) ve Derosofila Yiyecek arama Optimizasyon (DYO) sırasıyla seçilen algoritmalardır. Algoritmaların, yakınsama hızı, dikkati ve karmaşıklığı gibi farklı özellikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, DYO diğer algoritmalara kıyasen en yüksek karmaşıklık indeksine sahiptir, ayrıca EPSO ve ÖÖO dikkat ve yakınsama hızı açısından daha iyi performans göstermektedirler. Üstelik, EPSO, optimum çözümler bulma konusunda daha yüksek bir dikkat seviyesine sahiptir. Optimizasyon sürecinde ÖÖO en düşük standart sapma değerine sahiptir ve dolaysıyla optimum çözümler bulma konusunda en yüksek kararlılık seviyesini göstermektedir.
Keywords : Yapısal Optimizasyon, Sezgisel Algoritmalar, Kısıtlı Optimizasyon, Performans Karşılaştırması