firefly algorithm
در نشریات گروه عمران-
دکل های مهار شده از سازه های بلند و لاغر بوده که استفاده گسترده ای در انوع مقاصد مخابراتی دارند. این سازه ها شامل یک دکل عمودی یوده که بصورت جانبی در چندین تراز ارتفاعی از طریق کابل های پیش تنیده مهار می شوند. پر واضح است که فرکانس طبیعی ارتعاش، از عامل های اساسی اثرگذار در رفتار دینامیکی سازه ها بوده و بهینه سازی فرکانس طبیعی دکل های مهار شده از موضوعات مهم در مهندسی سازه می باشد. هدف اصلی در این پژوهش، دستیابی به طرحی به منظور افزایش فرکانس ارتعاش طبیعی سیستم است. الگوریتم های فرا ابتکاری در بسیاری از مسائل بهینه سازی و در حوزه های مختلف شامل مهندسی، اقتصاد و علوم کامپیوتری کاربرد داشته و در این پژوهش از سه الگوریتم فراابتکاری جهت بهینه سازی فرکانس دکل های مهاری استفاده می شود. الگوریتم ها شامل الگوریتم ژنتیک، کرم شب تاب و ازدحام ذرات بوده که با تابع هدف در راستای افزایش فرکانس ارتعاشی سیستم تعریف می شوند. در این تحقیق، طرح بهینه زوایای کابل های مهاری توسط الگوریتم ها نشان داد که مقادیر بهینه زوایای کابل های مهاری در شرایط بدون لحاظ نیروی پیش تنیدگی در حدود 35 درجه می باشد. همچنین با لحاظ نیروی پیش تنیدگی زاویه کابل ها 75 درجه نسبت به افق می شوند.
کلید واژگان: دکل مخابراتی، الگوریتم ژنتیک، کرم شب تاب، الگوریتم ازدحام ذرات، بهینه سازیGuyed masts are slender, tall structures widely used to support various types of antennas in the field of telecommunications. These structures consist of a tall vertical mast laterally supported at several levels along its height by sets of inclined pre-tensioned cables. It is well known that natural frequencies are fundamental parameters that affect the dynamic behavior of structures. Optimizing natural frequencies of Guyed masts is an important issue in structural engineering. The main objective of this study presented in this paper is to obtain a design that will maximize the frequency of the Guyed masts. Meta-heuristic algorithms are applied in optimization problems in a variety of fields, including engineering, economics, and computer science. In this paper, three population-based meta-heuristic algorithms are employed for frequency optimization of Guyed masts. These algorithms consist of the Genetic Algorithm (GA), Firefly Algorithm (FA) and Particle Swarm Optimization Algorithm (PSO) aims to maximize the natural frequencies of Guyed masts while satisfying their constraints. The study on optimizing the position of the cable anchorages along the pole of a guyed tower using algorithms demonstrates that the optimal values for these angles are approximately 35 degrees without pretension forces in the guys. Additionally, the optimum cable angle is 75 degrees when subjected to prestressed guy cables.
Keywords: Guyed Mast, Genetic Algorithm, Firefly Algorithm, Particle Swarm Algorithm, Optimization -
هدف هر فرآیند طراحی سازه، ایجاد طرحی ایمن با رعایت تمامی الزامات آیین نامه ای و حداقل نمودن هزینه ساخت می باشد. در سازه های مهندسی عمران، هدف از بهینه سازی سازه عمدتا بهینه نمودن هزینه مصالح و در برخی موارد هزینه ساخت که با تابع هدف تعریف می شوند. در عین حال که هدف از بهینه سازی به حداقل رساندن هزینه سازه می باشد، ارضای قیدهای طراحی نیز باید رعایت گردد. جهت بررسی کارایی و دقت روش های بهینه سازی مدرن در مقایسه با روش های کلاسیک، یک مخزن آب هوایی اینتز بر اساس توصیه های آیین نامه هندوستان طراحی و سپس با استفاده از الگوریتم های ژنتیک(GA)، کرم شب تاب(FA) ، ازدحام ذرات (PSO) و رقابت استعماری (ICA) بهینه سازی می شوند. تابع هدف شامل هزینه مصالح ساخت مخزن و تابع متغیرهای طراحی بوده و هزینه کلی مخزن شامل مجموع هزینه های بتن و فولاد وسطح قالب بندی مخزن می باشد. قیدهای مسئله نیز شامل تنش های اعضای مخزن و محدودیت های حجم و ابعاد هندسی اعضای مخزن می باشند. جهت بهینه نمودن می بایست تمامی قیدها در طول فرایند طراحی به مقادیر مجاز خود محدود شوند.
کلید واژگان: مخزن اینتز، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم کرم شب تاب، الگوریتم ازدحام ذرات، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازیThe goal of any structural design process is to produce a safe design that meets all the design codes requirements, while trying to minimize the cost of the design. In Civil Engineering Structures, majorly cost is the objective of optimization of the structure. In most cases, the material cost is included in objective function. In some cases, construction cost is also included in objective function. The objective of the optimization is to minimize the cost of the Structures while satisfying strength and serviceability constraints. In order to investigate the efficiency and accuracy of the modern optimization methods in comparison with classical methods, an elevated INTZE tank is primarily designed based on the recommendations of Indian code and then optimized using Genetic Algorithm (GA), Firefly Algorithm (FA), Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and Particle Swarm Optimization (PSO). objective function is the material cost of the tank which is the function of the design variables. The total material cost of the tank can be expressed as the sum of the cost of concrete, reinforcement and cost of formwork. Design constraints of the problem also include the stresses of the structure members and the limitations of the volume and geometric dimensions of the water tank. All constraints were satisfied and the stresses and stability constraints were in acceptable ranges.
Keywords: INTZE Tank, Genetic Algorithm, Firefly Algorithm, Particle Swarm Algorithm, Imperialist Competitive Algorithm, Optimization -
ماشین حفار بازویی از آن دسته از ماشین هایی می باشند که قابلیت حفاری بالایی در سنگ هایی با مقاومت کم تا متوسط را دارا می باشند. از این رو به طور گسترده در حفریات زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند. تخمین عملکرد ماشین حفار بازویی یکی از موضوعات اصلی و مهم در تخمین تقریبی زمان اتمام پروژه و همچنین هزینه های پروژه به حساب می آید. به همین منظور هدف از نگارش این مقاله پیشنهاد مدل های پیش بینی هوشمند برای تخمین عملکرد ماشین حفار بازویی بوسیله ی دو روش هوشمند الگوریتم کرم شب تاب (FA) و الگوریتم مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO) و با استفاده از یک پایگاه داده (یک مطالعه موردی) است. در این مدل ها از مقادیر واجهشی چکش اشمیت و شاخص کیفیت توده سنگ (RQD) به عنوان پارامترهای ورودی و از نرخ برش ماشین حفار بازویی به عنوان پارامتر خروجی استفاده شده است. در پایان برای ارزیابی دقت مدل ها و مدلسازی از شاخص های ضریب همبستگی مربع (R2)، شمول واریانس (VAF)، جذر میانگین خطای مربع (RMSE) و میانگین خطای مربع (MSE) استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در این مقاله و همچنین اعتبارسنجی مدل ایجاد شده، مقادیر پیش بینی عملکرد ماشین حفار بازویی توسط الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری و کرم شب تاب با مقادیر واقعی بسیار نزدیک بوده و از خطای کمی برخوردار است. بنابراین از مدل ایجاد شده می توان برای عملکرد ماشین حفار بازویی در شرایط زمین شناسی مشابه دیگر استفاده کرد.
کلید واژگان: ماشین حفار بازویی، الگوریتم مبتنی بر آموزش و یادگیری، الگوریتم کرم شب تاب، مقادیر برگشتی چکش اشمیتRoadheader machine is one of those machines that have high drilling capability in rocks with low to medium strength. Hence they are widely used in underground excavations. Estimating the performance of roadheader machine is one of the main and important issues in estimating the approximate project completion time as well as project costs. Therefore, the purpose of this paper is to propose intelligent forecasting models for estimating the performance of roadheader machine by two intelligent methods (the firefly algorithm (FA) and the Teaching-learning based optimization algorithm (TLBO)) and using a database (a case study). Is. In these models, the Schmidt hammer rebound values and the rock quality degree (RQD) are used as input parameters and the cutting rate of the roadheader is used as the output parameter. Finally, to evaluate the accuracy of the models and modeling, the indices of square correlation coefficient (R2), variance account for (VAF), root mean square error (RMSE) and mean square error (MSE) have been used. The results indicated that the two models have strong potentials to estimate roadheader performance with high degrees of accuracy and robustness.
Keywords: Roadheader, TLBO algorithm, firefly algorithm, Schmidt hammer rebound values, Tunnel excavation -
در مهندسی سازه تامین ایمنی سازه ها با رعایت ملاحظات اقتصادی از اهداف بسیار حیاتی میباشد. طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازه در جستجوی یافتن بهترین توازن ما بین ایمنی و هزینه - با درنظر گرفتن عدم قطعیت های سازه و بار- می باشد. در دهه های اخیر روش های متعددی برای حل این نوع مسایل مورد استفاده قرار گرفته، که هزینه ی محاسباتی بالا و فرآیند دشوار یافتن پاسخ، بزرگترین چالش پیش روی این روش ها می باشد. در این پژوهش روش شبیه سازی وزنی که یکی از روش های نوین و موثر برای محاسبه شاخص قابلیت اطمینان و احتمال خرابی سازه می باشد، برای تحلیل قابلیت اعتماد مورد استفاده قرار گرفته است. از مزایای این روش کاهش قابل توجه هزینه ی محاسباتی در عین دقت مناسب نتایج نهایی می باشد. برای بهینه سازی نیز با در نظر گرفتن حداقل شاخص قابلیت اعتماد به عنوان یک قید، به دنبال کمینه کردن تابع هدف که در این پژوهش میزان مصالح مصرفی (وزن سازه) در نظر گرفته شده، از الگوریتم کرم شب تاب استفاده شده است. الگوریتم کرم شب تاب از جمله الگوریتم های فرااکتشافی تصادفی پرکاربرد الهام گرفته شده از طبیعت می باشد که در آن شدت نور متصاعد شده از حشرات شب تاب با تابع هدف ارتباط داده میشود. نتایج مثال عددی و مقایسه آن با نتایج سایر روش های متناظر گویای این است که با استفاده از این روش ضمن حفظ سطح قابلیت اعتماد مورد نظر، به نسبت سایر روش های مقایسه شده وزن سازه و میزان مصالح مصرفی نیز کاهش پیدا کرده است.
کلید واژگان: قابلیت اعتماد سازه ها، طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازه ها، الگوریتم کرم شب تاب، شبیه سازی وزنی، احتمال خرابی سازه هاIn structural engineering, it is vital to design structures by providing pre-defined performance objectives economically. Reliability-based design optimization (RBDO) is looking for the best balance between safety and cost, by considering uncertainties in structural parameters and loading conditions. In recent decades, several methods have been used to solve RBDO problem. However, most of these methods suffer from high computational cost of solving the problem as a big challenge.In this paper, weighted simulation method, one of the newest and most effective methods for simulation-based reliability assessment methods, has been used for reliability analysis and evaluation of probabilistic constraints. The advantages of this method are a significant reduction in the computational cost and the proper accuracy of the final results.For minimizing the objective function, which is the weight of structure in this paper, Firefly algorithm (FA) is utilized. The FA is a stochastic metaheuristic approach based on the idealized behavior of the flashing characteristics of fireflies. In FA, the flashing light can be formulated in way that it is associated with the objective function to be minimized. The numerical example results indicate that using the proposed method leads to the optimum design solutions better than other methods in the literature without violating reliability constraints.
Keywords: Structural Reliability, Reliability-Based Design Optimization, Firefly Algorithm, Weighted Average Simulation Method, Probability of failure of structures -
نشت در شبکه های آبرسانی به علت مشکلاتی مانند هدررفتن آب، احتمال ورود آلاینده ها و نشست زمین با اهمیت می باشد. از آنجایی که روش های رایج نشت یابی معمولا پرهزینه و وقت گیر هستند، استفاده از روش های شبیه سازی هیدرولیکی شبکه به منظور تعیین محل و مقدار نشت، مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله یک روش جدید برای تعیین مقدار و محل نشت ها در شبکه های آبرسانی معرفی شده است که در آن از یک الگوریتم دومرحله ای استفاده می شود. مرحله ی اول (الگوریتم پله ای) برای تعیین محل و مرحله ی دوم (الگوریتم کرم شب تاب) برای تعیین مقدار نشت ها می باشد که در حالت دو نشت همزمان نیز قابل استفاده است. روش پیشنهادی بر اساس مقایسه ی نتایج حاصل از شبیه سازی هیدرولیکی شبکه و مقادیر داده های برداشت میدانی از شبکه (فشارسنجی یا دبی سنجی) می باشد. این روش در یک شبکه ی حلقوی 30 گره ای، برای 6 مثال مختلف اجرا شد. نتایج نشان داد که الگوریتم پیشنهادی قادر به شناسایی محل یک نشت یا دو نشت همزمان بوده و مقدار نشت متناظر با آن ها را نیز با خطای کمتر از 8 درصد بدست می آورد. هم چنین این روش حساسیتی نسبت به محل وقوع نشت ها نداشته و قادر به شناسایی مقادیر بسیار کم نشت (تا 0.27 درصد دبی ورودی به شبکه) می باشد. روش پیشنهادی توسعه داده شده در این مقاله، می تواند توسط بهره برداران شبکه های آبرسانی برای یافتن محل و مقدار نشت های گزارش نشده ، مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: الگوریتم دو مرحله ای، الگوریتم کرم شب تاب، شبکه های آبرسانی، نشت یابی، واسنجیLeakage in water distribution system is a crucial issue because of problems such as water loss, water pollution, and land subsidence. Current leakage detection methods are usually costly and time-consuming, therefore new methods have been developed based on water networks simulation. In this paper, a new method for identifying the location and amount of leakage in water distribution system based on a two-step Algorithm is introduced. The first (Stepped Algorithm) and second (Firefly Algorithm) steps for determination of leak location and amount of leakage are respectively used which is applicable for even two simultaneous leaks. The proposed method is based on the comparison of the network hydraulic simulation results and some field network data (pressure or flow or their combination). The obtained results for six examples in a looped-water network are presented. The results show that the proposed algorithm is able to locate either one leak or two simultaneous leaks and their leakage values with less than 8% error. The proposed method developed in this paper can be utilized by operators of water supply networks for identifying the position and amount of leaks.
Keywords: Calibration, Firefly algorithm, Leak detection, The Two-step algorithm, Water supply networks -
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:9 Issue: 2, Spring 2019, PP 273 -290Water distribution networks are one of the important and costly infrastructures of cities and many meta-heuristic algorithms in standard or hybrid forms were used for optimizing water distribution networks. These algorithms require a large amount of computational cost. Therefore, the converging speed of algorithms toward the optimization goal is as important as the goal itself. In this paper, a new method is developed by linking the charged system search algorithm and firefly algorithm for optimizing water distribution networks. For evaluating the proposed method, some popular benchmark examples are considered. Simulation results demonstrate the efficiency of the proposed algorithm compared to others.Keywords: water distribution system, optimal design, charged system search, firefly algorithm
-
طراحی بهینه ی دیوار برشی بتن آرمه به همراه اجزاء مرزی و با احتساب شرایط لرزه یی مسئله یی است که در پژوهش حاضر صورت گرفته است. هزینه ی دیوار برشی به نحوه ی آرماتورگذاری (نمره ی آرماتور مصرفی و نحوه ی چیدمان آن) ، هزینه ی بتن ریزی (ناشی از ابعاد دیوار برشی) و هزینه ی قالب بندی بستگی دارد که به عنوان تابع هدف معرفی شده است. ضوابط طراحی و محدودیت های دیوار برشی بر مبنای آیین نامه ی 11318A C I برای شکل پذیری ویژه، به صورت قید پیاده سازی و فرمول نویسی شده است. بنابراین مجموعه ی تابع هدف و قیدها به نحوی با هم در ارتباط هستند تا کمترین هزینه بر مبنای تابع هدف با برقراری تمام قیود (طرحی قابل قبول) ، در نقطه یی به نام بهینه ی مطلق حاصل شود. به علاوه تابع هدف به گونه یی نوشته شده است که مدل های دیوار برشی توسط برنامه ایجاد می شود و بهینه سازی به صورت پیوسته صورت می گیرد. در پژوهش حاضر، الگوریتم ترکیبی کرم شب تاب و ازدحام ذرات (F A-P S O) ایجاد و بهینه سازی مسئله ی دیوار برشی به کمک آن در نرم افزار M A T L A B صورت پذیرفته و ارزیابی شده است. نتایج ارزیابی ها نشان می دهد که در روش پیوسته، طرح هایی ارائه می شود که هزینه ی کمتری (حدود 5٫5\٪) نسبت به طرح روش های دیگر دارند.
کلید واژگان: الگوریتم بهبودیافته ی ترکیبی، ترکیب الگوریتم کرم شب تاب و ازدحام ذرات، دیوار بتن آرمه ی برشی، بهینه سازی سازهConstruction cost reduction for design engineers has always been important. However, reducing the cost of building should not reduce the quality of the structures. In other words, by providing an optimized design, the maximum capacity of the materials is used. In this study, to achieve these objectives, meta-heuristic algorithms perform the optimization. To optimize RC shear walls, meta-heuristic hybrid algorithm called firefly and particle swarm optimization (FA-PSO) is used. The results of this study confirm the efficiency and accuracy of the algorithm to achieve the global optimum. In this study, the optimal design of reinforced concrete shear walls is done by boundary element and seismic conditions. Cost of reinforced concrete shear wall includes the cost of materials (steel and concrete) and cost formwork, introduced as a goal function. Shear wall design criteria and constraints according to ACI Regulations are written. So the optimal point at the lowest cost is achieved when all constraints are met. In addition, the objective function is written in a manner that requires no database optimization done continuously. This collection is presented in the form of a program. This program is a graphical interface, allowing the user to enter information related to the shear walls and outputs designed to easily observe. Two methods are provided to optimize the shear walls in this research. The first method is continuous optimization, and the second method is the continuous optimization while taking into account the dimensions of discrete variables to include construction conditions. One of the main advantages of this method compared to discrete is that there is no need to create the database (Section database). This causes the application to review all design modes. The results show that plan is the most economical as possible due to the continuous optimization, as opposed to discrete method, which depends on a variety of databases and problem types.
Keywords: Improved Algorithm Hybrid, Hybrid Particle Swarm, Firefly Algorithm, Reinforced Concrete Shear Walls, Structural Optimization -
در طراحی مسیر، بخش روسازی راه دارای جزئیات مشخص بوده و هزینه ی آن اجتناب ناپذیر است. اما در بخش زیرسازی، می توان با بهینه نمودن محل خط پروژه، هزینه ها را کاهش داد. یکی از هزینه های سنگین زیرسازی، هزینه عملیات خاکی است که به شدت به خط پروژه طراحی شده وابسته است. بنابراین، هدف این پژوهش، ارزیابی روش های مختلف فراابتکاری برای پیشنهاد توسعه روشی به منظور بهینه سازی خط پروژه، برای داشتن کمترین هزینه عملیات خاکی، است. بدین منظور، ابتدا تابع هدف و محدودیت های مسئله فرمول بندی و سپس کیلومتر، ارتفاع و طول قوس قائم در هر سومه به عنوان متغیرهای تصمیم در نظر گرفته شده اند. خط پروژه اولیه و موقعیت سومه ها طبق ضوابط و نیازها تعیین گردیدند. تابع هدف به صورت مجموع قدر مطلق اختلاف ارتفاع خط پروژه و خط زمین و محدودیت ها به صورت حداقل و حداکثر شیب طولی، حداقل ارتفاع پل ها، عدم تداخل قوس ها و حداقل طول قوس قائم تعریف شده اند. برای بهینه سازی مسئله از الگوریتم های ژنتیک، ازدحام پرندگان شتابدار و کرم شب تاب در محیط MATLABاستفاده شده است. برای ارزیابی بهتر روش، سه مسیر مختلف در سه توپوگرافی دشت، تپه ماهور و کوهستانی طراحی و خط پروژه اولیه توسط هر یک از این الگوریتم ها، بهینه سازی شد. علاوه بر مجموع قدر مطلق اختلاف ارتفاع خط پروژه و خط زمین، سنجش این بهینه سازی با نسبت حجم خاکریزی به حجم خاکبرداری و هزینه عملیات خاکی صورت گرفت. نتایج، نشان دهنده درصد بالای بهینگی توسط الگوریتم کرم شب تاب و سپس ازدحام پرندگان و ژنتیک، برای هر سه توپوگرافی است. بنابراین، می توان با به کارگیری الگوریتم کرم شب تاب، هزینه های زیرسازی مسیر را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. همچنین، تکرار و زمان صرف شده جهت حل مسئله نشان می دهد که زمان لازم برای بهینه سازی و دست یافتن به جواب بهینه، در مقابل کاهش هزینه ها بسیار ناچیز است.کلید واژگان: روش های فرا ابتکاری، بهینه سازی، خط پروژه، الگوریتم کرم شب تاب، الگوریتم ازدحام پرندگان شتاب دارIn road design, pavement has detailed design and its cost is inevitable. But, in the infrastructure, the costs can be considerably reduced by optimizing the position of vertical alignment. One of the most expensive parts of the infrastructure is earthwork costs, which is highly dependent on the project vertical alignment. Therefore, the aim of this study was to evaluate various meta-heuristic methods for proposing a method for vertical-alignment optimization to have the lowest cost of earthwork operations. In this study, first, the objective function and constraints of the problem were formulated and then the distance, height, and length of the vertical curve in every point of vertical intersection (PVI) were considered as decision variables. Initial vertical alignment and position of the PVIs were defined according to the guidelines and demands. The objective function was defined as the sum of absolute difference of the vertical alignment height and ground surface. Meanwhile, the constraints were defined as minimum and maximum longitudinal slope, minimum height of the bridges, avoiding interference of the curves, and minimum length of the vertical curve. For optimization of the problem, Genetic Algorithm (GA), Accelerated Particle Swarm Algorithm (APSA) and Firefly Algorithm (FA) were used in the MATLAB software. For better evaluation of the developed method, three different topographies (plain, rolling, and mountainous) were designed and the original vertical alignment was optimized by each algorithm. In addition to the difference of vertical alignment and ground surface, comparison of the ratio of volume of fill to volume of cut, and earthwork costs, was carried out. Results showed that the highest optimiztion percentage for the three topographies belonged to FA, APSA and GA, respectively. Therefore, application of FA highly reduced the costs of road infrastructure. In addition, the time and replications needed to solve the problem show that the necessary time for optimization and obtaining the optimum solution is ignorable in comparison to the achieved cost saving.Keywords: Metaheuristic methods, optimization, Vertical alignment, Firefly Algorithm, Accelerated Particle Swarm Algorithm
-
زمان بندی فرود و پرواز هواپیماها بر روی باندها با در نظر گرفتن محدودیت در تعداد مکان استقرار هواپیمادر این مقاله، به مسئله زمان بندی فرود و پرواز هواپیماها به صورت هم زمان بر روی چندین باند با در نظرگرفتن محدودیت در تعداد مکان های استقرار هواپیما (Parking space) با تابع هدف کمینه سازی دیرکرد وزنی کل پرداخته می شود. این قبیل مسائل در قالب زمان بندی ماشین ها همراه با زمان آمادگی (Ready time)، زمان هدف (Target time) و زمان ضرب العجل (Deadline)، مدل سازی می شود. به منظور اجتناب از پدیده ی ارتعاش ناشی از فرود یا پرواز هواپیماها (Wake-vortex effects)، بازه زمانی مشخصی را بعد از فرود و پرواز هواپیماها در نظر می گیرند. نظر به احتمال رخداد چنین محدودیت هایی در پاره ای از اوقات در فرودگاه ها، با هدف برنامه ریزی در رویارویی هر چه بهتر با چنین مسائلی، مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط (MIP) ارائه می شود. در این مقاله، از الگوریتم فراابتکاری کرم شب تاب (Firefly algorithm) برای حل مدل استفاده می شود. در نهایت، عملکرد این الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مجموعه ای مسائل معیار، مورد ارزیابی قرار می گیرد که رضایت بخش بودن عملکرد الگوریتم را نشان می دهد.کلید واژگان: زمان بندی فرود و پرواز هواپیماها، زمان های جداسازی وابسته به توالی، مکان استقرار هواپیما، الگوریتم کرم شب تابThis study considers a scheduling problem of combined arrival-departure aircrafts over multiple runways with a number of a parking spaces constraint that minimizes the total weighted tardiness. This phenomenon is modelled as a parallel machine scheduling problem with unequal ready time, target time and dead line. Additionally, sequence-dependent separation times on each runway are considered to prevent the dangers associated with wake vortex effects. Considering occasional occurrence of such restrictions at airports as well as planning a better deal with such issues, a mixed-integer programming (MIP) model is presented and solved by Lingo software to show its validity. A meta-heuristic algorithm, namely firefly algorithm (FA), is proposed to achieve acceptable results in a reasonable time.The performance of the proposed FA is evaluated through a comprehensive benchmark of instances. Furthermore, the computational results show that the performance of the proposed FA is satisfactory in terms of computational time compared with Lingo. Finally, the conclusion is provided.Keywords: Departure-arrival aircraft scheduling, sequence-dependent separation times, parking space, firefly algorithm
-
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:7 Issue: 1, Winter 2017, PP 13 -23In this study an efficient meta-heuristic is proposed for layout optimization of truss structures by combining cellular automata (CA) and firefly algorithm (FA). In the proposed meta-heuristic, called here as cellular automata firefly algorithm (CAFA), a new equation is presented for position updating of fireflies based on the concept of CA. Two benchmark examples of truss structures are presented to illustrate the efficiency of the proposed algorithm. Numerical results reveal that the proposed algorithm is a powerful optimization technique with improved convergence rate in comparison with other existing algorithms.Keywords: layout optimization, firefly algorithm, cellular automata, truss structure
-
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:4 Issue: 3, Summer 2014, PP 415 -431The main aim of the present paper is to propose efficient multi-objective optimization algorithms (MOOAs) to tackle truss structure optimization problems. The proposed meta-heuristic algorithms are based on the firefly algorithm (FA) and bat algorithm (BA), which have been recently developed for single-objective optimization. In order to produce a well distributed Pareto front, some improvements are implemented on the basic algorithms. The proposed MOOAs are examined for three truss optimization problems, and the results are compared to those of some other well-known methods. The numerical results demonstrate that the proposed MOOAs possess better computational performance compared to the other algorithms.Keywords: multi, objective optimization, pareto front, firefly algorithm, bat algorithm, truss
-
Optimum Design of Scallop Domes for Dynamic Time History Loading by Harmony Search-Firefly AlgorithmInternational Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:4 Issue: 2, Spring 2014, PP 273 -291This paper presents an efficient meta-heuristic algorithm for optimization of double-layer scallop domes subjected to earthquake loading. The optimization is performed by a combination of harmony search (HS) and firefly algorithm (FA). This new algorithm is called harmony search firefly algorithm (HSFA). The optimization task is achieved by taking into account geometrical and material nonlinearities. Operation of HSFA includes three phases. In the first phase, a preliminary optimization is accomplished using HS. In the second phase, an optimal initial population is produced using the first phase results. In the last phase, FA is employed to find optimum design using the produced optimal initial population. The optimum design obtained by HSFA is compared with those of HS and FA. It is demonstrated that the HSFA converges to better solution compared to the other algorithms.Keywords: optimization, earthquake, scallop dome, nonlinear behavior, harmony search, firefly algorithm
-
In the present study, the computational performance of the particle swarm optimization (PSO) harmony search (HS) and firefly algorithm (FA), as popular metaheuristics, is investigated for size and shape optimization of truss structures. The PSO was inspired by the social behavior of organisms such as bird flocking. The HS imitates the musical performance process which takes place when a musician searches for a better state of harmony, while the FA was based on the idealized behavior of the flashing characteristics of natural fireflies. These algorithms were inspired from different natural sources and their convergence behavior is focused in this paper. Several benchmark size and shape optimization problems of truss structures are solved using PSO, HS and FA and the results are compared. The numerical results demonstrate the superiority of FA to HS and PSO.Keywords: Optimum design, Truss structure, Metaheuristic, Particle swarm optimization, Harmony search, Firefly algorithm
-
Optimum control of upstream pumping station in open channels with given constraint in downstream end is presented in this paper. The upstream control is capable of minimizing water level fluctuations in the channel in which the downstream pumping station causes an undesirable wave. The proposed method combines an unsteady non-uniform flow solver with shock-capturing capability, Fourier series and metaheuristic firefly algorithm. Fourier series is used to estimate the optimum inflow control and firefly algorithm is utilized to determine the unknown coefficients in the series. With a suitable objective function, the procedure generates the optimum inflow hydrograph that can effectively cancel destructive downstream waves. The results have been compared with the results obtained by a variational approach and show satisfactory improvement both in simplicity and the value of objective function.Keywords: Optimal control, Unsteady open channel flow, Pumping stations, Firefly algorithm
-
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:1 Issue: 2, Spring 2011, PP 327 -340Nature-inspired search algorithms have proved to be successful in solving real-world optimization problems. Firefly algorithm is a novel meta-heuristic algorithm which simulates the natural behavior of fireflies. In the present study, optimum design of truss structures with both sizing and geometry design variables is carried out using the firefly algorithm. Additionally, to improve the efficiency of the algorithm, modifications in the movement stage of artificial fireflies are proposed. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, optimum designs found are compared to the previously reported designs in the literature. Numerical results indicate the efficiency and robustness of the proposed approach.Keywords: design optimization, truss structures, sizing optimization, geometry optimization, firefly algorithm, nature, inspired algorithms
-
Support Vector Machine (SVM) has emerged in recent years as a popular approach for classification of remote sensing data. SVMs don’t require huge training samples and have little possibility of over fitting however; the accuracy of SVM mainly depends on the parameters selection of it. So, one of the significant research problems in SVM is the selection of optimal parameters that can increase the accuracy of this classifier. Regularization constant C and kernel function parameters exert a considerable influence on the accuracy of SVM. In recent years, the development of parameter optimization for SVM is supported by evolutionary algorithms and bio-inspired metaheuristic algorithms such as swarm-based methods. This paper evaluates the potential of one of the swarm-based bio-inspired optimization methods called Firefly Algorithm (FA) for SVM optimization. FA is a metaheuristic algorithm, inspired by the flashing behavior of fireflies. The primary purpose for a firefly's flash is to act as a signal system to attract other fireflies. Firefly algorithm isKeywords: Classifier Optimization, Support Vector Machine, Firefly Algorithm, Artificial Bee Colony, Genetic
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.