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 مسئله تحت شرایط یک سری قیود از پیش تعیین شده است. منظور از بهترین پاسخ بسته به نوع مسئله می تواند متفاوت باشد. بعنوان مثال در مسائل 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 مسائل مربوط به حمل و نقل، برق و الکترونیک، زیست شناسی، جامعه شناسی و غیره اشاره نمود. روش های مختلفی برای حل مسائل بهینه سازی مطرح شده است که می توان آنها را در دو مجموعه کلی روش های مبتنی بر مشتق و روش های فراکاوشی طبقه بندی کرد. روش های مبتنی بر مشتق جزو روش های ابتدایی ولی قدرتمند مطرح بودند و مزیت آنها نسبت به روش های 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 مسائل مهندسی و دسترسی به کامپیوترهای قوی، حجم زیاد محاسبات دیگر بعنوان یک مشکل برای روش های فراکاوشی مطرح نشد. این روش ها نسبت به روش های 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 روش های فراکاوشی است. جهت بررسی عملکرد این الگوریتم جدید، از آن برای حل مسئله های بهینه سازی سازه ای استفاده شده است. این مسئله 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.