Group Search Optimization for Applications in Structural Design

سازه‌های مهندسی عمران مانند ساختمان‌ها، پل‌ها، استادیوم‌ها و سازه‌های فراساحلی نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. با این حال، ساخت این سازه ها به بودجه زیادی نیاز دارد. بنابراین، چگونگی طراحی مقرون به صرفه سازه‌هایی که تمام محدودیت‌های طراحی مورد نیاز را برآورده می‌کنند، یک عامل مهم برای مهندسان سازه است. به طور سنتی، تکنیک های بهینه مبتنی بر گرادیان ریاضی برای طراحی سازه های بهینه استفاده می شود. در حالی که بسیاری از مسائل بهینه مهندسی عملی بسیار پیچیده و با روش سنتی حل می شوند. در چند دهه گذشته، الگوریتم های هوش ازدحام، که از رفتار اجتماعی حیوانات طبیعی مانند پرورش ماهی و گله پرندگان الهام گرفته شده بودند، توسعه یافتند، زیرا نیازی به فرضیات ریاضی مرسوم ندارند و بنابراین توانایی جستجوی جهانی بهتری نسبت به الگوریتم های بهینه سازی سنتی دارند. و توجه بیشتری را به خود جلب کرده اند. این الگوریتم های مبتنی بر هوشمند برای مسائل متغیر طراحی پیوسته و گسسته مانند اعضای سازه ای آماده بسیار مناسب هستند و به شدت در مسائل مختلف طراحی سازه اعمال شده و نتایج خوبی به دست آورده اند. این کتاب آخرین کارهای تحقیقاتی نویسندگان مرتبط با الگوریتم بهینه ساز ازدحام ذرات و الگوریتم بهینه ساز جستجوی گروهی و همچنین کاربرد آنها در طراحی بهینه سازه را گردآوری می کند. خوانندگان می‌توانند طیف کامل الگوریتم‌ها را درک کنند و الگوریتم‌ها را برای مسائل تحقیقاتی خود اعمال کنند.

Civil engineering structures such as buildings, bridges, stadiums, and offshore structures play an import role in our daily life. However, constructing these structures requires lots of budget. Thus, how to cost-efficiently design structures satisfying all required design constraints is an important factor to structural engineers. Traditionally, mathematical gradient-based optimal techniques have been applied to the design of optimal structures. While, many practical engineering optimal problems are very complex and hard to solve by traditional method. In the past few decades, swarm intelligence algorithms, which were inspired by the social behaviour of natural animals such as fish schooling and bird flocking, were developed because they do not require conventional mathematical assumptions and thus possess better global search abilities than the traditional optimization algorithms and have attracted more and more attention. These intelligent based algorithms are very suitable for continuous and discrete design variable problems such as ready-made structural members and have been vigorously applied to various structural design problems and obtained good results. This book gathers the authors’ latest research work related with particle swarm optimizer algorithm and group search optimizer algorithm as well as their application to structural optimal design. The readers can understand the full spectrum of the algorithms and apply the algorithms to their own research problems.