الگوریتم بهینه‌سازِ شقایق‌های دریایی جهت طراحیِ سازه‌های خرپایی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، زنجان، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، زنجان، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.480106.3529
چکیده

الگوریتم‌های بهینه‌سازی الهام‌گرفته شده از طبیعت به دلیل توانایی‌های برجسته‌شان در حل مسائل پیچیده، توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده‌اند. در پژوهش حاضر نیز الگوریتم نوینِ بهینه‌ساز شقایق‌های دریایی ACTOA ارائه شده است که از رفتار و ویژگی‌های زیستی شقایق‌های دریایی الهام گرفته شده است. با توجه به اینکه شقایق‌های دریایی به عنوان موجوداتی با توانایی‌های منحصر به‌فرد در بقا و تعامل با محیط‌های متنوع دریایی شناخته می‌شوند، لذا الگوی مناسبی برای طراحی یک الگوریتم بهینه‌سازی ارائه می‌دهند. به منظور برقراری تعادل در فازهای جستجو و بهره‌برداری از دو مکانیزم اصلیِ زیستیِ شقایق‌های دریایی به ترتیب شامل تخم‌ریزی و شکار استفاده شده است. پراکنده شدنِ تخم‌های شقایق‌های دریایی در فازِ جستجو تحت نیروهای وارده شامل باد و امواجِ اقیانوس شبیه‌سازی شده و فازِ بهره‌برداری با مکانیزم شکار بصورت توزیع نرمالِ ذراتِ جستجوگر و با انحراف معیارِ کاهنده حولِ بهترین ذرة جستجوگر توسعه داده شده است. در نهایت عملکرد ACTOA با استفاده از دو مسئلة طراحیِ خرپای 15 عضوی و خرپای 52 عضوی مورد بررسی قرار داده شد. نتایج نشان داد که پاسخ بهینه در طراحی خرپای 15 عضوی توسط الگوریتم ACTOA با دقت بسیار بالایی و با کمترین هزینة ممکن و با 3000 تکرار کمتر از دیگر الگوریتم‌ها حاصل شده است. همچنین در طراحیِ خرپای 52 عضوی، علاوه بر کمتر بودنِ 3000 عددیِ تعداد فراخوانیِ تابع هدف، وزن سازه نیز به میزانِ 0/15 درصد نسبت به دیگر الگوریتم‌های قدرتمند، بهبود داده شد.