Równoległe algorytmy ewolucyjne w optymalizacji konstrukcji

• Autorzy: Krenich S.

Warianty tytułu

EN

Parallel evolutionary algorithms for design optimization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje zastosowanie równoległych algorytmów ewolucyjnych w optymalizacji konstrukcji. Zaproponowano i przetestowano wielowątkowe algorytmy ewolucyjne w dwóch wariantach, synchronicznym i asynchronicznym oparte na klasycznym algorytmie ewolucyjnym (AE). W obydwu wariantach testowano działanie algorytmów z wykorzystaniem pojedynczego wieloprocesorowego komputera oraz z wykorzystaniem wielokomputerowego klastra obliczeniowego. Eksperymenty obliczeniowe wykonano dla różnych zadań jedno i wielokryterialnej optymalizacji konstrukcji, w tym modelowanych metodą elementów skończonych (MES). Przeprowadzono obliczenia między innymi dla układu dwóch sprężyn obciążonych zmienną siłą, belki wielostopniowej, płyty o złożonym układzie obciążeń. Wygenerowane wyniki wskazują, iż zastosowanie przetwarzania równoległego umożliwia zwiększenie efektywności obliczeń ze względu na dokładność i czas obliczeń oraz uniezależnia wyniki optymalizacji od niewłaściwie dobranych parametrów algorytmu ewolucyjnego.

EN

This paper presents the application of parallel evolutionary algorithms for design optimization. There are two versions synchronous and asynchronous multithreads evolutionary algorithms proposed and tested. In both variants all experiments were done using a single multiprocessor computer and a computing cluster. Computational experiments were carried out for various single and multi-criteria design optimization problems, including modeled by finite element method (FEM). As examples there were considered and presented three problems, the set of two springs, the 6-th step beam and the plate with holes. Generated results indicate that the use of parallel processing can increase the efficiency of computation due to the accuracy and the computation time.

Słowa kluczowe

PL

algorytm ewolucyjny; algorytm równoległy; optymalizacja konstrukcji

EN

evolutionary algorithm; parallel algorithm; design optimization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 3306--3313
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Krenich S.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

Bibliografia

• 1. Burczynski T., Dlugosz A., Kus W., Parallel Evolutionary Algorithms in Shape Optimization of Heat Radiators. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 44, 2, pp. 351-366,Warsaw, 2006.
• 2. Karbowski A., Niewiadomska-Szynkiewicz E., Obliczenia równoległe i rozproszone. Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2001.
• 3. Małopolski W.: Modelowanie i optymalizacja podsystemu transportu w programie Arena, Technika Transportu Szynowego, Nr 9, 2012, str.3343-3352.
• 4. Osmera P., Lacko B., Peter M., Parallel Evolutionary Algorithms. Proceedings IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation, 2003.
• 5. Osyczka A., Krenich S., Evolutionary Algorithms for Global Optimization, Chapter in: J. Pinter (Ed.) Global Optimization - Selected Case Studies, Kluwer Academic Publishers, 2007.
• 6. Sadecki J., Algorytmy równoległe optymalizacji i badanie ich efektywności; systemy równoległe z rozproszoną pamięcią. Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 2001.
• 7. Szymak P., Malec M., Morawski M.: Zmodernizowana konstrukcja biomimicznego pojazdu podwodnego CyberRyba, Polish Hyperbaric Research Nr 2 (39), Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej, 2012, str.7-23.