OPTIM - library of bioinspired optimization algorithms in engineering applications

• Autorzy: Kuś W. , Długosz A. , Burczyński T.

Warianty tytułu

PL

Optim - biblioteka inspirowanych przez nature algorytmów optymalizacyjnych w zastosowaniach inżynierskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is devoted to engineering applications of Optim library. The library, created by paper authors, is devoted to bioinspired optimization algorithms. The Optim contains classes for optimization with use of evolutionary algorithm (single and multiobjective optimization), artificial immune system and particle swarm optimization. The Optim library is well suited for engineering problems with floating point representation of design variables. The paper contains description of library and methodology of transferring data between Optim and auxiliary programs used for objective function calculation. The numerical examples of optimization of mechanical structures by using Finite Element Method for objective function evaluation are shown in the paper.

PL

W artykule przedstawiono bibliotekę Optim, dedykowaną obliczeniom inspirowanym biologicznie. Biblioteka ta jest dedykowana do stosowania w inżynierskich zadaniach optymalizacji. W artykule przedstawiono optymalizację jedno i wielokryterialną z użyciem algorytmów ewolucyjnych. Przedstawiono również zastosowania opisanych metod w zagadnieniu identyfikacji parametrów materiałowych kości beleczkowej oraz optymalizacji kształtu siłownika wykonanego w technologii MEMS.

Słowa kluczowe

EN

optim library; bioinspired optimization algorithms; evolutionary algorithm; identification

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, No. 1
• Strony: 9--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuś W.

autor

Długosz A.

autor

Burczyński T.

• Silesian University of Technology, Department for Strength of Materials and Computational Mechanics, Gliwice, Poland,

Bibliografia

• Burczyński, T., Kuś, W., Brodacka, A., 2010, Multiscale modeling of osseous tissues, J. Theor. Appl Meek, 48 (4), 855-870.
• Deb, K., Pratap, A, Agarwal, S., and Meyarivan, T, 2002, A fast and elitist multi-objective genetic algorithm: NSGA-II, IEEE Transaction on Evolutionary Computation, 6 (2), 181-197.
• de Castro, L. N, Timmis, J., 2003, Artificial immune systems as a novel soft computing paradigm, Soft Computing, 1 (8), 526-544.
• Długosz, A., 2011, Multiobjective evolutionary optimization of MEMS structures, Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences, (in print)
• Gaul, L., Kögl, M., 2000, A boundary element method for transient piezoelectric analysis. Engineering, Analysis with Boundary Elements, 24, 591-598.
• Ilic S., Hackl, K., Gilbert, R., 2010, Application of the multiscale FEM to the modeling of cancellous bone; Biomech. Model. Mechanobiol, 9, 87-102.
• Kennedy, J., Eberhart, R. C, Shi Y., 2001, Swarm Intelligence, Morgan Kaufmann Publishers.
• Kuś, W., Burczyński, T., 2008, Parallel bioinspired algorithms in optimization of structures, Lecture Notes in Computational Sciences, vol. 4967, Springer, 1285-1292.
• Madej, Ł., Mrozek, A., Kuś, W., Burczyński, T., Pietrzyk, M., 2008, Concurrent and upscaling methods in multi scale modelling - case studies, Computer Methods in Material Science, 8 (1), 1-10.
• Michalewicz, Z., 1996, Genetic algorithms + data structures = evolutionary algorithms, Springer-Verlag, Berlin.
• Kögl, M., Gaul, L., 2002, Smart structures: applications and related technologies, chapter: Piezoelectric analysis with FEM and BEM, Springer Verlag.
• Terada, K., Kikuchi, N., 2001, A class of general algorithms for multi-scale analyses for heterogeneous media, Comp. Meth. Appl. Mech. Eng., 190, 5427-5464.
• Tiersten, H.F., 1969, Linear piezoelectric plate vibrations, Plenum Press.
• Tsubota, K., Adachi, T., Nishiumi, S., Tomita, Y„ 2003, Elastic properties of single trabeculae measured by micro-three-point bending test, Proc. Int. Conf on Advanced Technology in Experimental Mechanics, Nagoya, CD ROM.
• Zienkiewicz, O. C, Taylor, R. L., Zhu, J. Z., 2005, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 6th Edition, Butterworth-Heinemann.