Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multi-objective evolutionary method for cargo arrangement in a loading space

Taraska M., Iwańkowicz R.

Archives of Transport

|

2017

|

Vol. 44, iss. 4

65--74

EN

The paper characterises a class of problems for packing boxes in the container. It presents the current state of knowledge in this area and distinguishes evolutionary algorithms, as the most promising in the search for quasi-optimal loading conditions. The method proposed in the paper focuses on certain criteria important from a practical point of view, which in a formalised manner have not been included so far in the solving-problems models. Apart from the traditional consideration of the problem of three-dimensional space loading maximisation, the proposed method considers the deviation of the loaded container weight centre from its symmetry planes and the availability of packages during unloading. New elements in the described method are: the applied criteria, penalty function, way of coding the container loading state in the evolutionary algorithm and fast crossover and mutations operators dedicated to the adopted coding. It was observed that the evolution in the developed algorithm occurs properly, that is seeking to minimise the criteria. The article also includes a calculation example showing the effect of the method with the discussion of the results indicating the advantages and disadvantages of the proposed solution. The performance of the algorithm has been considered in the context of time necessary to obtain the acceptable solution and quality of the obtained solution. It was found that the algorithm in its current form is a strong base for its further improvement.

2

Performance optimization of model-free fault diagnosis schemes

Kalisch M., Przystałka P., Katunin A., Timofiejczuk A.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 1

51--58

EN

This paper describes the method of model-free fault detection and isolation. The main purpose of the research is to present one possibility of the development of diagnostic schemes for which the component structure and behavioural parameters are tuned automatically in order to obtain the maximal efficiency of the fault detection and isolation system. The proposed approach can be viewed as the intersection of elementary methods (classic and soft computing) such as discrete wavelet analysis, machine learning (using decision trees or artificial neural networks), and evolutionary algorithms. The fundamental verification of the method was conducted for data made available within the benchmark problem involving a wind turbine. The achieved results confirm the effectiveness of the proposed approach while also showing its limitations.

PL

Artykuł opisuje metodę detekcji i izolacji uszkodzeń bez użycia modelu. Głównym celem badań jest pokazanie możliwości opracowania schematów diagnostycznych, których struktura oraz parametry są dostrajane automatycznie w celu osiągnięcia najwyższej możliwej sprawności detekcji i izolacji uszkodzeń. Zaproponowane podejście może być postrzegane jako połączenie elementarnych metod (klasyczne metody oraz obliczenia miękkie) jak np. analiza falkowa, metody uczenia maszynowego (drzewa decyzyjne i sztuczne sieci neuronowe) oraz algorytmy ewolucyjne. Weryfikacja metody została przeprowadzona na danych symulacyjnych wygenerowanych za pomocą modelu turbiny wiatrowej. Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką skuteczność metody oraz pokazały jej ograniczenia.

3

Evolutionary optimization of Sigma-Delta modulated analog stimulus

Golonek T.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 6, nr 4

130--135

EN

This paper proposes the evolutionary technique of the stimulus signal optimization for the analog electronic circuit testing purpose. The obtained signal is coded with Sigma-Delta modulation usage that allows to generate it easily by simple microcontrollers without the necessity of expensive D/A peripherals applying. The signal with the controlled impulses density may be obtained on the external output terminal of the typical timer and finally, it defines the analog signal that can be reconstructed after low pass filtering.

4

Przegląd wybranych metod ewolucyjnych w optymalizacji wielokryterialnej

Gryniewicz-Jaworska M.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2014

|

nr 4

32--34

PL

Od połowy lat osiemdziesiątych nastąpił rozwój metod, które bazują na nowym sposobie tworzenia rozwiązań niezdominowanych. Prowadzą one do wyznaczenia frontu ocen Pareto naśladując mechanizmy wytworzone w świecie mikro- i makro- przyrody. Aktualnie do istniejących metod optymalizacji zaliczyć możemy: algorytmy genetyczne, ewolucyjne, algorytmy stosujące sztuczne systemy immunologiczne, algorytmy rojowe oraz mrówkowe. W artykule zaprezentowano kilka wybranych metod optymalizacji ewolucyjnej, w tym algorytm ewolucyjny, mrówkowy, rojowy oraz NSGA. Ponadto opisano sposób działania poszczególnych algorytmów oraz ich przykładowe zastosowanie.

EN

Since the mid-eighties we can see the development of methods that are based on a new method of creating dominated solutions. They lead to designate the ratings Pareto front mimicking the mechanisms created in the world of micro and macro-nature. Currently, the existing optimization methods can include: genetic algorithms, evolutionary algorithms using artificial immune systems, swarm and formic algorithms. The article presents few selected evolutionary optimization methods, including evolutionary algorithm, formic and swarm algorithms, and NSGA. The article also describes how the different algorithms work and their exemplary application.

5

Evolutionary optimization of complex transmission systems

Piątek L., Rudnicki M.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2011

|

No. 66

121--127

EN

An evolutionary algorithm is used to optimize the structure of complex transmission systems. Coding of system structure is done as a sequence of bits where each bit codes a single edge joining a pair of vertices. A procedure of dividing a bit sequence into subchains and a new crossover operator are presented. Efficiency of the algorithm is demonstrated on a simple example of a transmission network.

6

The evolutionary optimization of selected welded structures

Kokot G., John A., Kuś W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 2

667--675

EN

Purpose: of this paper is to present the recent possibility of evolutionary optimization method application to predicting the proper welding parameters in the weld process. The objective of the welding simulation is to study the temperature generated during the welding process and to investigate residual stresses in the component after the welding. Such results give the possibility to determine stress and strain state of welded parts and properties of materials in welding zones. From other side it gives the possibility to perform optimization process looking for welding parameters (welding speed, welding power source etc.) or initial shape of welded sheets according to displacement state (welding of thin metal sheets with stiffeners - T joints). Those results are the base for fatigue analysis too. Design/methodology/approach: In the paper the foundations of FEM simulation of welding process are presented. Also a grid based evolutionary optimization of welding parameters influences on strength parameters in the heat affected zone (HAZ) is shown. Numerical simulation of a welding process using the finite element method is applied. Findings: Results for coupled thermo-mechanical problem are prescribed. Two examples, the grid based evolutionary optimization of HAZ parameters and grid based evolutionary optimization of T-joint component deformation, illustrate the possibility of computational simulation and optimization of welding are presented. Practical implications: Computational simulation and evolutionary optimization give a lot of information very important for engineers. An undesirable side-effect of welding is the generation of residual stresses and deformations in the component and the quality of the weld has a substantial impact on the fatigue life of the structure. These resultant deformations may render the component unsuitable for further use. Originality/value: The presented the grid based evolutionary optimization procedure is a new tool for better understanding and predicting the welding behaviour from the thermo-mechanical process point of view. It gives the possibilities to optimize main welding parameters in order to achieve better structures, taking into account nearly full set of welding parameters, temperature dependent material parameters and simulating the coupled thermo-mechanical problem.

7

Modelowanie hydrotermiczne i optymalizacja systemów zaopatrzenia w ciepło

Malinowski P.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Ochrony Środowiska Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2009

|

Vol. 88, nr 53

240-240

PL

W pracy przedstawiono opracowaną metodę optymalizacji systemów zaopatrzenia w ciepło ze względu na kryteria efektywności ekonomicznej z zapewnieniem właściwej jakości technicznych warunków pracy. Przedmiotem przedstawionych badań była optymalizacja systemów zaopatrzenia w ciepło z wykorzystaniem metody algorytmów ewolucyjnych zastosowanych ze względu na złożoność obliczeniową zagadnienia, która przekracza możliwości tradycyjnych metod optymalizacyjnych. W opracowaniu skupiono się na analizach dotyczących miejskich sieci cieplnych, jednakże przedstawione algorytmy mogą być, po niewielkiej modyfikacji, zastosowane również w przypadku mniejszych systemów zaopatrzenia w ciepło, jak na przykład instalacje grzewcze w budynkach czy układy sieci osiedlowych. W trakcie prac badawczych dokonano przeglądu literatury, zaproponowano także klasyfikację tematów badawczych uwzględniającą zgodność między podejmowanymi przez naukowców problemami badawczymi a promowanymi zagadnieniami badawczymi Unii Europejskiej. Omówiono teoretycznie i zbudowano symulacyjne modele komputerowe (hydrauliczne i termiczne) rozpływu wody gorącej w sieci przewodów rurowych. Zdefiniowano oraz opisano szczegółowo ekonomiczne i techniczne kryteria optymalizacji systemów zaopatrzenia w ciepło. Opracowano i szczegółowo przedstawiono ewolucyjne algorytmy optymalizacyjne wyboru lokalizacji źródeł ciepła, rozdziału obciążeń pomiędzy źródła, układu topologicznego sieci przewodów, doboru wielkości i lokalizacji pomp sieciowych. Określono metody doboru ustawień parametrów obliczeniowych dla opracowanych algorytmów optymalizacyjnych. Dokonano walidacji zaproponowanej metody na przykładzie reprezentatywnego miejskiego systemu zaopatrzenia w ciepło. Wykazano, że zastosowanie algorytmów ewolucyjnej optymalizacji w zakresie systemów zaopatrzenia w ciepło umożliwia osiągnięcie znacznych oszczędności finansowych oraz optymalizację parametrów technicznych pracy systemów. Ponadto dokonano analizy wyników uzyskanych z rozwiązania przykładu obliczeniowego oraz podano wnioski ogólne potwierdzające użyteczność metody.

EN

The paper covers a formulated optimization method for heat supply systems having in mind economical factors, effectiveness criterion and at the same time ensuring quality of technical work conditions. The research entailed optimization of heat supply systems through application of evolutionary algorithms which aim at resolving tasks involving complex calculations such that are beyond capability of standard optimization methods. The paper focuses on analyses doming from municipal heating networks, nevertheless the described algorithms, if slightly modified, can be applied for the purposes of smaller heat supply systems e.g. heating installations in separate buildings or heating networks in districts. Throughout the research works a large amount of subject literature has been reviewed, research topics have been classified taking into consideration compliance of research areas taken up by researchers with trends suggested by the European Union. The research involved: theoretical description, creation of computer simulation models (hydraulic and thermal, flow of hot water in the network of pipes), defining and describing detailed economy and technical criteria of heating network optimization. It also involved formulation and detailed description of evolutionary optimization algorithms for: selecting heat sources location, division of load among sources, topological layout of the pipe network, selection of size and location of network pumps. There were defined methods of selecting measure parameters' settings for the formulated optimization algorithms. The method has been validated on an example, representative heat supply system for a municipality. The analysis of the results obtained through solving a calculation example has been followed by general conclusions supporting the effectiveness of the method. It had been proved that using evolutionary optimization algorithms in the area of heat supply systems enables significant cost reduction and optimization of technical parameters for heat systems works. Additionally the analysis of the results from a calculation example was presented together with general conclusions that confirm usefulness of the presented method.

8

Estimating Magnetic Properties of Synchronous Generator's Materials

Žarko D., Maljković Z., Pavlica M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 12

267-269

EN

The paper presents a method for determination of nonlinear B-H characteristics of materials used for construction of stator and rotor core of a synchronous generator. The B-H characteristics are determined by evolutionary optimization coupled with 2D finite-element (FE) computation. The objective function is to minimize the difference between the measured and calculated no-load voltage vs. field current characteristic. The application of the method is presented in the case of a 35 MVA salient-pole synchronous generator installed in one of the power plants in Croatian Power System.

PL

Artykuł przedstawia metodę wyznaczania nieliniowej charakterystyki B-H dla materiałów używanych w stojanach i wirnikach generatorów synchronicznych. Metoda polega na wykorzystaniu optymalizacji ewolucyjnej i techniki elementów skończonych w dwóch wymiarach. Funkcją celu jest minimalizacja różnicy pomiędzy zmierzonym i obliczonym przebiegiem charakterystyki napięcia stanu jałowego i prądu. Metodę zastosowano w analizie generatora z wydatnymi biegunami o mocy 35 MVA zainstalowanego w jednej z chorwackich elektrowni.

9

Właściwości i zastosowania algorytmów ewolucyjnych w optymalizacji

Słowik A.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2007

|

nr 2(Tom 12)

143-163

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę algorytmów ewolucyjnych. Można zauważyć, że ich stosowanie do zagadnień optymalizacyjnych jest bardzo szerokie. Do dnia dzisiejszego powstało wiele algorytmów optymalizacji wielomodalnej, wielokryterialnej, oraz optymalizacji z ograniczeniami, które bazują na ewolucyjnym przetwarzaniu informacji. W niniejszej pracy przedstawiono jedynie krótką charakterystykę kilku poszczególnych metod.

EN

In the paper a characteristics of evolutionary algorithms is presented. Such parameters of algorithm as: representation of individuals, fitness function, selection, mutation, and cross-over are described. Different kinds of evolutionary algorithms are shortly presented, and also chosen kinds of optimization, and techniques of their realizations using these algorithms are shown, hi the paper a multi-modal optimization, multi-objective optimization, and optimization with constraints are discussed as well.

10

Evolutional optimization of energy-saving buildings

Jędrzejuk H., Marks W.

Archives of Civil Engineering

|

2005

|

Vol. 51, nr 3

395-413

EN

The subject of the paper concerns the problem of optimization of a building in a housing development on the basis of the following criteria: - minimum of construction costs, including cost of materials, erection, heating installations, together with the cost of heat sources, - minimum of the annual consumption of heating energy, - minimum of pollution emitted by heat sources instaIled in the building. This is a multi-Ievel optimization problem and it can be decomposed into series of partial problems. First of all, it is possible to consider optimization of individual buildings and then the optimal distribution of these buildings in the housing development area. The optimization method for a building requires decomposing it into three partial problems: optimization of internal partitions of the building, optimization of the shape of the building and optimization of the heat sources. In this paper, the issue of multiple-level optimization of housing buildings in energy-saving housing development was formulated as a problem for evolutional optimization. The solution is illustrated by a numerical example. Taking an existing housing development in Warszawa as a reference point, the individual buildings were optimized to show the advantages of using multiple-level optimization in the design process.

PL

Przedmiotem pracy jest optymalizacja budynków mieszkalnych w osiedlach na podstawie następujących kryteriów: ź minimum kosztów budowy obejmujących: koszty materiałów i wzniesienia przegród zewnętrznych budynków, oraz koszty instalacji i urządzeń grzewczych, ź minimum rocznych kosztów nośników energii, ź minimum zanieczyszczeń stałych i gazowych. Przedstawione zagadnienie jest wielopoziomowym zadaniem optymalizacji i może być zdekomponowane na szereg zadań cząstkowych. Przede wszystkim można rozpatrywać najpierw optymalizację poszczególnych budynków, a następnie optymalne rozmieszczenie tych budynków na terenie osiedla. Zagadnienie optymalizacji budynku też może być zdekomponowane na trzy podzadania obejmujące optymalizację: przegród zewnętrznych, kształtów budynków oraz źródeł ciepła. W tym opracowaniu zagadnienie optymalizacji wielokryterialnej budynków mieszkalnych w osiedlach energooszczędnych zostało sformułowane jako zadanie optymalizacji ewolucyjnej. Rozwiązanie zagadnienia zilustrowano przykładem liczbowym. Przyjmując jako punkt odniesienia istniejące osiedle w Warszawie zoptymalizowano poszczególne budynki w celu pokazania jakie korzyści można uzyskać w wyniku zastosowania optymalizacji wielokryterialnej.

11

Hybrid search for optimum in a small implicitly defined region

Zilinskas A.

Control and Cybernetics

|

2004

|

Vol. 33, no 4

599-609

EN

We consider optimization problems with a small implicitly denned feasible region, and with an objective function corrupted by irregularities, e.g. small noise added to the function values. Known mathematical programming methods with high convergence rate can not, lie applied to such problems. A hybrid technique is developed combining random search for the feasible region of a considered problem, and evolutionary search for the minimum over the found region. The solution results of two test problems and of a difficult real world problem are presented.

12

Mechanism of 'crowd' in evolutionary MAS for multiobjective optimisation

Kisiel-Dorohinicki M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2002

|

z. 139

63--74

EN

This work presents a new evolutionary approach to the search for a global solution (in the Pareto sense) to the multiobjective optirnisation problem. The novelty of the method proposed consists in the application of an evolutionary multi-agent system (EMAS) instead of classical evolutionary algorithms. Decentralisation of the evolutionary process in EMAS allows for intensive exploration of the search space, and the introduced mechanism of 'crowd' allows for effective approximation of the whole Pareto frontier. In the chapter the technique is described and preliminary experimental results are reported.

13

Algorytmy optymalizacji kolejowych zestawów kołowych

Mrówczyńska B., Burczyński T.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 42

191-198

PL

W pracy omówiono algorytmy stosowane do optymalizacji konstrukcji. Szczegółowo przedstawiono algorytm optymalizacji ewolucyjnej wybrany przez autorów do rozwiązania zagadnienia optymalizacji kolejowych zestawów kołowych. Jego zastosowanie przedstawiono na przykładzie optymalizacji wielkości wcisków na połączeniu koła z osią.

EN

In this paper the algorithms of construction's optimisation are presented. To solve the problem of minimization of the effort of the railway wheel set the evolutionary algorithm is selected and described in details. As an application of this algorithm the selection of the interference between wheel and axle in wheel set is solved. W pracy omówiono algorytmy stosowane do optymalizacji konstrukcji. Szczegółowo przedstawiono algorytm optymalizacji ewolucyjnej wybrany przez autorów do rozwiązania zagadnienia optymalizacji kolejowych zestawów kołowych. Jego zastosowanie przedstawiono na przykładzie optymalizacji wielkości wcisków na połączeniu koła z osią.

14

Algorytmy genetyczne i eksperyment

Polański Z.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2001

|

R. 6, nr 4

30--32

15

Parallel evolutionary optimization of structures

Thierauf G, Cai J.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2000

|

Vol. 7, No. 4

735-742

EN

By introducing a variable coding technique, a parallel optimization method based on a combination of GAs and ESs is presented. The advantages of both GAs and ESs, like coding of genetic information and adaptation of optimization parameters, are enhanced by this new method.

16

Wybrane problemy dyskretnej optymalizacji ewolucyjnej

Paczkowski W. M.

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Instytut Inżynierii Lądowej

|

1999

|

Nr 544(33)

3-225

PL

W pracy przedstawiono problemy związane z formułowaniem i rozwiązywaniem zadań optymalizacji i polioptymalizacji realnych obiektów z dziedziny budownictwa - konstrukcji, produkcji materiałów i elementów, organizacji procesu budowlanego, identyfikacji modeli obliczeniowych, badań doświadczalnych. Zadanie optymalizacji sformułowano na zbiorach dyskretnych jako tzw. problem wielkich systemów. Dostosowano teorię zbioru faktów do problemu optymalizacji i na jej podstawie zaprezentowano sformułowanie zadania polioptymalizacji. Przedstawiono właściwości zmiennych decyzyjnych, parametrów zadania, obszaru dopuszczalnego, funkcji celu, zbioru ocen rozwiązań oraz wynikowych zbiorów niezdominowanych. Zestawiono 192 ogólne kryteria optymalizacji obiektów z dziedziny budownictwa: nadrzędne (14), ekonomiczne (45), konstrukcyjne (40), architektoniczne (24), technologiczne (36), funkcjonalne (12) i ekologiczne (21). Sformułowano wskazania doboru rodzajów i liczby kryteriów optymalizacji obiektów z zakresu budownictwa. Zaproponowano oryginalną, orto-diagonalną metodę optymalizacji i polioptymalizacji obiektów dyskretnych. Rozbudowanym algorytmem metody można sterować z zewnątrz lub za pomocą systemu ekspertowego, prowadząc poszukiwania w ograniczonym, lecz niekoniecznie jednospójnym obszarze dopuszczalnym. Przybliżono zagadnienia dekompozycji i koordynacji zadań polioptymalizacji. Zdefiniowano i opisano różne formy dekompozycji wektora zmiennych decyzyjnych, obszaru dopuszczalnego, wektora funkcji celu, metody i obiektu optymalizacji. Zastosowano je bezpośrednio w ewolucyjnym modelu optymalizacji. Wskazano na konieczność i możliwości stosowania dekompozycji w kształtowaniu realnych obiektów. Sformułowanie problemu optymalizacji uzupełniono o jedno- i wielokryterialne zadanie satysfakcji. Przedstawiono zalety i wady ewolucyjnego rozwiązania problemów technicznych.

EN

This work presents some aspects associated with formulation and solution of optimization and multicriteria optimization (polyoptimization) problems of real objects from the construction field - structure, materials production, management of the construction process, identification of computational models, experimental research. Problem of optimization has been formulated on discrete sets as so called large-scale systems problems. The facts set theory has been readjusted to an optimization problem and on this base multicriteria optimization problem has been formulated and presented. The characteristic of design variables, problem parameters, feasible domain, objective function, evaluation set of solution and final nondominated set have been presented. 192 general optimization criterion from the conctruction field have been specified: superior (14), economical (45), constructional (40), architectural (24), technological (36), functional (12) and ecological (21). Indication for selection of types and number of criteria of objects from construction field have been formulated. Original ortho-diagonal method of optimization and multicriteria optimization of discrete objects has been proposed. The expanded algorithm of above mentioned method can be controlled from outside or by the mean of the expert system from the limited but not necessary connected feasible domain. Problems of decomposition and coordination of the tasks of multicriterion optimization have been made more accessible. Different forms of decomposition of design variables vector, feasible domain, objective function vector, method and object of optimization, have been defined and described. They were directly used in the evolutionary optimization model. The necessity and possibility of using of decomposition in optimum design of real objects has been pointed out. Formulation of the problem of optimization has been completed with single and multiobjective satisfaction problem. The advantages and disadvantages of evolutional solutions of technical problems have been presented.