مهندس سید میلاد حسینی دانشجوی دوره دکتری این دانشکده در رشته مهندسی عمران گرایش سازه، ۳ دی‌ماه سال ۱۴۰۱ از رساله خود تحت عنوان «توسعه یک روش فراکاوشی مؤثر برای طراحی بهینه سازههای پیچیده غیرمتعارف» به‌صورت حضوری/مجازی با راهنمایی دکتر علی کاوه دفاع نمود.
چکیده این رساله به شرح زیر میباشد:
بهینه‌‌‌سازی فرآیندی است که در طی آن بهینه‌‌‌یاب تلاش می‌‌‌کند تا بهترین جواب قابل قبول مسئله بهینه‌‌‌سازی را با در نظر گرفتن قیود طراحی حاکم بر مسئله به‌‌‌دست آورد. در سال‌‌‌های اولیه، پژوهشگران بیشتر در تلاش بودند تا با استفاده از یک روش بهینه‌‌‌سازی با حل دقیق، مسائل بهینه‌‌‌سازی مختلف را حل نمایند. لیکن امروزه با پیچیده‌‌‌تر شدن مسائل حوزه بهینه‌‌‌سازی (افزایش تعداد متغیرهای طراحی و یا بزرگ شدن اندازه مسئله) و نیز عدم کارایی روش‌‌‌های مبتنی بر گرادیان، بیشتر تلاش محققین معطوف به روش‌‌‌های فراکاوشی میباشد. از این رو رشد موفقیت آمیز و کارآمد از الگوریتم‌‌‌های فراکاوشی در سال‌‌‌های اخیر چشم‌‌‌گیر بوده‌‌‌است. طبق تئوری NFL، هیچ الگوریتم فراکاوشی قادر نخواهد بود تمامی مسائل بهینه‌‌‌یابی حوزههای مختلف را به‌‌‌طور کارآمد حل نمایند و تنها قادر به حل موثر طیف محدودی از مسائلی که برای آن طراحی شده، میباشد. از این رو قضیه‌‌‌ی NFL محققین بسیاری را تشویق به ارائه روش‌‌‌های فراکاوشی موثر برای حل مسائل بهینه‌‌‌سازی در حوزههای تحقیقاتی مختلف از جمله مهندسی سازه می‌‌‌نماید.
در این رساله به منظور دست‌‌‌یابی به طرح بهینه انواع سازههای فولادی دو فاز مطالعاتی مد نظر قرار می‌‌‌گیرد. در فاز اول، به توسعه روش‌‌‌های فراکاوشی جدید و بهبود عملکرد روش‌‌‌های فراکاوشی موجود پرداخته می‌‌‌شود. به‌‌‌منظور توسعه روش‌‌‌های فراکاوشی جدید از قوانین فیزیک به‌‌‌عنوان منبع الهام استفاده می‌‌‌شود و الگوریتم‌‌‌های نوین PGO و DE-MEDT ارائه میشوند. الگوریتم PGO و DE-MEDT به‌‌‌ترتیب از پدیده‌‌‌های فیزیکی تشکیل پلاسما در فیزیک کوانتومی و اثر دوپلر با مکانیزمی از حد فاصله اقلیدسی میانگین الهام‌‌‌گیری شده‌‌‌اند. در مورد بهبود عملکردی الگوریتم‌‌‌های موجود، با بررسی نقاط قوت و ضعف الگوریتم‌‌‌های فراکاوشی BA و Jaya، دو الگوریتم بهبودیافته IBA-DE بر اساس پدیده اثر دوپلر و IS-Jaya بر اساس فرآیند مخلوط کردن ارائه میشوند. در فاز دوم از رساله حاضر مسائلی از دسته سازههای فولادی به‌‌‌عنوان مسائل آزمایش جهت ارزیابی روش‌‌‌های پیشنهادی مدل‌‌‌سازی می‌‌‌گردد. سازههای خرپایی و قابی بنچمارک کوچک و بزرگ مقیاس، سازههای فضاکار (نوعی از سازههای فولادی دارای هندسه پیچیده) نظیر شبکه‌‌‌ها، گنبدها، چلیک‌‌‌ها و نیز چلیک‌‌‌های فضاکار کابلی (در زمره سازههای پیچیده غیرمتعارف) از جمله سازههای فولادی هستند که در رساله حاضر به جهت ارزیابی عملکرد روش‌‌‌های پیشنهادی بهینه می‌‌‌گردند. مقایسه نتایج به‌‌‌دست آمده توسط روش‌‌‌های پیشنهادی با سایر روش‌‌‌های موجود در ادبیات بهینه‌‌‌سازی سازه‌‌‌ای نشان دهنده عملکرد مناسب الگوریتم‌‌‌های پیشنهادی در حل مسائل مورد بررسی است. واژه‌های کلیدی: طراحی بهینه سازه‌‌‌ها، الگوریتم‌‌‌های فراکاوشی، سازههای اسکلتی وکابلی، الگوریتم تشکیل پلاسما، الگوریتم اثر دوپلر. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: hosseini.milad73gmail.com
civileng.iust.ac.ir
gmail.com
