So sánh hiệu quả của các thuật toán metaheuristic cho bài toán tối ưu khung thép sử dụng phân tích phi tuyến.

Abstract

Ngày nay, thiết kế tối ưu công trình sử dụng thuật toán metaheuristic được sử dụng một cách thường xuyên hơn nhờ hiệu quả vượt trội của các thuật toán tối ưu này trong việc giải quyết các bài toán có độ phức tạp cao. Nhờ những ưu điểm đó, có khá nhiều thuật toán tối ưu đã và đang được đề xuất. Tuy nhiên, tùy thuộc vào đặc điểm của từng dạng bài toán tối ưu khác nhau mà hiệu quả của thuật toán sẽ khác nhau. Trong bài báo này, bài toán tối ưu của khung thép sử dụng phân tích phi tuyến đã được xem xét. Bốn thuật toán tối ưu sử dụng phổ biến gần đây cho dạng bài toán này được xem xét so sánh bao gồm: bản nâng cấp thuật toán tiến hóa vi phân (EpDE), bản nâng cấp thuật toán tối ưu va chạm giữa các vật chất (ECBO), kỹ thuật tìm kiếm hài hòa (HS) và thuật toán Rao. Một khung thép phẳng 5 tầng được tối ưu với hàm mục tiêu là tổng khối lượng và điều kiện ràng buộc cả về khả năng chịu tải và về chuyển vị lệch tầng. Kết quả tính toán cho thấy, thuật toán EpDE không chỉ tìm kiếm được kết quả tối ưu tốt nhất mà tốc độ tối ưu cũng tốt nhất trong bốn thuật toán.