Elaboração de um algoritmo de otimização aplicado à engenharia estrutural : Circle-Inspired Optimization Algorithm (CIOA)

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Souza, Otávio Augusto Peter de
• Orientador(a): Miguel, Letícia Fleck Fadel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Estruturas treliçadas; Otimização; Algoritmos
• Palavras-chave em Inglês: Structural optimization; Metaheuristic algorithms; Trusses; Circle-Inspired Optimization Algorithm
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/221623

A otimização estrutural é atualmente uma importante área de estudo para a engenharia, visto que existe uma demanda crescente de que os projetos estruturais desenvolvidos sejam capazes de minimizar o uso de recursos e o custo da obra e, ao mesmo tempo, maximizar os parâmetros relacionados à qualidade e à resistência da estrutura. Com o avanço da tecnologia computacional, muitos algoritmos meta-heurísticos foram desenvolvidos para resolver problemas de otimização com rapidez e precisão. Todavia, a randomização presente nos algoritmos meta-heurísticos, aliada à impossibilidade de garantir que a melhor solução seja sempre alcançada, exigem um estudo constante baseado no desenvolvimento de novos algoritmos mais eficientes e no aprimoramento dos algoritmos já formulados. No presente trabalho, um novo algoritmo meta-heurístico de otimização foi proposto: O Circle-Inspired Optimization Algorithm – (CIOA), inspirado em formulações matemáticas simples relacionadas à circunferência trigonométrica e incorporando alguns aspectos de outros algoritmos metaheurísticos. O CIOA foi validado através da otimização global de 15 funções matemáticas e, em seguida, foi aplicado em problemas clássicos de otimização paramétrica e de forma de treliças. Análises estatísticas demonstraram a eficácia do CIOA, comparando o seu desempenho com o de outros algoritmos meta-heurísticos já consagrados e amplamente utilizados em problemas de otimização. Os resultados apontaram ainda que as maiores vantagens do CircleInspired Optimization Algorithm são o número reduzido de parâmetros a serem definidos pelo usuário e o baixo tempo computacional de operação.