Publicação: Projeto de sistemas de engenharia utilizando o algoritmo de Busca Fractal Estocástica
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::METODOS DE SINTESE E OTIMIZACAO APLICADOS AO PROJETO MECANICO
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Resumo
O projeto de sistemas de engenharia tem um papel importante no desenvolvimento no mundo
como conhecemos hoje. Para essa finalidade, a otimização configura-se como um conjunto de ferramentas
que auxiliam a tomada de decisões durante a etapa de projeto. Neste contexto, o estudo de
Métodos Heurísticos é imprescindível para que novas e versáteis ferramentas possam ser desenvolvidas.
Diante do que foi apresentado, este trabalho tem como objetivo estudar e aplicar o algoritmo
de Busca Fractal Estocástica (BFE), que é baseado na teoria dos fractais, para o projeto de sistemas
de engenharia. Além disso, também propõem-se operadores para aumentar a diversidade na população,
prevenir a convergência prematura e reduzir o custo computacional. Para essa finalidade,
a associação entre o algoritmo de BFE com Modelos Caóticos de Busca com uma estratégia para
reduzir o tamanho da população ao longo das gerações foi proposta. Para avaliar a qualidade dos
resultados obtidos foram realizadas a análise de sensibilidade dos parâmetros do algoritmo, a sua
aplicação em estudos de caso mono e multi-objetivos, bem como a atualização de seus parâmetros.
Os resultados obtidos demonstraram o potencial desta recente abordagem evolutiva, bem como dos
operadores propostos no que tange o projeto de sistemas de engenharia.
Abstract
Engineering systems design has an important role in development of world as we know it today.
In this context, the optimization is configured as a set of tools that help the decision making during
the design stage. In this scenario, the study of Heuristic Methods is essential for new and versatile
tools be developed. In this contribution the aims is to study and apply the Stochastic Fractal Search
(SFS) algorithm, which is based on fractal theory, to engineering systems design. Furthermore,
operators to increase population diversity, to prevent premature convergence and to reduce computational
cost are proposed. For this purpose, the association between the BFE algorithm with
Search Chaotic Models and a strategy to reduce population size along generations was proposed.
To evaluate the quality of obtained results, the sensibility analysis of the algorithm parameters, its
application in single and multi-objective case studies, as well as the updating of its parameters were
performed. The results obtained demonstrate the potential of this recent evolutionary approach, as
well as the proposed operators to engineering systems design.
Palavras-chave
Projeto de sistemas de engenharia, Busca Fractal Estocástica, Otimização, Parâmetros Auto-Adaptativos, Modelos Caóticos de Busca
Citação
BERNARDES, Renata. Projeto de sistemas de engenharia utilizando o algoritmo de Busca Fractal Estocástica. 2021. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5568.
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