Multi-objetivo PSO con número variable de dimensiones para optimización de trayectorias de robots espaciales
Autores: Kadlec, Petr
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Multi-objetivo PSO con número variable de dimensiones para optimización de trayectorias de robots espaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Problema de búsqueda de camino de robot espacial
Optimización multiobjetivo
Número variable de dimensiones
Algoritmo VND MO
Optimización por enjambre de partículas
Problemas de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Este documento tiene como objetivo resolver el problema de búsqueda de ruta de robot espacial, formulado como un problema de optimización multiobjetivo (MO) con un número variable de dimensiones (VND). Esta formulación permite la búsqueda y comparación de posibles soluciones con diferentes complejidades de modelo dentro de una sola ejecución de optimización. Se introduce y describe detalladamente en este documento un nuevo algoritmo VND MO basado en el conocido algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO). El nuevo algoritmo VNDMOPSO se valida en un conjunto de 21 problemas de referencia con diferentes configuraciones de dimensionalidad y se compara con otros dos algoritmos VND MO de última generación. Luego, se aplica para resolver cinco instancias diferentes del problema de búsqueda de ruta de robot espacial formulado como un problema VND MO donde se consideran dos objetivos: (1) la distancia mínima de la ruta seleccionada y (2) el costo energético mínimo (expresado como el número de puntos de giro). VNDMOPSO muestra al menos una convergencia comparable o mejor en los problemas de referencia y propiedades de convergencia significativamente mejores en los problemas de búsqueda de ruta VND en comparación con otros algoritmos VND MO.
Descripción
Este documento tiene como objetivo resolver el problema de búsqueda de ruta de robot espacial, formulado como un problema de optimización multiobjetivo (MO) con un número variable de dimensiones (VND). Esta formulación permite la búsqueda y comparación de posibles soluciones con diferentes complejidades de modelo dentro de una sola ejecución de optimización. Se introduce y describe detalladamente en este documento un nuevo algoritmo VND MO basado en el conocido algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO). El nuevo algoritmo VNDMOPSO se valida en un conjunto de 21 problemas de referencia con diferentes configuraciones de dimensionalidad y se compara con otros dos algoritmos VND MO de última generación. Luego, se aplica para resolver cinco instancias diferentes del problema de búsqueda de ruta de robot espacial formulado como un problema VND MO donde se consideran dos objetivos: (1) la distancia mínima de la ruta seleccionada y (2) el costo energético mínimo (expresado como el número de puntos de giro). VNDMOPSO muestra al menos una convergencia comparable o mejor en los problemas de referencia y propiedades de convergencia significativamente mejores en los problemas de búsqueda de ruta VND en comparación con otros algoritmos VND MO.