Optimización simultánea multiobjetivo y de topología: efecto de la refinación de malla y el número de iteraciones en el costo computacional
Autores: Miler, Daniel; Hoi, Matija; Tomi, Rudolf; Joki, Andrej; Maovi, Robert
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización simultánea multiobjetivo y de topología: efecto de la refinación de malla y el número de iteraciones en el costo computacional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Optimización multiobjetivo
Optimización de topología
Algoritmo genético
Disposición espacial
Ubicaciones de soporte
Magnitudes de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se presentó un procedimiento de optimización multiobjetivo con optimización de topología incorporada. El procedimiento optimiza simultáneamente la disposición espacial y la topología de los cuerpos en un sistema de varios cuerpos. El algoritmo multiobjetivo determina las ubicaciones de los soportes, las articulaciones, las cargas activas, las reacciones y las magnitudes de carga, que sirven como entradas para la optimización de topología de cada cuerpo. El algoritmo multiobjetivo ajusta dinámicamente el tamaño del dominio, las ubicaciones de los soportes y las magnitudes de carga durante la optimización. Debido a las llamadas repetidas de optimización de topología dentro del algoritmo genético, el costo computacional es significativo. Para abordar esto, se proponen dos estrategias de reducción: (I) utilizando una malla más gruesa y (II) reduciendo el número de iteraciones durante las generaciones iniciales. A medida que avanza la optimización, la Estrategia I va refinando gradualmente la malla, mientras que la Estrategia II aumenta el recuento máximo de iteraciones permitidas. La efectividad de ambas estrategias se evalúa frente a un valor de referencia sin reducciones. En la 25ª generación, todos los enfoques logran valores de hipervolumen similares (Referencia: 2.181; I: 2.112; II: 2.133). El tiempo de cálculo se reduce sustancialmente (Referencia: 42.226 s; I: 16.814 s; II: 21.674 s), demostrando que ambas estrategias aceleran efectivamente la optimización sin comprometer la calidad de la solución.
Descripción
En este estudio, se presentó un procedimiento de optimización multiobjetivo con optimización de topología incorporada. El procedimiento optimiza simultáneamente la disposición espacial y la topología de los cuerpos en un sistema de varios cuerpos. El algoritmo multiobjetivo determina las ubicaciones de los soportes, las articulaciones, las cargas activas, las reacciones y las magnitudes de carga, que sirven como entradas para la optimización de topología de cada cuerpo. El algoritmo multiobjetivo ajusta dinámicamente el tamaño del dominio, las ubicaciones de los soportes y las magnitudes de carga durante la optimización. Debido a las llamadas repetidas de optimización de topología dentro del algoritmo genético, el costo computacional es significativo. Para abordar esto, se proponen dos estrategias de reducción: (I) utilizando una malla más gruesa y (II) reduciendo el número de iteraciones durante las generaciones iniciales. A medida que avanza la optimización, la Estrategia I va refinando gradualmente la malla, mientras que la Estrategia II aumenta el recuento máximo de iteraciones permitidas. La efectividad de ambas estrategias se evalúa frente a un valor de referencia sin reducciones. En la 25ª generación, todos los enfoques logran valores de hipervolumen similares (Referencia: 2.181; I: 2.112; II: 2.133). El tiempo de cálculo se reduce sustancialmente (Referencia: 42.226 s; I: 16.814 s; II: 21.674 s), demostrando que ambas estrategias aceleran efectivamente la optimización sin comprometer la calidad de la solución.