Avaliação do algoritmo Circle-Inspired Optimization Algorithm (CIOA) na otimização estrutural e problemas diversos

Abstract

A otimização estrutural é um ramo da engenharia que vem se desenvolvendo nos últimos anos. A crescente competitividade do mercado fomenta a redução dos custos atrelado ao aumento da qualidade e da resistência das estruturas. Portanto, é de suma importância que algoritmos de otimização sejam capazes de gerar resultados confiáveis com um tempo computacional relativamente baixo. Ante o exposto, no presente trabalho o algoritmo Circle Inspired Optimization Algorithm (CIOA) é avaliado em diferentes contextos e comparado com outros algoritmos já consagrados no mercado. Os códigos computacionais são programados utilizando o software MATLAB. A avaliação é feita através de simulação numérica de estruturas e funções benchmarks com diferentes restrições para posterior comparação dos resultados obtidos. Ao final, um caso do mundo real é resolvido pelo CIOA para demonstrar sua aplicação no contexto da engenharia estrutural. Como resultado, o novo algoritmo proposto demonstra uma boa performance na resolução dos problemas de otimização com um tempo computacional equivalente aos demais algoritmos, apresentando como principal diferencial o reduzido número de parâmetros de entrada e a facilidade de uso nos mais diferentes contextos

Structural optimization is a field of engineering that has been developing in the last few years. The increasing competitiveness of the market promotes cost reduction while increasing the quality and resistance of structures. For this reason, it is of the utmost importance that optimization algorithms are able to generate reliable results with a relatively low computational time. Given all this, this study evaluates the Circle-Inspired Optimization Algorithm (CIOA) in different contexts and compares it with other well-established algorithms on the market. The computer codes are programmed using MATLAB software. The evaluation is carried out through numerical simulation of benchmark structures and functions with different constraints for subsequent comparison of the results obtained. Finally, a real-world problem is solved using the CIOA to demonstrate its application in the context of structural engineering. As a result, the new proposed algorithm shows good performance in solving optimization problems with a computational time equivalent to other algorithms, with the main differential being the reduced number of input parameters and ease of use in a wide variety of contexts