Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การประยุกต์ใช้อัลกอริทึมหิ่งห้อยในการออกแบบอย่างเหมาะสมสำหรับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

APPLICATION OF FIREFLY ALGORITHM TO OPTIMAL DESIGN OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

วัฒนชัย สมิทธากร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโยธา

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1238

Abstract

อัลกอริทึมหิ่งห้อย (Firefly Algorithm) เป็นวิธีการหาคำตอบอย่างเหมาะสม แบบเมตะฮิวริสติก ที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากพฤติกรรมการใช้แสงในการหาคู่ และหาอาหารของหิ่งห้อย งานวิจัยนี้ นำวิธีอัลกอริทึมหิ่งห้อยมาประยุกต์ใช้กับการออกแบบอย่างเหมาะสม สำหรับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เพื่อให้ได้โครงสร้างที่ประหยัด และมีความแข็งแรงปลอดภัย วิธีอัลกอริทึมหิ่งห้อยนี้มีข้อดีคือ สามารถหาคำตอบเหมาะสมเฉพาะที่ (Local Optimum) ได้ทั้งหมด เพื่อยืนยันการค้นพบคำตอบเหมาะสมที่แท้จริง (Global Optimum) กรณีศึกษาที่พิจารณา ได้แก่ โครงสร้างคานคอนกรีตเสริมเหล็กจุดรองรับแบบง่าย คานคอนกรีตเสริมเหล็กปลายทั้งสองข้างยึดแน่น เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก โครงข้อแข็งคอนกรีตเสริมเหล็กแบบพอร์ทัล และโครงสร้างกริด ผลการคำนวณออกแบบกรณีศึกษาพบว่า อัลกอริทึมหิ่งห้อย สามารถออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างเหมาะสมได้เป็นอย่างดี เมื่อเปรียบเทียบกับงานวิจัยในอดีต ด้วยวิธีจำลองการอบเหนียวและวิธีฮาโมนีเสิร์ช การเลือกจำนวนหิ่งห้อยจะต้องมากพอและเพิ่มขึ้นตามจำนวนตัวแปรของปัญหา เพื่อความครอบคลุมในการค้นหาคำตอบ หากจำนวนหิ่งห้อยน้อยเกินไป อาจทำให้คำตอบที่ได้เป็นคำตอบเหมาะสมเฉพาะที่ ไม่ใช่คำตอบเหมาะสมที่แท้จริง นอกจากนี้ยังต้องเลือกสัมประสิทธิ์การกรองแสงและพารามิเตอร์การสุ่ม ให้เหมาะสมกับตัวแปรต่าง ๆ ของปัญหาการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เพื่อให้การค้นหาคำตอบมีประสิทธิภาพ โดยในงานวิจัยนี้ใช้ค่าเท่ากับ 1.0 ทั้งคู่

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Firefly Algorithm is a meta-heuristic method inspired by the behavior of fireflies which use flashes to attract mate partners and potential prey. This study applies the Firefly Algorithm to the design of reinforced concrete structures and seeks for an economical and sound structure. The advantage of the Firefly Algorithm is the ability to find all of local optimum answers in order to guarantee the finding of global optimum. Case studies involve a reinforced concrete simple beam, a fixed-end beam, a column, a portal frame and grid structures. Results from case studies have shown that Firefly Algorithm, when incorporated into the optimal design of reinforced concrete structure, yields a very good solution compared with previous research by the method of simulated annealing and harmony search. Number of fireflies should be large enough and increasing with the number of primary variables in order to cover the entire search space. Too small number of fireflies may result in a local optimum, not the global one. Moreover, the search performance is dependent on whether the values of absorbtion coefficient and randomization parameter well suit the problem variables. In this study, both the absorbtion coefficient and randomization parameter are used as 1.0.

Link to Full Text

Share

COinS