Una solución para puentes obtenida con un algoritmo genético (segunda parte)…

Mutación

En una estructura no se propone un proceso de cambio tan drástico como en la imagen:

La operación de mutación consistió en aplicar una mutación uniforme. El procedimiento fue el elegir aleatoriamente un 10% de la población, antes del operador de cruzamiento, para que sufriera modificaciones. Estas modificaciones se hicieron escogiendo con una probabilidad p_mu generada aleatoriamente un punto en la representación del individuo, este punto puede ser una ordenada o una sección transversal. A continuación se multiplica por un valor aleatorio que represente un cambio pequeño en el individuo, en una ordena un movimiento hasta de2 m y en una sección transversal un paso hasta de dos secciones, en ambos casos se respetan los límites del dominio.

Reproducción

Para aplicar la reproducción de igual manera se tomaran al azar 10% de los individuos de la población para pasar sin cambio a la siguiente generación

Casos de estudio

Puente de 70m de claro

El primer problema de estudio fue el caso de un puente de70 mde claro por 10m de alto, (figura 2) y cuya carga P fue de 50,985.81kg, en donde se emplearon los siguientes parámetros: 251 generaciones, 2,000 individuos por generación, 30 secciones transversales posibles que van de la W14x22 a W14x426 de los perfiles tipo IPR encontrados comercialmente en México. Este mismo caso fue resuelto por Shrestha y Ghaboussi 1998 y Yang et al. (2002). Aunque Yang et al. (2002) hacen consideraciones de simetría.

Resultados

En la figura 4 se observan algunas soluciones obtenidas durante la corrida del puente de70 m. Estas soluciones muestran cómo la solución parte de diseños completamente asimétricos y cómo el algoritmo va mejorando la solución hasta llegar a una solución que tiende a ser simétrica. Un punto importante a observar es la solución de la generación 42, en ella se muestra una solución con la topología similar a la final, sin embargo, el algoritmo la deja y vuelve a una topología similar en la generación 111. Debajo de cada solución se observa la generación en la que se encontró el peso del mejor individuo, el peso promedio de todos los individuos de la generación y la calificación del mejor individuo. En este caso los pesos están expresados en toneladas métricas.

Seguimos con la armadura de un invernadero…

Una solución para puentes obtenida con un algoritmo genético (primera parte) …