مکان‏یابی بهینه حسگر با استفاده از الگوریتم ژنتیک و عملگر تقاطع ترکیبی

Abstract

در این مطالعه با استفاده از الگوریتم ژنتیک به مکان‏یابی بهینه حسگر پرداخته می‏شود که نقش کلیدی در پایش سلامت سازه‌های بزرگ مقیاس دارد. مسئله مکان‏یابی بهینه حسگر در دسته مسائل جایگشت قرار می‏گیرد که تعریف عملگر تقاطع در این دست مسائل چالش بر انگیز می‏باشد. در این مطالعه یک عملگر تقاطع ترکیبی جدید جهت یافتن مکان بهینه سنسورها پیشنهاد شده و دو استراتژی مختلف برای انتخاب اعضا برای تشکیل جمعیت نسل بعد، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین از روش کدگذاری دو ساختاری به جای روش متداول کدگذاری باینری برای ایجاد کروموزم‏ اعضای جمعیت استفاده شده است. تابع هدف و برازندگی بر اساس ماتریس معیار اطمینان مودال (MAC) بدست آمده از شکل مودهای شناسایی شده و شکل مودهای تحلیلی، تعریف شده است. کارایی روش پیشنهاد شده برروی یک سازه بلند مرتبه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‏دهند که شکل مودهای شناسایی شده به وسیله آرایش بهینه بدست آمده از روش پیشنهادی کاملا بر شکل مودهای تحلیلی مدل اجزای محدود منطبق می‏باشند. همچنین مقایسه میان مکان‌های حسگر به‌دست‌آمده توسط عملگرهای متداول و عملگر پیشنهادی نشان می‌دهد که عملگر تقاطع ترکیبی پیشنهادی نسبت به سایر عملگرها هم به لحاظ سرعت همگرایی و هم به لحاظ دقت، کارکرد بهتری دارا می‏باشد.