Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14760 https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129 |
Resumo: | The aim of this work is to present an improvement of the heuristic optimization method of Differential Evolution proposing modifications to its basic algorithm by using the concept of evolution with Shuffled Sets. The method called Improved Differential Evolution (IDE) was developed, and implemented for parallel computing (IDEP), making it suitable for solving complex optimization problems. The algorithm developed is adapted to work with multiple objective optimization problems and in the presence of constraints. Some test functions are solved by using the IDEP method in order to validate the algorithm. The IDEP methodology is utilized to obtain the optimal design of a robot manipulator with three rotational joints (3R) taking into account the characteristics of its topology. For this purpose, a multiple objective optimization problem is formulated to obtain optimum robot geometrical parameters, considering the maximization of the volume of the workspace, the rigidity and the optimization of its dexterity. Finally, the IDEP algorithm is applied to solve large linear systems, rewritten as a residues minimization problem. All the results obtained with the developed algorithm are compared with the solutions calculated through other methodologies in order to prove its efficiency and the relevant gain in terms of computational time. |
id |
UFU_9f00f84a5c3c957d3991a639fc1d5a6a |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/14760 |
network_acronym_str |
UFU |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
repository_id_str |
|
spelling |
2016-06-22T18:39:45Z2015-04-232016-06-22T18:39:45Z2014-10-16BRANDÃO, Milena Almeida Leite. Improved differential evolution implemented in parallel processing. 2014. 173 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14760https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129The aim of this work is to present an improvement of the heuristic optimization method of Differential Evolution proposing modifications to its basic algorithm by using the concept of evolution with Shuffled Sets. The method called Improved Differential Evolution (IDE) was developed, and implemented for parallel computing (IDEP), making it suitable for solving complex optimization problems. The algorithm developed is adapted to work with multiple objective optimization problems and in the presence of constraints. Some test functions are solved by using the IDEP method in order to validate the algorithm. The IDEP methodology is utilized to obtain the optimal design of a robot manipulator with three rotational joints (3R) taking into account the characteristics of its topology. For this purpose, a multiple objective optimization problem is formulated to obtain optimum robot geometrical parameters, considering the maximization of the volume of the workspace, the rigidity and the optimization of its dexterity. Finally, the IDEP algorithm is applied to solve large linear systems, rewritten as a residues minimization problem. All the results obtained with the developed algorithm are compared with the solutions calculated through other methodologies in order to prove its efficiency and the relevant gain in terms of computational time.O objetivo deste trabalho é apresentar um aprimoramento do método de otimização heurístico Evolução Diferencial propondo modificações no seu algoritmo básico através da utilização do conceito de Evolução com Conjuntos Embaralhados. Desenvolveu-se o método denominado Evolução Diferencial Melhorada (EDM), sendo este algoritmo implementado em computação paralela (EDMP), tornando-o apto para solucionar problemas de otimização complexos. O algoritmo desenvolvido é adaptado para trabalhar com problemas de otimização multiobjetivos e na presença de restrições. Algumas funções testes são resolvidas usando o método EDMP a fim de validar o algoritmo. A metodologia EDMP é utilizada para obter o projeto ótimo de um robô manipulador com três juntas rotacionais (3R) levando-se em conta as características de sua topologia. Com esta finalidade, um problema de otimização multiobjetivo é formulado para a obtenção dos parâmetros geométricos ótimos do robô, considerando a maximização do volume do espaço de trabalho, de sua rigidez e a otimização de sua destreza. Finalmente, o algoritmo EDMP é aplicado na solução de grandes sistemas lineares, reescritos como um problema de minimização de resíduos. Todos os resultados obtidos com o algoritmo desenvolvido são comparados com as soluções calculadas por meio de outras metodologias, a fim de comprovar sua eficiência e o relevante ganho em termos de tempo computacional.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDoutor em Engenharia Mecânicaapplication/pdfporUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaUFUBREngenhariasOtimizaçãoEvolução diferencial melhoradaComputação paralelaRobô manipuladorGrandes sistemas linearesOtimização combinatóriaAutomação industrialSistemas linearesOptimizationImproved differential evolutionParallel computingRobot manipulatorLarge linear systemsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEvolução diferencial melhorada implementada em processamento paraleloImproved differential evolution implemented in parallel processinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSaramago, Sezimária de Fátima Pereirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4793978T7Steffen Júnior, Valderhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4Soeiro, Francisco José da Cunha Pireshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781176Y6Bergamaschi, Paulo Robertohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784683U0Doricio, José Laérciohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766910H8http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4209952D6Brandão, Milena Almeida Leite81756443info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUTHUMBNAILEvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.jpgEvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1371https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/3/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.jpg67afdbe13be7e78f22cca0584aa6fb8eMD53ORIGINALEvolucaoDiferencialMelhorada.pdfapplication/pdf6548671https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/1/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdfd193c16ea40f076a4a4c60b558be9066MD51TEXTEvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.txtEvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.txtExtracted texttext/plain282254https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/2/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.txtd3f754cc8172a25f2706dd53c01f4d2aMD52123456789/147602021-07-27 11:34:30.216oai:repositorio.ufu.br:123456789/14760Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-07-27T14:34:30Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Improved differential evolution implemented in parallel processing |
title |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
spellingShingle |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo Brandão, Milena Almeida Leite Otimização Evolução diferencial melhorada Computação paralela Robô manipulador Grandes sistemas lineares Otimização combinatória Automação industrial Sistemas lineares Optimization Improved differential evolution Parallel computing Robot manipulator Large linear systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
title_short |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
title_full |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
title_fullStr |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
title_full_unstemmed |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
title_sort |
Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo |
author |
Brandão, Milena Almeida Leite |
author_facet |
Brandão, Milena Almeida Leite |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Saramago, Sezimária de Fátima Pereira |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4793978T7 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Steffen Júnior, Valder |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Soeiro, Francisco José da Cunha Pires |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781176Y6 |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Bergamaschi, Paulo Roberto |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784683U0 |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Doricio, José Laércio |
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766910H8 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4209952D6 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Brandão, Milena Almeida Leite |
contributor_str_mv |
Saramago, Sezimária de Fátima Pereira Steffen Júnior, Valder Soeiro, Francisco José da Cunha Pires Bergamaschi, Paulo Roberto Doricio, José Laércio |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Otimização Evolução diferencial melhorada Computação paralela Robô manipulador Grandes sistemas lineares Otimização combinatória Automação industrial Sistemas lineares |
topic |
Otimização Evolução diferencial melhorada Computação paralela Robô manipulador Grandes sistemas lineares Otimização combinatória Automação industrial Sistemas lineares Optimization Improved differential evolution Parallel computing Robot manipulator Large linear systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Optimization Improved differential evolution Parallel computing Robot manipulator Large linear systems |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
description |
The aim of this work is to present an improvement of the heuristic optimization method of Differential Evolution proposing modifications to its basic algorithm by using the concept of evolution with Shuffled Sets. The method called Improved Differential Evolution (IDE) was developed, and implemented for parallel computing (IDEP), making it suitable for solving complex optimization problems. The algorithm developed is adapted to work with multiple objective optimization problems and in the presence of constraints. Some test functions are solved by using the IDEP method in order to validate the algorithm. The IDEP methodology is utilized to obtain the optimal design of a robot manipulator with three rotational joints (3R) taking into account the characteristics of its topology. For this purpose, a multiple objective optimization problem is formulated to obtain optimum robot geometrical parameters, considering the maximization of the volume of the workspace, the rigidity and the optimization of its dexterity. Finally, the IDEP algorithm is applied to solve large linear systems, rewritten as a residues minimization problem. All the results obtained with the developed algorithm are compared with the solutions calculated through other methodologies in order to prove its efficiency and the relevant gain in terms of computational time. |
publishDate |
2014 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2014-10-16 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2015-04-23 2016-06-22T18:39:45Z |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2016-06-22T18:39:45Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
BRANDÃO, Milena Almeida Leite. Improved differential evolution implemented in parallel processing. 2014. 173 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129 |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14760 |
dc.identifier.doi.por.fl_str_mv |
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129 |
identifier_str_mv |
BRANDÃO, Milena Almeida Leite. Improved differential evolution implemented in parallel processing. 2014. 173 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129 |
url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14760 https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.129 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFU |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Engenharias |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
instacron_str |
UFU |
institution |
UFU |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
collection |
Repositório Institucional da UFU |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/3/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.jpg https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/1/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdf https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14760/2/EvolucaoDiferencialMelhorada.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
67afdbe13be7e78f22cca0584aa6fb8e d193c16ea40f076a4a4c60b558be9066 d3f754cc8172a25f2706dd53c01f4d2a |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
_version_ |
1802110406887473152 |