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문제 정의
- 본 연구에서 도입한 최대-최소개미시스템(max-min ant system)은 이산화 설계변수를 사용하는 공간트러스 구조물의 설계최적화에 매우 효과적인 것으로 나타났다. ACO를 이용하여 25부재 공간트러스에 대한 최적설계를 수행한 결과는 참고해로 제시하고자 한다.
- 본 연구는 트러스 구조물의 건설에 사용된 재료의 전체중량을 최소화하는 것을 목적함수로 하고 각 부재에서 발생하는 응력과 절점에서 발생하는 변위가 허용치를 초과하지 않도록 하는 제약 조건을 채택하였다. 따라서 트러스 구조물의 설계최적화 문제는 다음 식으로 정의된다.
- 특히 ACO 알고리즘과 타부(tabu) 검색을 이용한 이산화 구조물의 최적설계에 대한 연구(Bland, 2001)가 발표된 바 있다. 이 논문에서는 ACO의 기본이론과 이를 이용해 수행한 공간트러스구조물에 대한 최적설계 결과가 제시되었다. 또한 계급화 된 ACO 알고리즘과 TSP를 재정의 하여 트러스 구조물의 설계최적화를 수행한 연구결과(Camp and Bichon, 2004)가 발표된 바 있으며 평면트러스의 최적화에 ACO알고리즘이 적용되기도 했다(Serra and Venini, 2006).
- 또한 계급화 된 ACO 알고리즘과 TSP를 재정의 하여 트러스 구조물의 설계최적화를 수행한 연구결과(Camp and Bichon, 2004)가 발표된 바 있으며 평면트러스의 최적화에 ACO알고리즘이 적용되기도 했다(Serra and Venini, 2006). 이러한 맥락에서 본 연구는 트러스 구조물의 크기최적화를 수행하기 위하여 최대-최소개미시스템(max-min ant system)을 도입하였으며 이를 이용하여 트러스 구조물의 설계최적화를 수행하고 그 결과를 제시하였다.
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