This work presents a new global optimization algorithm of functions inspired by the dynamic behavior of reversible cellular automata, denominated Reversible Elementary Cellular Automata Algorithm (RECAA). This algorithm adapts the reversible evolution rules in elementary cellular automata (in one dimension and only with two states) to work with vectors of real values to realize optimization tasks. The originality of RECAA lies in adapting the dynamic of the reversible elementary cellular automata to perform exploration and exploitation actions in the optimization process. This work shows that diversity in cellular automata behaviors (in this case, reversibility) is useful to define new metaheuristics to solve optimization problems. The algorithm is compared with 15 recently published metaheuristics that recognized for their good performance, using 50 test functions in 30, 500, and with a fixed number of dimensions, and the CEC 2022 benchmark suit. Additionally, it is shown that RECAA has been applied in 3 engineering problems. In all the experiments, RECAA obtained satisfactory results. RECAA was implemented in MATLAB, and its source code can be consulted in GitHub. https://github.com/juanseck/RECAA INDEX TERMS Engineering applications, global optimization, metaheuristics, reversible cellular automata.
La resistencia a la compresión de mezclas de concreto se consigue al diseñar sistemas que cumplan con propiedades mecánicas y de durabilidad establecidas por normas nacionales e internacionales. En este trabajo se propone un elemento actuador de carga personalizado en la generatriz, tanto en la parte superior e inferior de la celda para tener mejor distribución de carga en el espécimen y ejercer un apoyo uniforme en la sección de contacto para el ensayo de tracción indirecta. En este proyecto se diseñó y manufacturó un dispositivo que podrá servir como instrumentación de la prensa marca Controls modC-43C04 para dar servicio a probetas, en las cuales el concreto es sometido a esfuerzos de tensión con mayor intensidad, donde se espera que el acero de refuerzo sea quien actúe al absorber estos esfuerzos. A través de las pruebas de mecánicas se estableció que la celda cumple con un diseño funcional y con las necesidades de la prensa para la que fue adaptada.
El poli óxido de fenileno, conocido como Noryl, es un desecho post industrial que al no tener uso definido es acumulado, generando contaminación. En este trabajo se propone una metodología para la reutilización de este desecho como sustituto de los agregados pétreos en la elaboración de tabicones de concreto ligeros con mejores características físicas. La metodología propone primero generar especímenes de prueba para ser sometidos a pruebas mecánicas, absorción de agua y cálculo de masa volumétrica. Con base en los resultados experimentales obtenidos, se utiliza una red neuronal para modelar su comportamiento y se aplica un algoritmo de cúmulo de partículas (PSO) para identificar la proporción óptima de Noryl a utilizar en la fabricación de tabicones de concreto. Los resultados obtenidos se probaron físicamente, mostrando que los prototipos modificados presentan una mejora en la resistencia a la compresión con un porcentaje menor de absorción y menor masa volumétrica que los tabicones convencionales.
Una tendencia en el área de la edificación es elaborar elementos constructivos con material de desecho diversos, mostrando buenos resultados en pruebas físicas experimentales en comparación con prototipos convencionales. En este trabajo se elaboraron tabicones de concreto modificados sustituyendo un porcentaje de material pétreo por polímero Noryl (poli óxido de fenileno). Un punto importante para considerar en el uso de este tipo de elementos es la prueba de carbonatación, la cual sirve como instrumento para simular de forma acelerada el daño por carbonatación en los especímenes sometidos a un ambiente agresivo. El objetivo de esta investigación fue analizar los perfiles de carbonatación de los distintos especímenes con la prueba de fenolftaleína y medición de pH. Los resultados muestran una disminución en el proceso de carbonatación de los especímenes modificados en comparación con los tabicones comerciales.
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