Evolução diferencial melhorada implementada em processamento paralelo

Abstract

RESUMOO 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.