Controle e Ajuste de Convergência em Algoritmos Multi-Enxame Evolucionário de Partículas Clássico e Quântica Baseado em Sistemas Fuzzy, Particionamento de Espaço de Busca e Detecção de Padrões de Trajetória
Controle e Ajuste de Convergência em Algoritmos Multi-Enxame Evolucionário de Partículas Clássico e Quântica Baseado em Sistemas Fuzzy, Particionamento de Espaço de Busca e Detecção de Padrões de Trajetória
Este trabalho apresenta um conjunto de metaheurística híbridas, baseadas na utilização das estratégias evolutivas em conjunto com os algoritmos de otimização por enxame de partículas clássico e quântico sob um ambiente multi-enxame com topologia mestre-escravos. Neste contexto, são empregadas novas heurísticas voltadas para o controle de aglomeração de enxames e mutação de réplicas de partículas (máquina de inferência Fuzzy Mamdani), bem como o uso de métodos de busca local com monitoramento de convergência baseado no histórico de melhores globais. Os algoritmos são denominados Fuzzy Competitive Evolutionary Multi-Swarm Optimization With Convergence Monitoring (FCEMSO-CM) e Fuzzy Competitive Quantum-Behaviour Evolutionary Multi-Swarm Optimization With Convergence Monitoring (FCQEMSO-CM). Para efeito de validação dos resultados, serão utilizados dez problemas de benchmark não- restritivos e quatro problemas de engenharia presentes em diversas publicações científi- cas: Projeto de Viga de Aço (WBD); Peso da Tensão/Compressão sobre Mola (MWTCS); Projeto de Redutor de Velocidade (SRD); Projeto de Vaso de Pressão (DPV). Os algoritmos são propostos sob a arquitetura de computação paralela massiva CUDA, proporcionando uma distribuição de dados mais adequada em relação a organização dos enxames, bem como a diminuição significativa do tempo de processamento. Com a aplicação das estratégias evolutivas nos algoritmos PSO e QPSO, bem como as heurísticas de controle de aglomeração e busca local baseada em monitoramento de convergência, as soluções propostas neste documento oferecem diversas vantagens, como a melhoria na capacidade de busca e controle da taxa de convergência.