Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids

Other Title(s)

تحديد هوية النظام الإنشائي في حقل الزمن باستعمال خوارزميات تطورية و ملهمة سلوكيا مع هجيناتها

Joint Authors

Sandesh, S.
Sahu, Abhishek Kumar
Shankar, K.

Source

The Journal of Engineering Research

Issue

Vol. 6, Issue 2 (31 Dec. 2009), pp.64-77, 14 p.

Publisher

Sultan Qaboos University College of Engineering

Publication Date

2009-12-31

Country of Publication

Oman

No. of Pages

14

Main Subjects

Mathematics

Topics

Abstract AR

في هذه الدراسة تم تشخيص الهوية للخواص الإنشائية مثل القساوة و التوهين قد تم تنفيذه باستعمال إستجابات التعجيل في حل الزمن.

تتكون العملية من تقليص الفرق بين الإستجابات المعجلة المقاسة نظريا و تلك الماسة تجريبيا.

إن الأطراف غير المعلومة في بعض النماذج الرقمية إزاء الكتلة الناتئة من عشر درجات من الحرية في جملون من تسعة أعضاء و محمل بشكل غير منتظم و محمول بصيغة مبسطة قد تم تشخيصها.

تم إستعمال خوارزميات تطورية و ملهمة سلوكيا لتقليص العمليات.

تم كذلك دراسة أداء التركيبة المهجنة.

اللوغارتيمات الوراثية(GA) هي لوغارثيمات تطورية معروفة جيدا و قد تم إستعمالها في تشخيص النظام.

أن تحشيد الجزيئات(PSO) و هي خوارزميات ملهمة التعرف قد برزت حديثا كمتحدي قوي إلى (GA) في السرعة و الدقة.

طرقة فاعلية مستعمرة النمل (ACO) هي كذلك طريقة ذات تصرف ملهم و قد تمت دراستها هنا.

الأداء و السرعة و الدقة لكل لوغارثمية منفردة و هجينها المركبة مثل (ACO) لو غارثمية مهجنة قد تم بحثها بصورة مكثفة باستعمال نماذج رقمية مع تأثيرات الظوظاء التي قد تمت إضافتها من أجل الواقعية.

إن الوغارثم المهجن (GA+PSO) قد وجد بأنه يعطي أفضل أداء في السرعة و الدقة مقارنة بالأخريات الذي يليه في الأداء هو (PSO) الخالص و يتبعه(GA) الخالص كان أداءه ACO)) ضعيف في جميع الحالات.

Abstract EN

In this study, parametric identification of structural properties such as stiffness and damping is carried out using acceleration responses in the time domain.

The process consists of minimizing the difference between the experimentally measured and theoretically predicted acceleration responses.

The unknown parameters of certain numerical models, viz., a ten degree of freedom lumped mass system, a nine member truss and a non-uniform simply supported beam are thus identified.

Evolutionary and behaviorally inspired optimization algorithms are used for minimization operations.

The performance of their hybrid combinations is also investigated.

Genetic Algorithm (GA) is a well known evolutionary algorithm used in system identification.

Recently Particle Swarm Optimization (PSO), a behaviorally inspired algorithm, has emerged as a strong contender to GA in speed and accuracy.

The discrete Ant Colony Optimization (ACO) method is yet another behaviorally inspired method studied here.

The performance (speed and accuracy) of each algorithm alone and in their hybrid combinations such as GA with PSO, ACO with PSO and ACO with GA are extensively investigated using the numerical examples with effects of noise added for realism.

The GA + PSO hybrid algorithm was found to give the best performance in speed and accuracy compared to all others.

The next best in performance was pure PSO followed by pure GA.

ACO performed poorly in all the cases.

American Psychological Association (APA)

Sandesh, S.& Sahu, Abhishek Kumar& Shankar, K.. 2009. Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids. The Journal of Engineering Research،Vol. 6, no. 2, pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-211260

Modern Language Association (MLA)

Sandesh, S.…[et al.]. Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids. The Journal of Engineering Research Vol. 6, no. 2 (Dec. 2009), pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-211260

American Medical Association (AMA)

Sandesh, S.& Sahu, Abhishek Kumar& Shankar, K.. Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids. The Journal of Engineering Research. 2009. Vol. 6, no. 2, pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-211260

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 76-77

Record ID

BIM-211260