Development of a global optimization algorithm in ant colonies with feasible region selection for continuous search spaces

En este estudio se introduce un nuevo algoritmo para la metaheurística de optimización de colonias de hormigas (ACO) que se ha desarrollado para resolver problemas de optimización global con variables de decisión continuas. El algoritmo propuesto, denominado ACO-FRS, comprende una estrategia para la selección de regiones factibles para el proceso de optimización y realiza la exploración del espacio de solución de forma similar al proceso que realizan las hormigas para la búsqueda de alimento. Se han evaluado 4 variantes de este algoritmo empleando varios problemas clásicos de optimización global, y los resultados obtenidos se han comparado con los informados en la literatura para otros algoritmos del tipo ACO para espacios continuos. En general, los resultados obtenidos indican que la inclusión de una selección de regiones factibles permite realizar una búsqueda global mediante la eventual exploración de regiones con bajos niveles de feromonas, aumentando así la viabilidad del método para la localización de la solución del problema de optimización.This study introduces a new algorithm for the ant colony optimization (ACO) method, which has been proposed to solve global optimization problems with continuous decision variables. This algorithm, namely ACO-FRS, involves a strategy for the selection of feasible regions during optimization search and it performs the exploration of the search space using a similar approach to that used by the ants during the search of food. Four variants of this algorithm have been tested in several benchmark problems and the results of this study have been compared with those reported in literature for other ACO-type methods for continuous spaces. Overall, the results show that the incorporation of the selection of feasible regions allows the performing of a global search to explore those regions with low level of pheromone, thus increasing the feasibility of ACO for finding the global optimal solution.Peer Reviewe

Another FEM: Rectangular element of 4 nodes

Tanto en el tradicional MEF como en la metodología que se propone en este artículo, las Ecuaciones de Compatibilidad se consiguen a partir de las mismas funciones de interpolación, por lo que la matriz Elemental que relaciona las deformaciones en los nodos del elemento con los desplazamientos de dichos nodos es idéntica en ambos procedimientos. Pero, mientras que en aquél se aplica el PTV para la determinación de las Fuerzas Nodales Equivalentes que se han de utilizar para la consecución de las Ecuaciones de Equilibrio de todos los nodos de la estructura, en éste dichas fuerzas se consiguen bajo la hipótesis de que las tensiones en los lados del elemento varían linealmente a lo largo de dichos lados. Además de esto, puesto que el sistema de ecuaciones que en este procedimiento se utiliza viene dado en todas las incógnitas del problema en forma explícita, es posible imponer a cualquiera de dichas incógnitas todo tipo de restricción, por lo que, aparte de las condiciones de apoyo imprescindibles para evitar el movimiento como sólido rígido, se imponen también condiciones de equilibrio a todos y cada uno de los elementos que discretizan la estructura, así como las condiciones de tensión en el perímetro del dominio; condiciones que, al no ser posible contemplar con el tradicional MEF, éste se ve obligado a sumir unos errores originados por un mayor alejamiento entre la modelización a adoptar y el hecho físico real. Los ejemplos prácticos que se estudian, utilizando como base el elemento rectangular de 4 nodos, muestran unos resultados un tanto mejorados respecto a los que se obtienen con el tradicional MEF.In both of the traditional FEM and the proposed methodology in this article, the compatibility equations are obtained from the same interpolation functions, so the elementary matrix that relates deformations in the nodes of the element with the displacements of that nodes are the same in both procedures. But, whereas in that one the PVW is applied to establish the Equivalent Nodal Forces to be used for the achievement of the equilibrium equations of all the nodes of the structure, in which these forces are obtained from the hypothesis that the stresses on all four sides of the elemental rectangle vary linearly along these sides and are thus to replace said stresses as statically equivalent, concentrated forces. Since the system of equations used in this procedure is given in all the unknowns of the problem explicitly, and it is possible to impose any kind of restriction on any of these unknowns, so that, in addition to the conditions of essential support to avoid movement as a solid rigid, conditions of equilibrium are imposed on every one of the elements that discretize the structure, as well as the conditions of tension in the perimeter of the domain; conditions that, since it is not possible to be considered with the traditional FEM, this one is forced to sink some errors originated by a greater distance between the modeling to be adopted and the physical real fact. The practical examples studied, using as a base the rectangular element of 4 nodes, show somewhat improved results with respect to those obtained with the traditional FEM.Peer Reviewe

Sobre la necesidad de controlar el error de discretización de elementos finitos en optimización de forma estructural con algoritmos evolutivos

[ES] Este trabajo analiza la influencia del nivel de error de discretización de los análisis por elementos finitos (MEF) de las distintas configuraciones geométricas propuestas por los algoritmos de optimización de forma estructural sobre el comportamiento de dichos algoritmos. El artículo demuestra claramente que si los análisis mediante el MEF no presentan la suficiente precisión, la solución final proporcionada por el algoritmo de optimización no será ni el óptimo buscado ni cumplirá con las restricciones impuestas. Se demostrará la necesidad de la utilización de técnicas del MEF basadas en remallados adaptables. El artículo propone la combinación de dos estrategias para reducir el coste computacional relacionado con la utilización de dichos remallados adaptables junto con algoritmos evolutivos de optimización: (a) la utilización del algoritmo descrito por Bugeda et al. [1] que reduce el coste computacional asociado al análisis de cada configuración geométrica mediante el MEF con remallados adaptables y, (b) el incremento paulatino de la precisión requerida a cada análisis a fin de obtener una reducción sustancial del coste computacional en las etapas iniciales del proceso de optimización.Los autores primero, tercero y quinto agradecen el soporte económico recibido para el desarrollo de este artículo a través de los proyectos de investigación DPI2007-66773-C02-01 y DPI2010-20542 del Ministerio de Educación y Ciencia (Espana) y los fondos ˜ recibidos de la Generalitat Valenciana y de la Universitat Politècnica de València. El segundo autor agradece el soporte económico recibido para el desarrollo de este artículo a través del proyecto de investigación DPI2008-05250 del Ministerio de Educación y Ciencia (Espana).Ródenas, J.; Bugeda, G.; Albelda Vitoria, J.; Oñate, E.; Nadal Soriano, E. (2012). Sobre la necesidad de controlar el error de discretización de elementos finitos en optimización de forma estructural con algoritmos evolutivos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 28(1):1-11. https://doi.org/10.1016/j.rimni.2011.11.005S11128

Optimización en el canal de distribución para reducir los costos en la flota de vehículos, en la empresa Lucas Blanford, 2020

La presente investigación tuvo como objetivo optimizar el canal de distribución para reducir los costos en la flota de vehículos de la empresa Lucas Blandford – Lima 2020. La cual se aplicó a través de un diseño pre-experimental, donde se realiza una pre prueba , Teniendo como población a todos los costos de distribución de enero, febrero, septiembre y octubre respectivamente del año 2020, para el método de datos se utilizó técnicas como la observación directa, el análisis de datos, análisis documental, y programación lineal, de la misma manera se usaron herramientas como hoja de ruta, mapa de ruta, diagrama Ishikawa, diagrama de Pareto, formatos de reportes de costos y por último el programa Winqsb. La investigación se consiguió como resultados todos los puntos de distribución, se identificó la problemática, se determinó los costos de distribución, se obtuvieron las rutas óptimas y la diferencia es evidente, pues existen entre los costos de enero y febrero y los nuevos costos de septiembre y octubre, siendo los últimos meses mencionados donde se observó la reducción que existe entre los costos de distribución al optimizar las rutas, ya que, al compararlos, hubo una disminución del 30%