فير نمودن بدنه كشتي با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي مبتني بر آموزش و يادگيري

بهينه‌سازي بدنه يكي از زمينه‌هاي جذاب در حال رشد در تمام حوزه‌هاي تحقيقات علمي، طراحي و ساخت شناور مي‌باشد. ايجاد فرم بدنه فير شناور يك مسئله بهينه‌سازي مهم در طراحي فرم بدنه مي‌باشد. اين مقاله يك روش خودكار براي ايجاد فرم بدنه كاملا فير از روي بدنه ناهموار اوليه ارائه نموده است. روش بهينه‌سازي پيشنهادي بر پايه الگوريتم مبتني بر هوش جمعي مي‌باشد كه در آن ميزان فير بودن سطح منحني به عنوان تابع هدف و نقاط منحني ناهموار اوليه به عنوان متغيرهاي مسئله بهينه‌سازي انتخاب شده است. همچنين قيد‌هايي نيز براي تضمين حفظ ضرايب هيدرواستاتيكي و تناژ شناور در فرم بدنه نهايي تعيين گرديد. در ادامه براي حل اين مسئله غير خطي مقيد از الگوريتم بهينه‌سازي مبتني بر آموزش و يادگيري (TLBO)، كه يكي از كارآمدترين روش‌هاي فرا ابتكاري مبتني بر هوش جمعي است، استفاده نموديم. براي نشان دادن كارايي و قابليت‌هاي روش پيشنهادي، اين روش را بر روي نمونه‌هاي گوناگوني از فرم بدنه‌هاي شناور شناخته شده، كه عمدا دچار اغتشاش شده، بكار گرفته شد. منحني‌هاي حاصل از شبيه‌سازي، در مقايسه با منحني‌هاي متناظرشان، نشان مي‌دهد كه اين روش قادر خواهد بود تا با حفظ ويژگي‌هاي هيدرواستاتيك بدنه اوليه، فرم بدنه را تا حد بسيار خوبي فير نمايد.