مهندس کیارش بیابانی همدانی دانشجوی دوره‌‌ی دکتری این دانشکده در رشته‌‌ی مهندسی عمران گرایش سازه، ۲۰ شهریورماه سال ۱۴۰۲ از رساله‌‌ی خود تحت عنوان «چهارچوبی مؤثر برای الگوریتم‌‌های فراکاوشی جمعیت‌‌محور و کاربرد آن در بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای» به صورت حضوری با راهنمایی پروفسور علی کاوه دفاع نمود.

چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد: پیشرفت‌‌های چشمگیری که در چند دهه‌‌ی گذشته در صنعت ساخت و ساز اتفاق افتاده است، ضرورت افزایش دقت، سرعت و بهره‌‌وری در طراحی سیستم‌‌های سازه‌‌ای را بیش از پیش آشکار ساخته است. این ضرورت‌‌ها موجب شده است که بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای به شکل گسترده‌‌ای مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و مهندسان سازه قرار گیرد. در این میان، الگوریتم‌‌های فراکاوشی که خانواده‌‌ای از تکنیک‌‌های بهینه‌‌یابی تقریبی هستند، به عنوان یکی از محبوب‌‌ترین ابزارها برای بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای شناخته شده‌‌اند.  این رساله دو هدف عمده را دنبال می‌‌کند. به عنوان هدف اول، چهارچوبی کلی برای الگوریتم‌‌های فراکاوشی جمعیت‌‌محور پیشنهاد می‌‌شود. این چهارچوب با الهام از برخی مفاهیم پایه‌‌ای نظریه‌‌ی مجموعه‌‌ها طراحی می‌‌شود و ایده‌‌ی اصلی آن عبارت است از تقسیم جمعیت جواب‌‌ها به تعدادی زیرجمعیت مرتب‌‌شده. تقسیم جمعیت به شکلی انجام می‌‌شود که تنوع جمعیتی در زیرجمعیت‌‌ها حفظ شود. در هر تکرار از فرآیند جستجو، زیرجمعیت‌‌‌‌های مختلف به صورت مستقل فضای جستجو را کاوش می‌‌کنند. هنگامی که یک تکرار از فرآیند جستجو تکمیل شد و زیرجمعیت‌‌های جدید به‌‌ دست آمدند، زیرجمعیت‌‌ها یکپارچه می‌‌شوند تا جمعیت نسل بعدی را تشکیل دهند. این روند تا زمانی که معیار خاتمه‌‌ی الگوریتم برآورده شود، ادامه می‌‌یابد. هدف اصلی این چهارچوب ایجاد تعادلی مناسب بین فازهای اکتشاف و بهره‌‌برداری الگوریتم‌‌های فراکاوشی جمعیت‌‌محور و به دنبال آن، بهبود عملکرد آن‌‌هاست. به منظور نشان دادن عملکرد چهارچوب مبتنی بر نظریه‌‌ی مجموعه‌‌ها، این چهارچوب به یکی از الگوریتم‌‌های فراکاوشی شناخته‌‌شده به نام الگوریتم پیروزی اعمال می‌‌شود و عملکرد الگوریتم پیشنهادی از طریق مسائل بهینه‌‌یابی سازه‌‌های خرپایی با متغیرهای طراحی گسسته بررسی می‌‌شود. نتایج عددی نشان می‌‌دهد که چهارچوب پیشنهادی می‌‌تواند عملکرد الگوریتم پیروزی را هم از نظر کارایی محاسباتی و هم از نظر کیفیت جواب‌‌های به دست آمده بهبود دهد. به عنوان هدف دوم، نسخه‌‌‌‌‌‌ی بهبودیافته‌‌ی دو الگوریتم فراکاوشی به‌‌تازگی توسعه‌‌یافته به نام‌‌های الگوریتم تحقیقات پزشکی قانونی و الگوریتم بهینه‌‌یابی حسابی ارائه می‌‌شود و عملکرد الگوریتم‌‌های پیشنهادی از طریق مسائل مختلف بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای بررسی می‌‌شود. برای این منظور، معایب نسخه‌‌ی کلاسیک هر الگوریتم‌‌ مورد بحث و بررسی قرار می‌‌گیرد و پیشنهاد‌‌هایی اختصاصی برای رفع آن‌‌ها ارائه می‌‌شود. عملکرد الگوریتم‌‌های بهبودیافته از طریق مسائل مختلف بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای بررسی می‌‌شود. نتایج عددی نشان می‌‌دهد که الگوریتم‌‌های پیشنهادی به طور مؤثری می‌‌توانند معایب نسخه‌‌ی کلاسیک خود را برطرف نمایند و عملکرد آن‌‌ها را به طور چشمگیری بهبود دهند. علاوه بر این، الگوریتم‌‌های پیشنهادی می‌‌توانند با موفقیت با سایر الگوریتم‌‌های فراکاوشی به رقابت بپردازند. واژه‌‌های کلیدی: بهینه‌‌یابی سازه‌‌ای، الگوریتم‌‌های فراکاوشی جمعیت‌‌محور، الگوریتم پیروزی، الگوریتم تحقیقات پزشکی قانونی، الگوریتم بهینه‌‌یابی حسابی. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: kiarashbiabaniyahoo.com