Algoritmo de optimización basado en enjambres de part´ıculas con comportamiento de vorticidad

183 Pages·2015·10.84 MB·Spanish

Algoritmo de optimizaci´on basado en
enjambres de part´ıculas con comportamiento
de vorticidad
Vortex Particle Swarm Optimization
VPSO
Helbert Eduardo Espitia Cuchango
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingenier´ıa, Unidad de Posgrados
Bogot´a, Colombia
2014

Algoritmo de optimizaci´on basado en
enjambres de part´ıculas con comportamiento
de vorticidad
Vortex Particle Swarm Optimization
VPSO
Helbert Eduardo Espitia Cuchango
Tesis presentada como requisito parcial para optar al t´ıtulo de:
Doctor en Ingenier´ıa de Sistemas y Computaci´on
Director:
Ing. Ph.D. Jorge Iv´an Sofrony Esmeral.
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingenier´ıa, Unidad de Posgrados
Bogot´a, Colombia
2014

Dedicatoria
A Dios por permitirme vivir y ser la luz en todo
momento de mi existencia.
A mis padres porque ellos han sido las bases
s´olidas sobres las cuales se ha edificado mi vida.
A toda mi familia.
A las personas especiales que han partido y
llegado.

Agradecimientos
Ingeniero Jorge Iv´an Sofrony Esmeral Ph.D. quien fue una gu´ıa incondicional y que con sus sabias
decisiones y orientaciones fue clave para el desarrollo del proyecto. Profesores de la facultad que
ayudaron al desarrollo del proyecto.

ix
Resumen
En este documento seproponeunalgoritmo deoptimizaci´on basado en el movimiento depart´ıculas
con caracter´ısticas de vorticidad. Uno de los principales problemas que se presenta en optimiza-
cio´n es la convergencia temprana a m´ınimos locales. El algoritmo propuesto emplea un modelo de
part´ıculas activas con desplazamientos circulares lo cual permite escapar de m´ınimos locales. Tam-
bi´en se realiza un an´alisis del modelo seleccionado, comprobando mediante simulaciones que los
resultados obtenidos son consistentes con el comportamiento del sistema. El algoritmo propuesto
se prob´o en casos est´andar obteniendo un desempen˜o satisfactorio.
Palabras clave: Optimizaci´on, enjambre de part´ıculas, vorticidad.
Abstract
This document proposes an optimization algorithm based on the motion of particles with vor-
tex behavior. A main disadvantage in optimization is the early convergence to local minima. The
proposed algorithm uses an active particle model with circular behaviors, which allows escaping
from local minima. An approximate analysis of the selected model was performed and it was ob-
served, via simulations, that the results obtained were consistent with the behavior of the system.
The proposed algorithm is tested on benchmark problems obtaining satisfactory performance.
Keywords: Optimization, particles, swarm, vortex.