Evolutionary Optimization and Game Strategies for Advanced Multi-Disciplinary Design: Applications to Aeronautics and UAV Design

بسیاری از مسائل پیچیده طراحی هوانوردی را می‌توان با روش‌های بهینه‌سازی تکاملی چندهدفه کارآمد و استراتژی‌های بازی فرمول‌بندی کرد.

این کتاب نقش ابزارهای تکاملی نوآورانه پیشرفته را در راه‌حل یا مجموعه توضیح می‌دهد. راه حل های بهینه سازی تک یا چند رشته ای. این ابزارها از مفهوم چند جمعیتی، موازی سازی ناهمزمان و توپولوژی سلسله مراتبی استفاده می کنند که به مدل های مختلف از جمله مدل های دقیق، متوسط ​​و تقریبی اجازه می دهد که هر گره متعلق به لایه سلسله مراتبی متفاوتی است که توسط یک الگوریتم تکاملی متفاوت اداره می شود. کارایی الگوریتم های تکاملی برای مسائل بهینه سازی تک هدفه و چند هدفه به طور قابل توجهی با جفت شدن EA با بازی ها و به ویژه با یک روش پویا جدید به نام "بازی های ترکیبی نش-پارتو" بهبود یافته است.

چند هدفی. تکنیک های بهینه سازی و مشکلات طراحی قوی با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها معرفی شده و به تفصیل توضیح داده شده است. چندین برنامه کاربردی مربوط به هواپیماهای غیرنظامی و پهپادها، سیستم های UCAV به صورت عددی پیاده سازی شده و مورد بحث قرار گرفته است. کاربردهای افزایش پیچیدگی بهینه سازی و همچنین دو مسئله آزمایشی عملی ارائه شده است. این مثال‌ها بر کاربردهای هوانوردی تمرکز دارند و برای پزشک در آزمایشگاه یا در محیط‌های طراحی صنعتی مفید خواهند بود.
روش‌های تکاملی همراه با بازی‌های ارائه‌شده در این جلد را می‌توان در زمینه‌های دیگر از جمله حمل‌ونقل سطحی و دریایی، سازه‌ها، زیست‌پزشکی به کار برد. مهندسی، انرژی های تجدیدپذیر و مشکلات زیست محیطی.

این کتاب مورد توجه دانشجویان، دانشمندان جوان و مهندسان درگیر در زمینه بهینه سازی چند فیزیک خواهد بود.

Many complex aeronautical design problems can be formulated with efficient multi-objective evolutionary optimization methods and game strategies.

This book describes the role of advanced innovative evolution tools in the solution, or the set of solutions of single or multi disciplinary optimization. These tools use the concept of multi-population, asynchronous parallelization and hierarchical topology which allows different models including precise, intermediate and approximate models with each node belonging to the different hierarchical layer handled by a different Evolutionary Algorithm. The efficiency of evolutionary algorithms for both single and multi-objective optimization problems are significantly improved by the coupling of EAs with games and in particular by a new dynamic methodology named “Hybridized Nash-Pareto games”.

Multi objective Optimization techniques and robust design problems taking into account uncertainties are introduced and explained in detail. Several applications dealing with civil aircraft and UAV, UCAV systems are implemented numerically and discussed. Applications of increasing optimization complexity are presented as well as two hands-on test cases problems. These examples focus on aeronautical applications and will be useful to the practitioner in the laboratory or in industrial design environments.
The evolutionary methods coupled with games presented in this volume can be applied to other areas including surface and marine transport, structures, biomedical engineering, renewable energy and environmental problems.

This book will be of interest to students, young scientists and engineers involved in the field of multi physics optimization.