Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy

Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy. Tối ưu kết cấu giàn thép sử dụng thuật toán tiến hóa kết hợp công nghệ học máy.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Nguyễn Trần Hiếu TỐI ƯU KẾT CẤU GIÀN THÉP SỬ DỤNG THUẬT TỐN TIẾN HĨA KẾT HỢP CÔNG NGHỆ HỌC MÁY Optimization of steel truss structures using evolutionary algorithm and machine learning Ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 9580201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội, năm 2023 Bư GlÅo vÅ DÅo TAO TRÜƯNG DAI HQC xAY DUNG HÅ NOI Nguyön Tran Hieu TOI U'U KÉT cÅU GIAN THÉp sir DUNG THUÅT TOÅN TIÉN HOA KÉT HOP CONG NGHÉ HOC MAY Optimization of steel truss structures using evolutionary algorithm and machine learning Ngånh: KY thu@t xåy dwng Mä s6: 9580201 xÅc NH*N cÜA TRUONG TL HIVU TRUONG TRUONG PHÖNG QUÅN D NGÜÖI HÜÖNG DÅN o TRUdNGo 0.0: return -1 else: return +1 #define Classifier-assisted Differential Evolution def CaDE(mut, crossp, popsize, n_iter1, its): numberFEA = #initial iteraction nVar = len(bounds) pop = lhs(nVar,samples=popsize) min_b, max_b = np.asarray(bounds).T diff = np.fabs(min_b - max_b) pop_denorm = min_b + pop * diff fitness = [None]*popsize x_train = pop_denorm y_train = np.empty(shape=(popsize,1)) for j in range(popsize): cv = StructAnalysis(pop_denorm[j]) numberFEA = numberFEA + fitness[j] = fitnessfunc(pop_denorm[j], cv) y_train[[j,0]] = assign_label(cv) best_idx = np.argmin(fitness) best = pop[best_idx] best_denorm = pop_denorm[best_idx] # phase I: model building phase for i in range(1, n_iter1): for j in range(popsize): idxs = [idx for idx in range(popsize) if idx != j] x1, x2 = pop[np.random.choice(idxs, 2, replace = False)] mutant = np.clip(pop[j]+mut*(best-pop[j])+mut*(x1-x2),0,1) cross_points = np.random.rand(nVar) < crossp if not np.any(cross_points): cross_points[np.random.randint(0, nVar)] = True trial = np.where(cross_points, mutant, pop[j]) trial_denorm = min_b + trial * diff trial_cv = StructAnalysis(trial_denorm) numberFEA = numberFEA + trial_f = fitnessfunc(trial_denorm, trial_cv) if trial_f < fitness[j]: fitness[j] = trial_f pop[j] = trial pop_denorm[j] = trial_denorm if trial_f < fitness[best_idx]: best_idx = j best = trial best_denorm = trial_denorm #add more data points x_train = np.concatenate((x_train, \ PL7 trial_denorm.reshape((1,nVar)))) y_train = np.concatenate((y_train, \ np.asarray([[trial_cv]]))) yield best_denorm, \ fitness[best_idx], \ numberFEA #defining and training classification model clf = AdaBoostClassifier(DecisionTreeClassifier(max_depth=1), n_estimators=50) clf.fit(x_train, y_train.ravel()) #phase II: model employing phase for i in range(n_iter1, its): for j in range(popsize): idxs = [idx for idx in range(popsize) if idx != j] x1, x2 = pop[np.random.choice(idxs, 2, replace = False)] mutant = np.clip(pop[j]+mut*(best-pop[j])+mut*(x1-x2),0,1) cross_points = np.random.rand(nVar) < crossp if not np.any(cross_points): cross_points[np.random.randint(0, nVar)] = True trial = np.where(cross_points, mutant, pop[j]) trial_denorm = min_b + trial * diff trial_label_pred=clf.predict(trial_denorm.reshape(1,nVar)) if trial_label_pred == 1: trial_cv = StructAnalysis(trial_denorm) numberFEA = numberFEA + trial_f = fitnessfunc(trial_denorm, trial_cv) if trial_f < fitness[j]: fitness[j] = trial_f pop[j] = trial pop_denorm[j] = trial_denorm if trial_f < fitness[best_idx]: best_idx = j best = trial best_denorm = trial_denorm elif trial_label_pred == -1: if weight(trial_denorm) < weight(pop_denorm[j]): trial_cv = StructAnalysis(trial_denorm) numberFEA = numberFEA + trial_f = fitnessfunc(trial_denorm, trial_cv) if trial_f < fitness[j]: fitness[j] = trial_f pop[j] = trial pop_denorm[j] = trial_denorm if trial_f < fitness[best_idx]: best_idx = j best = trial best_denorm = trial_denorm yield best_denorm, \ fitness[best_idx], \ numberFEA PL8 C DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG CHƯƠNG VÀ CHƯƠNG Bảng C.1 Tọa độ nút tháp thép 160 Nút X (cm) Y (cm) Z (cm) Nút X (cm) Y (cm) Z (cm) -105,000 -105,000 0,000 27 40,000 -40,000 1027,500 105,000 -105,000 0,000 28 214,000 0,000 1027,500 105,000 105,000 0,000 29 40,000 40,000 1027,500 -105,000 105,000 0,000 30 -40,000 40,000 1027,500 -93,929 -93,929 175,000 31 -40,000 -40,000 1105,500 93,929 -93,929 175,000 32 40,000 -40,000 1105,500 93,929 93,929 175,000 33 40,000 40,000 1105,500 -93,929 93,929 175,000 34 -40,000 40,000 1105,500 -82,859 -82,859 350,000 35 -40,000 -40,000 1256,500 10 82,859 -82,859 350,000 36 40,000 -40,000 1256,500 11 82,859 82,859 350,000 37 -207,000 0,000 1256,500 12 -82,859 82,859 350,000 38 40,000 40,000 1256,500 13 -71,156 -71,156 535,000 39 -40,000 40,000 1256,500 14 71,156 -71,156 535,000 40 -40,000 -40,000 1346,500 15 71,156 71,156 535,000 41 40,000 -40,000 1346,500 16 -71,156 71,156 535,000 42 40,000 40,000 1346,500 17 -60,085 -60,085 710,000 43 -40,000 40,000 1346,500 18 60,085 -60,085 710,000 44 -26,592 -26,592 1436,500 19 60,085 60,085 710,000 45 26,592 -26,592 1436,500 20 -60,085 60,085 710,000 46 26,592 26,592 1436,500 21 -49,805 -49,805 872,500 47 -26,592 26,592 1436,500 22 49,805 -49,805 872,500 48 -12,737 -12,737 1526,500 23 49,805 49,805 872,500 49 12,737 -12,737 1526,500 24 -49,805 49,805 872,500 50 12,737 12,737 1526,500 25 -214,000 0,000 1027,500 51 -12,737 12,737 1526,500 26 -40,000 40,000 1027,500 52 0,000 0,000 1615,000 PL9 Thanh Nhóm 1 41 13 18 81 17 25 31 121 29 36 40 2 42 14 17 82 17 28 32 122 29 38 41 3 43 14 19 83 17 28 33 123 29 39 42 4 44 15 18 84 17 25 34 124 29 35 43 45 15 20 85 18 26 31 125 30 40 41 2 46 16 19 86 18 27 32 126 30 41 42 2 47 16 17 87 18 29 33 127 30 42 43 48 13 20 88 18 30 34 128 30 43 40 49 17 21 89 19 26 32 129 31 35 36 10 50 18 22 90 19 27 31 130 31 36 38 11 51 19 23 91 19 29 34 131 31 38 39 12 52 20 24 92 19 30 33 132 31 39 35 13 53 10 17 22 93 20 27 33 133 32 40 44 14 10 54 10 18 21 94 20 29 32 134 32 41 45 15 11 55 10 19 24 95 20 30 31 135 32 42 46 16 12 56 10 20 23 96 20 26 34 136 32 43 47 17 10 57 11 18 23 97 21 26 29 137 33 40 45 18 58 11 19 22 98 21 27 30 138 33 41 46 19 11 59 11 20 21 99 22 31 35 139 33 42 47 20 10 60 11 17 24 100 22 32 36 140 33 43 44 21 12 61 12 21 26 101 22 33 38 141 34 44 45 22 11 62 12 22 27 102 22 34 39 142 34 45 46 23 63 12 23 29 103 23 33 39 143 34 46 47 24 12 64 12 24 30 104 23 32 35 144 34 44 47 25 13 65 13 21 27 105 23 31 36 145 35 44 48 26 10 14 66 13 22 26 106 23 34 38 146 35 45 49 27 11 15 67 13 23 30 107 24 32 38 147 35 46 50 28 12 16 68 13 24 29 108 24 33 36 148 35 47 51 29 14 69 14 22 29 109 24 34 35 149 36 45 48 30 10 13 70 14 23 27 110 24 31 39 150 36 46 49 j i j i j Nhóm i Nhóm Nút Thanh Nút Nhóm Nút Thanh Nút Thanh Bảng C.2 Số hiệu nút hai đầu tháp thép 160 i j 10 15 71 14 24 26 111 25 37 35 151 36 47 50 32 11 14 72 14 21 30 112 25 37 39 152 36 44 51 33 11 16 73 15 26 27 113 26 37 40 153 37 48 49 34 12 15 74 15 27 29 114 26 37 43 154 37 49 50 35 12 13 75 15 29 30 115 27 35 40 155 37 50 51 36 16 76 15 30 26 116 27 36 41 156 37 48 51 37 13 17 77 16 25 26 117 27 38 42 157 38 48 52 38 14 18 78 16 27 28 118 27 39 43 158 38 49 52 39 15 19 79 16 25 30 119 28 35 38 159 38 50 52 40 16 20 80 16 29 28 120 28 36 39 160 38 51 52 i j i j Nhóm j Thanh 31 i Nhóm Nhóm Nút Thanh Nút Nhóm Nút Thanh Nút Thanh PL10 i j PL11 Bảng C.3 Danh mục tiết diện thép góc sử dụng tháp thép 160 STT A r A r A r A r STT STT STT 2 2 (cm ) (cm) (cm ) (cm) (cm ) (cm) (cm ) (cm) 1,84 0,47 12 7,44 1,26 23 21,12 2,16 34 46,94 2,94 2,26 0,57 13 8,06 1,36 24 23,20 2,36 35 51,00 2,92 2,66 0,67 14 8,66 1,46 25 25,12 2,57 36 52,10 3,54 3,07 0,77 15 9,40 1,35 26 27,50 2,35 37 61,82 3,96 3,47 0,87 16 10,47 1,36 27 29,88 2,56 38 61,90 3,52 3,88 0,97 17 11,38 1,45 28 32,76 2,14 39 68,30 3,51 4,79 0,97 18 12,21 1,55 29 33,90 2,33 40 76,38 3,93 5,27 1,06 19 13,79 1,76 30 34,77 2,97 41 90,60 3,92 5,75 1,16 20 15,39 1,95 31 39,16 2,54 42 94,13 3,92 10 6,25 1,26 21 17,03 1,74 32 43,00 2,93 11 6,84 1,15 22 19,03 1,94 33 45,65 2,94 PL12 Bảng C.4 Danh mục tiết diện thép góc sử dụng tháp 244 Số hiệu A (mm2) r Số hiệu (mm) L35x3 203 6,7 L60x8 L35x4 266 6,7 L35x5 327 L35x6 A (mm2) r Số hiệu (mm) A (mm2) r (mm) 896 11,5 L100x6 1167 19,5 L60x10 1100 11,5 L100x8 1539 19,5 6,7 L65x5 625 12,6 L100x10 1903 19,4 386 6,7 L65x6 744 12,6 L100x12 2259 19,4 L40x3 234 7,7 L65x8 976 12,5 L110x8 1702 21,4 L40x4 307 7,7 L65x10 1200 12,5 L110x10 2106 21,4 L40x5 378 7,7 L70x5 677 13,6 L110x12 2502 21,3 L40x6 447 7,7 L70x6 806 13,6 L110x15 3081 21,3 L45x3 264 8,7 L70x8 1058 13,5 L130x8 2022 25,5 L45x4 347 8,7 L70x10 1302 13,5 L130x10 2506 25,4 L45x5 428 8,7 L75x5 727 14,6 L130x12 2982 25,4 L45x6 507 8,7 L75x6 866 14,6 L130x15 3681 25,3 L50x3 295 9,7 L75x8 1138 14,5 L150x10 2903 29,3 L50x4 388 9,7 L75x10 1402 14,5 L150x12 3459 29,3 L50x5 479 9,7 L80x6 929 15,6 L150x15 4278 29,2 L50x6 568 9,6 L80x8 1221 15,5 L150x18 5079 29,1 L55x5 527 10,6 L80x10 1505 15,5 L200x12 4661 39,2 L55x6 626 10,6 L80x12 1781 15,4 L200x15 5780 39,1 L55x8 818 10,6 L90x6 1047 17,5 L200x18 6881 39,0 L55x10 1002 10,6 L90x8 1379 17,5 L200x25 9380 38,8 L60x5 575 11,6 L90x10 1703 17,4 L60x6 684 11,5 L90x12 2019 17,4 PL13 Bảng C.5 Danh mục tiết diện thép hộp sử dụng giàn phẳng 24m Số hiệu A (cm2) r (cm) Số hiệu A (cm2) r (cm) 50×50×3 5,41 1,90 120×120×4 18,10 4,71 50×50×4 6,95 1,85 120×120×6 22,40 4,65 60×60×3 6,61 2,30 120×120×6 26,40 4,61 60×60×4 8,55 2,26 120×120×8 33,60 4,49 70×70×3 7,81 2,71 150×150×4 22,90 5,94 70×70×4 10,10 2,67 150×150×5 28,40 5,88 70×70×5 12,40 2,61 150×150×6 33,60 5,84 80×80×3 9,01 3,12 150×150×8 43,20 5,72 80×80×4 11,70 3,08 180×180×10 64,60 6,83 80×80×5 14,40 3,02 180×180×5 34,40 7,11 80×80×6 16,80 2,98 180×180×6 40,80 7,07 90×90×3 10,20 3,53 180×180×8 52,80 6,94 90×90×4 13,30 3,49 200×200×10 72,60 7,65 90×90×5 16,40 3,43 200×200×5 38,40 7,92 90×90×6 19,20 3,39 200×200×6 45,60 7,88 100×100×3 11,40 3,94 200×200×8 59,20 7,76 100×100×4 14,90 3,89 250×250×10 92,60 9,70 100×100×5 18,40 3,84 250×250×6 57,60 9,92 100×100×6 21,60 3,79 250×250×8 75,20 9,80 100×100×8 27,20 3,67 300×300×10 113,00 11,72 91,20 11,85 300×300×8 PL14 Bảng C.5 Danh mục tiết diện thép hộp sử dụng giàn phẳng 24m (tiếp) A (cm ) rx (cm) A (cm ) rx (cm) ry (cm) 100×50×3 8.41 3.6 2.1 150×100×6 27.6 5.5 4.0 100×50×4 10.9 3.5 2.0 150×100×8 35.2 5.4 3.9 100×50×5 13.4 3.4 2.0 150×100×10 42.6 5.2 3.8 100×50×6 15.6 3.4 1.9 200×100×4 22.9 7.2 4.2 120×60×3 10.2 4.3 2.5 200×100×5 28.4 7.2 4.2 120×60×4 13.3 4.3 2.5 200×100×6 33.6 7.1 4.1 120×60×5 16.4 4.2 2.4 200×100×8 43.2 7.0 4.0 120×60×6 19.2 4.1 2.4 200×100×10 52.6 6.8 3.9 150×100×3 14.4 5.7 4.2 300×200×6 57.6 11.3 8.3 150×100×4 18.9 5.6 4.1 300×200×8 75.2 11.2 8.2 150×100×5 23.4 5.5 4.1 300×200×10 92.6 11.0 8.1 300×200×12 108 10.9 8.0 Số hiệu ry Số hiệu (cm) PL15 Bảng C.6 Danh mục thép ống sử dụng giàn lưới không gian ba lớp Số hiệu A (cm2) r (cm) Số hiệu A (cm2) r (cm) 88,9×5,49 3,03 1,07 141,3×6,55 25,90 4,78 42,2×3,56 4,03 1,38 168,3×7,11 33,50 5,72 48,3×3,68 4,83 1,59 219,1×8,18 50,60 7,49 60,3×3,91 6,58 2,01 273×9,27 74,20 9,35 73×5,16 10,40 2,42 323,8×9,53 88,40 11,2 88,9×5,49 13,40 2,97 355,6×9,53 96,80 12,3 101,6×5,74 16,10 3,40 406,4×9,53 111,00 14,0 114,3×6,02 19,10 3,84 457×9,53 125,00 15,8 TRÜƯNG DH xÄY DUNG HA NOI HOIDONGDÅNHGIÅ CONG HOÅ xÄ HOI CHÜ NGHIA VIET NAM Dic lip - Tv - H?nh phüc LU4N AN TIÉN si cÅp TRÜÖNG V/v: Chinh sta luan ån sau båo ve cåp Truöng Hå Néi, ngåy 22 thång 08 näm 2023 Kfnh g&i: Tru&ng Dei hoc Xåy dvng Hå Nöi, Phöng Quån l! Dåo t@0, Höi dång cham Luan ån Tién si cåp Tnr&ng dugc thånh 14ptheo Quyét dinh s6 909/QD-DHXDHN, ngåy thång näm 2023 cüa nghién cfru SinhNguyön Tran Hieu, Mä NCS: 9181101,dé tåi: "Toi u'u két cåu giån thép dung thuit toån tien h6a két hqp cong ngh? hoc måy", chuyén ngånh: KYthuöt xåy dvng, mä ngånh: 9580201, dä nh@nduqc båo cåo ve cåc diem dä bo sung, sta chüa LATS theo nghi quyét cuå Höi döng cap Tru&ngvå luan ån cüa nghién ctu Sinh sau båo v? cap Tnr&ng Höi döng xåc nh@nlu@nån cüa nghién cfru Sinh Nguyön Tran Hieu dä durqc chinh sta theo dång yéu cau cüa Höi dång De nghi Tr•ngDei hoc Xåy dvng Hå Nưi låm cåc thü tuc tiép theo cho nghién cfru Sinh nh@nbäng Tién sr Tran trqng./ THU KV HOI DƯNG TS Ngun Dinh Hưa CHÜ TICH HQI DONG PGS.TS Hing ctrư•ng