Genetik Algoritmaların Baş Form Optimizasyonuna Uygulanması

Abstract

Yapılan bu çalışmada genetik algoritmalar dalga direncini minimize edecek şekilde gemi baş form optimizasyon problemine uygulanmıştır. Dalga direnci ince-uzun gemi yaklaşımını baz alan Michell integrali ile hesaplanmaktadır. Çalışma, özellikle yerel arama metodlarının optimizasyon çalışmasına ilave edilmesi yoluyla daha hızlı ve hassas bir yakınsama elde edilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilmiş bilgisayar programı literatürde bulunan basit genetik algoritmalar ve sınırlı optimizasyon test problemleriyle doğrulanmıştır. Buna ek olarak optimizasyon problemi özellikle bu yapılan ve gelecekte yapılacak araştırmalara bir temel oluşturmak amacıyla daha ileri seviyede incelenmiştir. Yapılan simülasyon sonuçları, geliştirilen grafik arayüz vasıtasıyla hızlı ve kolay şekilde değerlendirilmektedir. Simülasyon sonuçları sonucunda %8-15 arasında bir dalga direnci azalması elde edilmiştir. Her ne kadar yerel aramanın genetik algoritmalarla birleştirilmesi daha iyi sonuçlar vermemiş olsa da bu konuda daha çok test çalışmasının yapılması ve bununla birlikte stabilite ve yolcu konforunun optimizasyon problemine dahil edilmesi gelecek araştırma alanı olarak belirlenmiştir.

In this thesis, genetic algorithms, which are inspired by the natural evolution, have been applied to bow form optimisation with respect to minimisation of wave-making resistance. Furthermore, incorporation of a local search technique with genetic algorithms, a hybrid approach is devised in order to fasten and obtain more convergent results. Genetic algorithms and handling constrained optimisation problems with genetic algorithms are also investigated to validate the developed computer program. The optimisation problem, together with similar studies in the literature, is studied in order to deepen understanding of the optimisation problem at hand especially for future research studies. After simultaneous and variety of simulation runs, results are provided with a graphical interface that helps the designer for easy evaluation of optimisation results. The result of simulation studies suggested in the order of 8-15% decrease in the wave-making resistance. Although, incorporation of the local search algorithm is not given very satisfactory results compared to plain genetic algorithms. In the future, more test studies are suggested for this hybrid approach as well as adding other aspects of bow form optimisation such as intact stability and passenger comfort.