Divulgação - Defesa Nº 216
Aluno: Pedro José Buarque Lins dos Santos
Título: “Multi-Objective Optimization with Evolutionary Algorithms applied to Antenna Design”.
Orientador: Prof. Carmelo José Albanez Bastos Filho
Coorientador: Arismar Cerqueira Sodré Júnior
Data-hora: 31/Agosto/2020 (15:00h)
Local: Escola Politécnica de Pernambuco – Formato Remoto (http://meet.google.com/asy-hfpp-hcy)
Resumo:
“Em problemas complexos de engenharia, é comum lidar com mais de duas variáveis de saída. Nesses cenários, a idéia de um ótimo global deixa de existir e o objetivo é buscar os melhores trade-offs entre as várias variáveis de saída. Nesse espaço de saída com objetivos mais complexos, é muito mais desafiador encontrar as melhores relações entre as variáveis de saída. Os algoritmos de otimização multi-objetivo são ferramentas promissoras para encontrar as Fronteiras de Pareto, conjuntos das soluções com melhores trade-offs. No caso projeto de antenas, as variáveis de entrada são elementos geométricos associados ao tipo de antena. Por outro lado, as variáveis de saída são os indicadores de desempenho desejáveis, como frequência de ressonância, largura de banda e ganho. No processo de otimização multi-objetivo, muitas vezes os indicadores de conflito definem uma relação de conflito sobre um mesmo conjunto de variáveis de entrada. Em outras palavras, ao utilizar um conjunto específico de variáveis de decisão para otimização de um desses indicadores, acabamos obtendo o detrimento de outro, nesse caso, os melhores trade-offs representam as melhores relações de conflito entre esses indicadores. Este trabalho tem como objetivo fazer uso de vários algoritmos evolucionários multi-objetivos, estudar suas mecânica internas e seus operadores para entender como é possível escolher da melhor maneira os parâmetros de projeto da antena. Além disso, também é proposto um pipeline inteiro para automatizar essa tarefa. Ele é baseado em duas fases, primeiro criando um modelo de caixa preta para simular o software eletromagnético, depois o modelo resultante como é utilizado como função objetivo e são realizadas simulações usando um conjunto seis algoritmos evolucionários multi-objetivos. Posteriormente, é feita a análise da convergência, aproximação da Fronteira de Pareto e vários indicadores de qualidade são aplicados. Os algoritmos usado neste trabalho são das mais diversas famílias, baseados em dominância populacional, como NSGA-II e SPEA2, baseada em decomposição como MOEA/D, guiados por indicador de qualidade como o IBEA e algoritmos derivados do PSO, como OMOPSO e SMPSO. Os algoritmos foram aplicados em dois casos de estudo envolvendo dois tipos de antenas, o Dipolo Impresso e a Quasi-Yagi. O primeiro deles formula um problema de otimização de dois objetivos e o segundo como um problema de otimização de três objetivos mais complexo. Resultados numéricos demonstram que o OMOPSO é uma abordagem potencial superior para os dois estudos de caso avaliados no projeto de antenas.”
O Programa
