Optimización de redes hidráulicas mediante aplicación de algoritmos genéticos y de reconocido simulado utilizados en programas comerciales

Abstract

Los Algoritmos se pueden definir como listas de instrucciones para resolver un problema abstracto, es decir, que un número finito de pasos convierten los datos de un problema (entrada) en una solución (salida). Sin embargo, cabe notar que algunos algoritmos no necesariamente resuelven un problema en particular. Hoy en día se utilizan algoritmos generales en diversos aspectos científicos como técnicos dando excelentes resultados en ramas como la Inteligencia Artificial, la Medicina, la Economía, la Industria y la Ingeniería en general, por tanto, para los Ingenieros Civiles es necesario conocer y estudiar Algoritmos que son utilizados ampliamente pan resolver problemas de ingeniería tales como los Algoritmos Genéticos y de Recocido Simulado. Dentro del tema que nos concierne, la hidráulica de redes a Python se encuentran diversos problemas altamente NO lineales con múltiples restricciones y con múltiples soluciones locales que diversifican y hacen compleja una solución optima mediante métodos convencionales. Hoy en día se han incorporado Algoritmos generales a programas de distribución libre. Tal es el caso del WATERNETGEN que incorpora el de Recocido Simulado (Simulated Annealing) pan la optimización de redes en el EPANET., Esta herramienta desarrollada se convierte en una ayuda importante pan el pre-dimensionamiento y optimizaci6n de redes "encontrar la configuración de tuberías que del menor costo de la red satisfaciendo las restricciones o necesidades para la cual se plantea la red”. No obstante, es necesario conocer el funcionamiento, las limitaciones y ventajas que se derivan de la utilización del programa. En el presente trabajo, luego de una introducción y estudio previo de la teoría disponible de los algoritmos genéticos y de recocido simulado, así como de las recomendaciones y estudios realizados por los autores del software relacionados en el presente trabajo se presentan las conclusiones y análisis del autor Para tener puntos de comparación y concluir, se seleccionaron redes estándar como las de Alperovits - Shamir y la red de Hanoi las cuales han sido analizadas por varios autores en diversos trabajos de Algoritmos Genéticos y de Recocido Simulado para verificar la eficiencia del programa WATERNETGEN.

Algorithms can be defined as lists of instructions to solve an abstract problem, that is, a finite number of steps convert the data of a problem (input) into a solution (output). However, it should be noted that some algorithms do not necessarily solve a particular problem. Today, general algorithms are used in various scientific aspects as technicians giving excellent results in branches such as Artificial Intelligence, Medicine, Economy, Industry and Engineering in general, therefore, for Civil Engineers it is necessary to know and study Algorithms which are widely used to solve engineering problems such as Genetic Algorithms and Simulated Annealing. Within the topic that concerns us, the hydraulics of Python networks are several highly non-linear problems with multiple restrictions and multiple local solutions that diversify and make an optimal solution complex by conventional methods. Nowadays, General Algorithms have been incorporated into free distribution programs. Such is the case of the WATERNETGEN that incorporates the Simulated Annealing for the optimization of networks in the EPANET. This developed tool becomes an important aid in the pre-sizing and optimization of networks "find the configuration of pipes that of the lower cost of the network satisfying the restrictions or needs for which the network is posed. "However, it is necessary to know the operation, the limitations and advantages that derive from the use of the program. an introduction and previous study of the available theory of genetic algorithms and simulated annealing, as well as of the recommendations and studies carried out by the authors of the software related in the present work, are presented the conclusions and analysis of the author To have points of comparison and conclude, standard networks such as those of Alperovits - Shamir and the Hanoi network were selected which have been analyzed by several authors in various works of Genetic Algorithms and Simulated Annealing to verify the efficiency of the WATERNETGEN program.