2020年度第12回デジラボ：ジオメトリ作成から多目的最適化まで-多目的最適化編-

はじめに

北九大藤田研究室M1の齋藤です。今回も吉村パターン似の折版構造を構造解析し、さらに、Wallaceiを使ったひずみエネルギー最小化と表面積最大化の多目的最適化を行いたいと思います。
前回のnoteをご覧なってない方は以下よりご覧ください。

内角の算出

前回のジオメトリからWallaceiのDataに入力する部材の内角を算出します。ジオメトリを作成しているコンポーネントで列部分だけをmargeさせたジオメトリから部材の内角を算出させます。GHは以下のとおりです。

Wallaceiでの多目的最適化

多目的最適化の準備ができましたのでそれをWallaceiにセットして、解析を回したいと思います。解析の回し方は前回の動画やAMDLabの森山さんの記事、今回の動画でも説明しておりますので割愛させていただきます。

Wallacei Selection

今回はWallacei Selectionについて少し抑えたいと思います。

Parallel Coordinate Plot  (PCP) Setting
こちらではAMDLabの森山さんが説明しておりますので引用させていただきます。動画では、Solution with Repeated Fitness Valueを試しました。

Repeated Fitness Value
…もっとも繰り返されているFitness 値を強調してくれます。
Solution with Repeated Fitness Value
…繰り返してきたFitness 値の値を示します。
Relative Difference Between Fitness Ranks
…Fitness Rank の相対的な違いです。
Average of Fitness Ranks
…目的間の平均です。平均Fitness 値ではなくてランクであることに注意してください。

Unsupervised Machine Learning（教師なし機械学習）
説明は割愛させていただきますが以下のような項目が設定できます。
Kmeans：k平均法
階層的クラスタリング
Hierarchical (single linkage)：最短距離法（単連結法）
Hierarchical (complete linkage)：完全連結法
Hierarchical (average linkage)：平均連結法

Pareto Front Solution（パレート最適解析）
デジラボ第4回でも使用しました。パレートフロントを自動的に選択するものです。allのチェックを付ける付けないによって、最終世代からパレートフロントを解析するか、全世代の中からパレートフロントを解析するかを選択することができます。

Generations（世代ごとに表示）
そのままです。

Null Pool（FVがNullとなった結果表示）
前バージョン（V2.55）ではFVがnullとなった場合、rhinoが落ちる不具合がありましたが、Null Poolが作成されたことで、そういったことが起こらなくなりました。

今回はPareto Front Solutionの結果からパレートフロントを出力します。
Draw Parallel Coordinate Plotを押してない場合は押してPCPを表示させ、Pareto Front Solution、ALLに順番にチェックを入れて、Control Panelの隣のグループのPareto Frontの左にチェックを入れて、Add、Exportで出力します。

Wallaceiの結果から欲しい形態を探す

次にWallaceiの結果を表面積最小から剛性最大までソートさせて、その結果から欲しい形状をスライダーで簡単に探すことができるようにします。以下のようなGHを組み立てます。

今回の動画

今回製作したもの

以下に今回の成果物をあげます。

digilab_No13_OpenSees-Wallacei.gh

1088750 Bytes

ファイルダウンロードについて

ダウンロード

終わりに

全2回にわたってお送りしましたジオメトリ作成から構造解析、そして多目的最適化はいかがだったでしょうか？
少しボリュームが多かったので2回に分けてお送りしました。
実はこのGHは私が最初に作った作品で、まだ改善点があり、pythonなしでもできるのですが、スパゲッティになるのであきらめた部分もあります。そういったこともあるため、色々とカスタマイズして活用してもらえると嬉しいです。
また、デジラボを個人で行っておりましたが次年度からはグループで2週間2回を目安にやっていきます。お楽しみに！
※この回は2020年12月頃にrhino6で行った回ですが、rhino7でも実装できます。

参考になったサイト

Wallaceiホームページ
AMDlab社の記事
・多目的最適化プラグインWallaceiについて～解析編～
・多目的最適化プラグインWallaceiについて～解読編～
・多目的最適化プラグインWallaceiについて～出力編～

Wallacei | Learn

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