
Algorithms for Variable-Size Optimization: Applications in Space Systems and Renewable Energy
Viele Optimierungsprobleme der Systemarchitektur sind durch eine variable Anzahl von Optimierungsvariablen gekennzeichnet. Viele klassische Optimierungsalgorithmen sind für solche Probleme nicht geeignet. Das Buch stellt neu entwickelte Optimierungskonzepte vor, die für die Lösung solcher Probleme konzipiert sind. Diese neuen Konzepte werden mit Hilfe von genetischen Algorithmen und differentieller Evolution umgesetzt. Die vorgestellten Beispiele und Anwendungen zeigen die Effektivität des Einsatzes dieser neuen Algorithmen bei der Optimierung von Systemarchitekturen.
Der Schwerpunkt des Buches liegt auf der Optimierung von Systemarchitekturen. Es deckt neue Algorithmen und ihre Anwendungen ab, neben einem Überblick über grundlegende mathematische Konzepte und klassische Optimierungsmethoden. Es bietet auch eine detaillierte Modellierung von technischen Beispielproblemen. Das Buch ist für Studenten der Ingenieurwissenschaften und Ingenieure geeignet. Der zweite Teil des Buches enthält numerische Beispiele zu klassischen Optimierungsalgorithmen, die für Studenten der Ingenieurwissenschaften nützlich sind.
Während der Schwerpunkt auf den Algorithmen und ihrer Implementierung liegt, decken die Anwendungen in diesem Buch das Problem der Flugbahnoptimierung im Weltraum, die Optimierung der Umlaufbahnen von Satelliten in der Erdumlaufbahn und die Optimierung des dynamischen Systems eines Wellenenergiekonverters ab: Architektur und Steuerung. Diese Anwendungen werden zu Beginn des Buches illustriert und dienen in späteren Kapiteln als Fallstudien für die im Buch vorgestellten Optimierungsmethoden.