Uso de algoritmos metaheurísticos híbridos para la minimización de entropía en problemas de transferencia de calor en circuitos electrónicos

• Autores: Rodrigo Correa Cely, Iván Amaya Contreras, Andrés Araque Herrera
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 15, Nº. 2, 2011, págs. 403-421
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Uso de algoritmos meta-heurísticos híbridos para a minimização de entropia em problemas de transferência de calor em circuitos eletrônicos
  • Hybrid Meta-Heuristic Algorithms for Minimizing Entropy in Heat Transfer Problems that May Be Present in Electronic circuits
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• Resumen
  • español

    Este artículo presenta el desarrollo y la aplicación de un algoritmo metaheurístico híbrido, enjambre de partículas + simplex (PSO + SX), para evaluar su comportamiento en la solución de problemas de transferencia de calor en circuitos electrónicos. Se utilizó el criterio de mínima generación de entropía en la obtención de la función objetivo, requerido para el diseño óptimo del dispositivo de enfriamiento. En el contraste de su validez, se utilizaron resultados tomados de la literatura reciente, obtenidos mediante técnicas de optimización determinísticas. Se lograron reproducir los resultados con menor costo computacional (derivado de una programación más sencilla), lo que permite al diseñador concentrarse más en el problema térmico que en la estrategia de solución numérica. El método propuesto es más ventajoso que el método de los multiplicadores de Lagrange, por cuanto no requiere condiciones iniciales cercanas a la solución óptima para asegurar convergencia y precisión, lo que facilita su aplicación a problemas de la vida real.

  • English

    This article presents both the development and the application of a hybrid meta-heuristic algorithm, Particle Swarm Optimization + Simplex (PSO+SX), and seeks to evaluate its performance in the solution of heat transfer problems shown by electronic circuits. More specifically, the minimum entropy generation criterion for the design of micro-channels was used.

    In order to check the validity of the algorithm, this work used data from recent literature, where deterministic algorithms were implemented. It was possible to reproduce the results with a lowered computational cost (through simpler programming,) which allows the designer to focus on the heat problem instead of the numerical solution. The proposed method is better than Lagrange multipliers since it does not require starting conditions near the global minima to ensure convergence and precision, thus making it a feasible technique for real-life problems.

  • português

    Este artigo apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um algoritmo meta-heurístico híbrido, enxame de partículas + simplex (PSO + SX), para avaliar seu comportamento na solução de problemas de transferência de calor em circuitos eletrônicos.

    Foi utilizado o critério de mínima geração de entropia na obtenção da função objetivo, requerido para o desenho ótimo do dispositivo de resfriamento.

    No contraste de sua validade utilizaram-se resultados tomados da literatura recente, obtidos mediante técnicas de otimização determinísticas.

    Conseguiram-se reproduzir os resultados com menor custo computacional (derivado de uma programação mais simples), o que permite ao designer concentrar-se mais no problema térmico que na estratégia de solução numérica. O método proposto é mais vantajoso que o método dos multiplicadores de Lagrange, já que não requer condições iniciais próximas à solução ótima para garantir convergência e precisão, o que facilita sua aplicação a problemas da vida real.