TY  - JOUR
A1  - Knecht, Katja
T1  - Generierung von Grundriss-Layouts mithilfe von Evolutionären Algorithmen und K-dimensionalen Baumstrukturen
N2  - K-dimensionale Bäume, im Englischen verkürzt auch K-d Trees genannt, sind binäre Such- und Partitionierungsbäume, die eine Menge von n Punkten in einem multidimensionalen Raum repräsentieren. Ihren Einsatz finden K-d Tree Datenstrukturen vor allem bei der Suche nach den nächsten Nachbarn, der Nearest Neighbor Query, und in weiteren Suchalgorithmen für beispielsweise Datenbankapplikationen. Im Rahmen des Forschungsprojekts Kremlas wurde die Raumpartitionierung durch K-d Trees als eine Teillösung zur Generierung von Layouts bei der Entwicklung einer kreativen evolutionären Entwurfsmethode für Layoutprobleme in Architektur und Städtebau entwickelt. Der Entwurf und die Entwicklung von Layouts, d.h. die Anordnung von Räumen, Baukörpern und Gebäudekomplexen im architektonischen und städtischen Kontext stellt eine zentrale Aufgabe in Architektur und Stadtplanung dar. Sie erfordert von Architekten und Planern funktionale sowie kreative Problemlösungen. Das Forschungsprojekt beschäftigt sich folglich nicht nur mit der Optimierung von Grundrissen sondern bindet auch gestalterische Aspekte mit ein. In der entwickelten Teillösung dient der K-d Tree Algorithmus zunächst zur Unterteilung einer vorgegebenen Fläche, wobei die Schnittlinien möglichen Raumgrenzen entsprechen. Durch die Kombination des K-d Tree Algorithmus mit genetischen Algorithmen und evolutionären Strategien werden Layouts hinsichtlich der Kriterien Raumgröße und Nachbarschaften optimiert. Durch die Interaktion des Nutzers können die Lösungen dynamisch angepasst und zur Laufzeit nach gestalterischen Kriterien verändert werden. Das Ergebnis ist ein generativer Mechanismus, der bei der kreativen algorithmischen Lösung von Layoutaufgaben in Architektur und Städtebau eine vielversprechende Variante zu bereits bekannten Algorithmen darstellt.
T3  - Arbeitspapiere Informatik in der Architektur - Nr. 9 
KW  - Grundrissgenerierung
KW  - Multikriterielle Optimierung
KW  - Evolutionäre Algorithmen
KW  - K-d Trees
KW  - Computational Design
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20160822-26664
UR  - http://infar.architektur.uni-weimar.de/service/drupal-infar/Arbeitspapiere
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schilling, Steffi
T1  - Beitrag zur Lösung ingenieurtechnischer Entwurfsaufgaben unter Verwendung Evolutionärer Algorithmen
T1  - Contribution to solving engineering design tasks using evolutionary algorithms
N2  - In der vorliegenden Arbeit erfolgt die Anwendung Evolutionärer Algorithmen an baupraktischen Problemen. Der Einfluss unterschiedlicher Selektionsmethoden, Rekombinationsmethoden sowie der Einfluss von Mutation und Populationsgröße auf Sucheffizienz und Ergebnis werden erörtert. Die erzielten Erkenntnisse fliessen in die Definition Evolutionärer Strategiewerte ein, die als Grundlage für die Formulierung eines robusten Evolutionären Algorithmus dienen. Evolutionäre Algorithmen werden mit einem wachstumsorientierten Algorithmus erweitert (hybride Evolutionäre Algorithmen), um eine Steigerung der Effizienz bei der Lösungssuche zu erzielen. An ausgewählten Stahlkonstruktionen - Hallen, Wassertank, Dachkonstruktion - wird die Leistungsfähigkeit von robusten Evolutonären Algorithmen und den entwickelten hybriden Evolutionären Algorithmus überprüft.
N2  - In the dissertation the application of evolutionary algorithms on practical construction problems is discussed. Here, the results of different methods of selection and recombination as well as mutation and population size are compared with the aim to show how they influence the efficiency and results. The insight gained are used for the definition of evolutionary strategy parameters, which form the basis of a robust evolutionary algorithm. In order to increase the efficiency of the search for solutions, evolutionary algorithms are extended with a growth oriented algorithm (hybrid evolutionary algorithm). At selected steel structures - halls, water tank, roof structure - the efficiency by the robust evolutionary algorithms and the developed hybrid evolutionary algorithms is examined.
KW  - Optimierung
KW  - Evolutionäre Algorithmen
KW  - Stahlkonstruktionen
KW  - CAO
KW  - Entwurf
KW  - optimization
KW  - evolutionary algorithms
KW  - steel structures
KW  - computer aides optimization
KW  - design
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20040826-921
ER  -