Application of Artificial Intelligence to Optimum Aseismic Structural Design of Buildings

人工智能在建筑抗震结构优化设计中的应用

• 批准号: 63550413
• 负责人: TANI Akinori
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1990
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550413/
• 关键词: Optimum Aseismic Structural Design; Artificial Intelligence; Expert System; Fuzzy Set Theory; ファジイ集合理論; エキスパートシステム

In this study, some expert systems of optimum aseismic structural design are developed, in which not only knowledges of structural deign such as seismic activity, earthquake response behaviors and fracture criteria but also the evaluations such as architectural planning and planning equipments can be taken into account by using methods of artificial intelligence.At firt, a prototype system is developed. This system consists of two independent systems. One is numerical calculation system and the other inference system. Furthermore, inference system consists of knowledge base system and inference engine. To consider subjective evaluations, knowledge base is constructed by using Fuzzy Set Theory and linguistic evaluations. Optimization is performed with respect to one design parameter. Here, a system is applied to reinforced concrete buildings.Secondly, an expanded system using linguistic evaluations is developed based on prototype system. In this system, optimization is performed with re … More spect to multi-design parameters and the numerical calculation system is combined with the inference system. Generally, a lot of physical variables are dealt with in structural engineering, so optimum aseismic structural design system using graphical presentation is also developed based on membership functions in Fuzzy Set Theory. Furthermore, to evaluate the subjective judgments and hierarchy models of decision making processes of experts, preliminary questionnaires are carried out for some structural experts.Finally, to improve the man-machine interface, a graphical presentation system are added to input system of hierarchy model and that of structural information of objective building. The similar system is developed for steel buildings by using graphical presentation.Through this study, basic knowledges and methodology on construction of knowledge base, subjective evaluation method, developing method of systems are obtained to develop the supporting system of optimum aseismic structural design. Less

本研究开发了一些抗震结构优化设计专家系统，该系统不仅可以考虑地震活动、地震反应行为和断裂准则等结构设计知识，还可以利用人工智能方法考虑建筑规划和规划设备等评价。首先，开发了一个原型系统。这个系统由两个独立的系统组成。一个是数值计算系统，另一个是推理系统。推理系统由知识库系统和推理机组成。为了考虑主观评价，运用模糊集理论和语言评价方法构建知识库。针对一个设计参数进行优化。在这里，一个系统应用于钢筋混凝土建筑。其次，在原型系统的基础上，开发了一个扩展的语言评价系统。该系统对多个设计参数进行了优化，并将数值计算系统与推理系统相结合。在结构工程中，通常需要处理大量的物理变量，因此基于模糊集理论中的隶属函数，开发了图形化的抗震结构优化设计系统。此外，为了评价专家决策过程的主观判断和层次模型，对部分结构专家进行了初步问卷调查。最后，为了改进人机界面，在层次模型输入系统和目标建筑结构信息输入系统中增加了图形表示系统。采用图形化的方法，对钢结构建筑开发了类似的系统。通过本文的研究，获得了开发抗震结构优化设计支持体系的知识库构建、主观评价方法、系统开发方法等方面的基本知识和方法。少

项目成果

YAMADA, M., KAWAMURA, H., TANI, A. and TSUNODA, K.: "Aseismic Safety Evaluation of r/c Buildings Composed of Long Columns, Short Columns and Shear Walls (II. Evaluation of Structural Aseismic Safety Based on Fuzzy Set Theory)" Annual Transaction of Archit

YAMADA, M.、KAWAMURA, H.、TANI, A.和TSUNODA, K.：“长柱、短柱和剪力墙组成的遥控建筑的抗震安全性评价（二、基于模糊的结构抗震安全性评价）

山田稔: 日本建築学会近畿支部研究報告集・構造系. 29. (1989)

Minoru Yamada：日本建筑学会近畿分会研究报告/结构系统。29。（1989）

山田 稔: "ファジィ理論を応用した構造物の最適耐震計画システム (鉄筋コンクリ-ト造構造物への適用)" 第11回情報・システム・利用・技術シンポジウム 論文集. 199-204 (1989)

Minoru Yamada：“应用模糊理论的结构的最佳抗震规划系统（应用于钢筋混凝土结构）”第 11 届信息、系统、利用和技术研讨会论文集 199-204（1989）。

山田 稔: "長柱、短柱、耐震壁要素によって構成されるRC構造物の耐震性評価に関する研究 (II.ファジィ理論を応用した構造耐震性の評価)" 日本建築学会近畿支部研究報告集 構造系. 549-552 (1989)

山田稔：《长柱、短柱、剪力墙构件组成的RC结构抗震评价研究（二.应用模糊理论的结构抗震评价）》日本建筑学会近畿分会研究报告结构系列549-。 552 (1989)

山田 稔: "画像表現を用いたファジィ最適耐震構造計画支援システム (II.中低層鉄骨建物への適用)" 第13回情報・システム・利用・技術シンポジウム 論文集. 25-30 (1990)

Minoru Yamada：“使用图像表示的模糊最优抗震结构规划支持系统（II.在中低层钢结构建筑中的应用）”第13届信息、系统、利用和技术研讨会论文集25-30（1990）。