Retroanálise de parâmetros geomecânicos em obras subterrâneas : comparação do desempenho de algoritmos de optimização clássicos com um algoritmo baseado em inteligência artificial

Abstract

Neste trabalho é realizado um estudo para avaliar as principais vantagens e limitações de diferentes tipos de algoritmos de optimização para a identificação de parâmetros geomecânicos em estruturas subterrâneas. O principal objectivo é o de avaliar as suas principais diferenças em termos de robustez e eficiência sob diferentes circunstâncias. Foram testados dois tipos diferentes de algoritmos: i) algoritmos clássicos que usam o gradiente da função objectivo para guiar a procura e ii) um algoritmo inovador, do campo da inteligência artificial, chamado estratégia evolutiva. O primeiro tipo de algoritmo foi acoplado a um modelo 3D de um túnel enquanto que para o último foram utilizadas metodologias analíticas já que era expectável um número bastante mais vasto de cálculos e testes. Os algoritmos foram testados em elasticidade e elasto-plasticidade utilizando o modelo constitutivo de Mohr-Coulomb, Em elasticidade ambos os tipos de algoritmos apresentaram bons desempenhos mas em elasto-plasticidade os algoritmos clássicos revelaram um comportamento inadequado principalmente em termos de robustez, não convergindo em diversas situações. Verificou-se que em muitas situações estas limitações foram ultrapassadas pelo algoritmo inovador o qual apresenta potencial para futuras utilizações.