Evaluación del método de colonia de hormigas para diseños de sistemas de distribución de agua

Abstract

Los métodos evolutivos como la Optimización de la Colonia de Hormigas (OCH) o Ant Colony (AC en inglés) son métodos basados en el comportamiento de alimentación de las hormigas. Estos métodos se han empleado en el estudio y diseño óptimo de Redes de Distribución de Agua (RDA´s) durante los últimos años. Este trabajo tiene como objetivo evaluar el método OCH para el diseño de RDA's. Para realizar esta evaluación, el OCH programado en MATLAB, fue sincronizado con el programa de código abierto EPANET 2.0, que en este estudio funcionó como motor de cálculo hidráulico. Adicionalmente, se presenta una guía en español del funcionamiento del algoritmo OCH-EPANET, para futuras aplicaciones de OCH en ingeniería civil. Se presentan dos ejemplos conocidos en la literatura con el fin de evaluar el desempeño del OCH y OCH-EPANET. El primer ejemplo, es conocido como el problema de agente viajero, que es del tipo NP-hard y su solución con el OCH muestra las ventajas de la optimización evolutiva. El segundo ejemplo, es el problema de la tuberías de Hanoi [1], el cual es solucionado en este trabajo mediante el algoritmo de optimización OCH-EPANET. Los resultados obtenidos muestran la aplicabilidad del esquema planteado para dos variantes del OCH, conocidos como sistema de Hormigas (SH) y algoritmo de Máximos y Mínimos Sistema de Hormigas (MMSH). Finalmente, se presentan las constantes y los parámetros heurísticos necesarios para correr con éxito el OCH. 1