طراحی و بهینه‌سازی سقف سالن ورزشی با استفاده از الگوریتم تکاملی-تعاملی: تلفیق معیارهای سازه‌ای و زیبایی‌شناسانه

این پژوهش با هدف ادغام هندسه‌ زیبایی‌شناسانه با الزامات عملکردی سازه در طراحی سقف‌های خرپایی با دهانه بلند، الگوریتمی بهینه‌سازی تعاملی-تکاملی را پیشنهاد می‌دهد. این الگوریتم با بهره‌گیری از فرمول‌های تناسباتی الهام‌گرفته از الگوهای طبیعی و اسلامی، به تولید فرم‌های بهینه می‌پردازد. در این فرایند بهینه‌سازی چندهدفه، ترکیبی از مولدهای تصادفی و بازخورد انسانی برای پاسخگویی هم‌زمان به معیارهای سازه‌ای و زیبایی‌شناسانه به کار گرفته می‌شود. الگوریتم پیشنهادی در طراحی یک سالن بسکتبال مورد آزمون قرار گرفت و نتایج نشان داد که نسبت‌های بالاتر مانند 2.236 بهترین عملکرد را در اهداف چندهدفه ارائه می‌دهند، اما نسبت 0.75 به دلیل تعادل بصری و عملکردی، فرم نهایی را تشکیل داده و در مقایسه با فرم اولیه معمار، بهبود چشمگیری، از جمله کاهش وزن تا 40 درصد و رشد بیش از 1000 درصدی در تحقق تناسبات را نشان داد. این رویکرد در مجموع خلاقیت طراحی را تقویت کرده و زمان را کاهش داده و چارچوبی منظم برای توسعه‌ی روش‌های طراحی مبتنی بر الگوریتم‌های تعاملی در معماری ارائه می‌دهد.

design and optimization of a gymnasium roof using an interactive evolutionary algorithm: combining structural and aesthetic criteria

this study proposes an interactive-evolutionary optimization algorithm with the aim of integrating aesthetic geometry with structural functional requirements in the design of long-span truss roofs. this algorithm uses proportional formulas inspired by natural and islamic patterns to generate optimal forms. in this multi-objective optimization process, a combination of random generators and human feedback is used to simultaneously respond to structural and aesthetic criteria. the proposed algorithm was tested in the design of a basketball hall and the results showed that higher ratios such as 2.236 provided the best performance in multi-objective goals, but the ratio of 0.75 formed the final form due to visual and functional balance and showed significant improvements compared to the architect’s initial form, including a weight reduction of up to 40% and a growth of more than 1000% in the realization of proportions. this approach overall enhances design creativity, reduces time, and provides a systematic framework for developing design methods based on interactive algorithms in architecture.