چکیده: در مسائل بهینه سازی چند هدفه غالبا اهداف متعارضی وجود دارد یافتن حالت آرمانی که در آن بطور همزمان همه توابع هدف در بهترین حالت خود قرار بگیرند، امری محال و نشدنی است. برای حل این تعارض تاکنون روشهای مختلفی مانند مجموع وزن دار، برنامه ریزی آرمانی، تبدیل به قید و .... ارائه شده اند که در بهترین حالت منجر به یافتن جبهه پارتو می شوند. این جبهه بعنوان مرزی میان نقاط شدنی و نشدنی به دلیل عدم معرفی یک جواب منحصر به فرد، راه حل قابل قبولی برای مسائل مهندسی نمی باشد. در این رساله برای رفع این تعارض، به ارائه مفهوم تعادل یابی و جایگزینی آن با مفهوم بهینه یابی پیشنهاد شده است. با یافتن حالت تعادل، پاسخهایی برای مسئله جستجو می شوند که نظر همه توابع هدف را جلب نمایند به گونه ای که هیچکدام انگیزه ای برای تخطی از آن را نداشته باشند. ریاضی دانان، از حدود یک قرن پیش برای حل مسائلی که بازیگران آن دارای منافع متعارضی بوده و صرفا براساس سود خود تصمیم می گیرند، نظریه بازی را ابداع کرده‌اند. در این شاخه علم ریاضی، نتیجه تصمیم گیری هر یک از بازیگران براساس اندرکنش پاسخهای دیگران پیش بینی می شود. درچند دهه گذشته کاربردهای گوناگونی از آن در اقتصاد، علوم سیاسی، نظامی و اجتماعی توسعه یافته است و در این پایان نامه از آن برای حل مسائل مهندسی سازه به عنوان یک تحقیق میان رشته ای استفاده شده است. به این صورت که سازه هایی با اهداف متعارض زیر انتخاب شده‌اند: حداقل سازی وزن (بعنوان شاخصی برای قیمت سازه)، حداقل سازی احتمال خرابی (بعنوان شاخصی برای قابلیت اعتماد) و حداقل سازی تغییرمکان (بعنوان شاخصی برای معیار عملکرد). هریک از توابع هدف، بعنوان بازیکنان یک بازی فرض شده و با تعریف حاصلضرب نش و حداکثر سازی آن، حالتی را بدست آمده که دارای شرایط تعادل نش باشد. یافته های این تحقیق نشان می دهد که میتوان با مقدار کمی افزایش وزن سازه، قابلیت اعتماد سازه را به میزان قابل توجهی افزایش داد. همچنین در فضای توابع هدف براساس رویکرد نظریه بازی، پاسخی متعادل میان بازیکنان حداقل کننده وزن(کمترین هزینه)، حداقل کننده تغییرمکان بالای خرپا (حداکثر کارآیی) و حداقل کننده احتمال خرابی (حداکثراعتماد) بدست آمده است. علاوه براین، درمورد انتخاب مصالح بکار رفته برای ساخت یک اسکلت ساختمانی (بتنی یا فولادی) وقتی بازیکنانی با معیار حداقل قیمت ساخت و حداکثرقابلیت اعتماد سازه می خواهند تصمیم گیری کنند، از نظریه بازی استفاده و به کمک شکل استراتژیک بازی، پاسخ متعادل پیدا شده و نشانداده شده که‌انتخاب اسکلت بتنی و انجام طراحی به روش بار و مقاومت درحد نهایی، پاسخ متعادل این مسئله می‌باشد. همچنین بعنوان مثالی برای بکارگیری روشهای فراابتکاری، به کمک روشNSGA II، جبهه پارتو برای یک خرپای 25 میله ای به ازای مقادیر مشخصی از ضریب تغییرات برای بار و مقاومت بدست آمده است.