Шефер А.А.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА К ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ МНОГОСЛОЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются особенности применения генетического алгоритма к существующей информационной системе теплотехнического расчета для исследования оптимизации проводимого расчета
Ключевые слова:
генетический алгоритм, теплотехнический расчет
Генетический алгоритм – это эвристический алгоритм поиска наилучшего решения, применяемый в задачах оптимизации и моделирования путем последовательного комбинирования, подбора и вариации искомых параметров. Данный алгоритм позволяет получить из набора начальных теплотехнических и теплофизических параметров эталонный набор величин, которые, при передаче в фитнес функцию, дадут достоверный результат. Для использования генетического алгоритма были отобраны исходные данные – это диапазоны изменения толщин слоев стеновой многослойной панели, полученные с помощью существующей информационной системы теплотехнического расчета многослойных элементов конструкций, имеющих постоянные теплофизические и теплотехнические параметры. Данные параметры переданы в генетический алгоритм и использованы в таких функциях как: селекция, кроссовер(скрещивание) и мутация. Начальные данные выбраны исходя из полученных решений, путем вариации искомых параметров слоев стены. Количество параметров оптимизации варьировалось от трех до пяти. Эти параметры формируют начальное поколение, которое в дальнейшем определяет исходную популяцию. На этапе селекции полученная популяция подвергается отбору по наилучшему совпадению с эталонным решением поставленной задачи, погрешность для каждого значения одинакова. Отобранные значения передаются в функцию кроссовера. На этапе кроссовера отобранные значения скрещиваются между собой, имитируя пару «родительских хромосом». Происходит случайное разделение хромосом в точке, выбранной случайным образом. Отсеченные гены (исходные параметры популяции) меняются местами и формируют генотип потомков. С фиксированной вероятностью в пять процентов происходит этап мутации. На данном этапе «наследник» модифицируется вручную, то есть его значение заменяется на случайное, и, в дальнейшем, уже новое значение передается в начало цикла. Результаты численных расчетов по применению алгоритма показали его эффективность как в случае однокритериальной постановки задачи, так и при наличии нескольких критериев, путем сведения её к однокритериальной, методами линейной свертки или выбора главного критерия.
Номер журнала Вестник науки №5 (14) том 3
Ссылка для цитирования:
Шефер А.А. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА К ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ МНОГОСЛОЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ // Вестник науки №5 (14) том 3. С. 384 - 385. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/1338 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019. 16+