Multiсriterial search for rational solutions when developing building composites

Abstract

Констатується багатокритеріальність завдань при розробці високоефективних будівельних композитів і необхідність кількісних описів зв’язків характеристик матеріалу, критеріїв якості, ресурсозбереження та інших критеріїв з факторами складу матеріалу, параметрами процесів виробництва і умов експлуатації. Виділяються експериментально-статистичні моделі в якості описів рецептурно- технологічних полів критеріїв (властивостей). Називаються підходи, які використовуються для вирішення задач багатокритеріальної оптимізації та їх недоліки. Пропонується метод і описується алгоритм ітераційного випадкового сканування рецептурно-технологічних полів властивостей, який дозволяє вирішувати невичерпне різноманіття оптимізаційних задач. Призначений для пошуку компромісного рішення при декількох критеріях оптимальності і вимогах специфікацій по ряду критеріїв-обмежень, метод дозволяє визначити і безліч допустимих рішень, і оптимуми за індивідуальними критеріями. Алгоритм досить універсальний. Не має принципових обмежень на число критеріїв, що оптимізуються. Легко реалізується в табличному процесорі, в інтерактивному режимі. На будь-якій ітерації до числа критеріїв можуть бути додані ресурсомісткі фактори, що вимагають мінімізації, змінені інші умови задачі (по мірі отримання технологічної інформації в обчислювальному експерименті). На кожній ітерації з множини генерованих рецептурно-технологічних варіантів відбираються ті, що задовольняють нормативним обмеженням, потім область пошуку стискається при покроковому наближенні до оптимумів критеріїв оптимальності. Етапи і результати пошуку компромісного оптимуму ілюструються на прикладі розробки карбамідного зв’язуючого, наповненого сумішшю зерен карбіду кремнію, дрібних і великих зерен андезиту. Визначено склад, що забезпечує компроміс між максимальними рівнями модуля пружності і коефіцієнта водостійкості, при дотриманні вимог до в'язкості технологічної суміші, міцності і зносостійкості композиту.