ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Появление доступных высокопроизводительных компьютеров определило интенсивное развитие в последние годы этого метода и его применение к задачам в различных областях. Метод удобен в задачах, решения которых зависят от большого числа параметров или когда невозможно предсказать область нахождения оптимального решения. Способ получения оптимального решения аналогичен эволюционным процесса, происходящим в природе: существование и воспроизводство лучших в популяции. Для получения решения необходимо уметь сформулировать требования к результату в виде функции цели, например взвешенной комбинации минимального веса изделия и стоимости эксплуатации при определенных ограничениях на структуру и поведение, и уметь вычислять значение этой функции при различных значениях переменных. При этом метод вычисления функции цели для одного объекта может быть любым известным в данной области науки и техники. Метод содержит конечную популяцию (набор) объектов с различными значениями внутренних параметров и производит операции отбора, обмена и мутаций с объектами в зависимости от численного значения функции цели каждого объекта.

Генетическим материалом является набор внутренних параметров объекта, полностью определяющих его строение и поведение. Обмен генетическим материалом двух объектов (репродукция) приводит к образованию нового объекта с новыми значениями внутренних параметров и образуется популяция нового поколения. В процессе смены поколений происходит поиск глобального оптимума. При решении конкретных задач обычно достаточно несколько тысяч поколений для популяции из 100-1000 объектов, что требует от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов вычислений функции цели - решений конкретной задачи для объекта при заданных параметрах. При этом точное решение может быть получено при бесконечно большом числе поколений, и каждый новый запуск компьютера будет давать результаты, несколько отличающиеся от предыдущих решений.

Разработано применение этого метода для оптимального проектирования уплотнительных элементов, применяемых в цилиндропоршневых парах насосов. При заданной нагрузке в процессе эволюции определяется оптимальная структура, с точки зрения повышения срока службы, резиновых уплотнений поршней гидравлических насосов.