Эвристический эволюционный синтез

Известны различные модификации эволюционных методов поиска оптимальных структур. Эволюционные методы заключаются в выводе некоторого правила выбора основных элементов структуры, подлежащих замене или вводимых в систему вновь, причем это правило вырабатывается в процессе пробных изменений в структуре. Если правило замены основных элементов структуры выводится из полученных ранее технологических данных, то такой метод синтеза структуры называется эвристическим эволюционным синтезом. [c.431]

Проблемами синтеза сложных химико-технологических систем начали интенсивно заниматься всего лишь в конце 60-х годов. В то же время литература по этому вопросу насчитывает уже не один десяток наименований [1, 2]. Для синтеза технологических схем ректификации многокомпонентных смесей применяют специальные методы декомпозиционные, эвристические, эволюционные и алгоритмические (прямой оптимизации). [c.100]

Эволюционные методы синтеза предполагают последовательную модификацию первоначально постулируемой технологической схемы процесса. При эволюционном синтезе используют также эвристические и декомпозиционные методы. Эволюционные методы разумно использовать лишь после того, как исходный вариант процесса синтезирован на основе общих принципов оптимального построения систем или методов прямой оптимизации. [c.101]

Рассмотрим эволюционно-эвристический метод синтеза систем теплообмена, разработанный специально для ручных расчетов [13]. Применение этого метода особо эффективно для синтеза оптимальных систем теплообмена установок первичной перегонки нефти. [c.322]

Рассмотрим еще один эволюционно-эвристический метод синтеза системы теплообмена, легко реализуемый также вручную [14]. В основу метода положены две эвристики 1) теплообмен ску-ществляется в первую очередь между наиболее горячим и наименее холодным потоками 2) поверхность теплообмена определяется исходя из требований максимального количества переданного тепла между двумя потоками с заданными температурами на входе. [c.325]

Для разработки методов решения задач синтеза ХТС первого— четвертого классов широко применяют декомпозиционный и эвристический принципы синтеза ХТС. Интегрально-гипотетический принцип используют при создании методов и алгоритмов решения пятого класса задач синтеза ХТС. Методы и алгоритмы решения задач синтеза ХТС шестого и седьмого классов базируются на применении эволюционного (в ряде случаев и эвристического) принципа синтеза ХТС. [c.143]

По существу, все известные методы синтеза (см. разд. 8.1) имеют приложение к системам разделения многокомпонентных смесей, и по уделяемому ему вниманию разделение можно поставить на второе место после систем теплообмена. Однако наибольшее распространение получили методы, которые можно разделить на три группы эвристические, эволюционные и алгоритмические [1]. Этим методам на первом этапе было свойственно акцентирование внимания на снижении размерности задачи поиска оптимального варианта. Однако в дальнейшем все большее внимание уделяется разработке (модификации) алгоритмов применительно к решению проблемы создания замкнутых химических производств по энергетическим и материальным потокам. [c.472]

Эволюционно-эвристический метод синтеза. Алгоритм синтеза заключается в генерации исходного варианта схемы с помощью эвристик и последующей модификации этой схемы в целом, а также применения эволюционной стратегии [38]. В отличие от ранее рассмотренного эвристического метода стратегия поиска исходного варианта схемы несколько отличается используемыми эвристиками и последовательностью их применения. Алгоритм состоит из следующих этапов (для эвристик, которые были использованы в предыдущих алгоритмах, указаны только номера). [c.480]

Стратегия получения оптимального варианта схемы может быть различной в зависимости от метода синтеза, например на основе эвристических правил или эволюционной стратегии (см. гл. 8). Однако в любом случае возникает необходимость в анализе множества вариантов схем, рассматриваемых либо последовательно, либо в рамках одной обобщенной гипотетической схемы. Этот процесс является итерационным с использованием соответствующих методов оптимизации. [c.144]

Температурно-интервальный алгоритм синтеза теплообменных систем [28, 29]. В основе алгоритма лежит разбиение общей задачи синтеза на ряд подзадач с определенным температурным интервалом каждая. В пределах каждой подзадачи синтез может проводиться с использованием эвристических правил или эволюционной стратегии. Прежде всего устанавливается минимальная разность температур между горячим и холодным потоками, а затем температурная шкала потоков (от входной до выходной) делится на ряд интервалов в количестве [c.460]

Эволюционные методы синтеза. Эти методы в значительной тепени являются развитием эвристических как в смысле получе-ша исходного варианта схемы, так и определения стратегии ее совершенствования. [c.479]

Эта группа методов характеризуется тем, что, начиная с исходной структуры, на очередном шаге синтеза происходит какое-то изменение структуры изменение схемы соединений элементов добавление новых элементов или то и другое одновременно. Эволюционные методы, как никакие другие, напоминают процесс традиционного ручного проектирования. Разница, как правило, состоит в том, что изменения и добавления производятся не интуитивно,а по каким-то эвристическим или аналитическим условиям. [c.116]

Т выбора принципа синтеза ХТС, используе - ого при синтезе ТС (декомпозиционный эвристический интегрально-гипотетический эволюционный), который определяет стратегию и методологию поиска оптимального решения ИЗС [c.12]

Адаптационно-эволюционный метод проектирования оптимальных технологических схем химических производств основан на использовании стратегии декомпозиционного, эвристического и эволюционного принципов синтеза ХТС. [c.186]

В последние годы было предложено несколько подходов к синтезу схем разделения зеотропных смесей эвристический метод [58, 83, 84], информационно-энтропийный подход [89], метод динамического программирования [90—94], метод ветвей и границ [95—97], интегральный подход [98—100], эволюционный метод [101]. [c.189]

К настоящему времени разработаны следующие основные методы синтеза методы декомпозиции [7, 9, 11—59], эвристические методы [2, 14, 60—68], методы прямого поиска структуры [13— 16, 28, 44—46, 69—и эволюционные стратегии синтеза [100—102]. Эти методы обычно используются как в отдельности, так и. в сочетании друг с другом. [c.7]

Синтез высокоэффективных ХТС представляет собой творческую интеллектуальную операцию поиска решений, выполнение которой невозможно полностью формализовать и алгоритмизировать. В связи с этим поиск оптимальных решений задач синтеза высокоэффективных ХТС в САПР должен осуществляться в режиме диалога инженера-технолога — лица, принимающего решения (ЛПР), и ЦВМ с применением эвристическо-эволюционных методов [38, 39, 50, 51]. [c.124]

Эвристическо-эволюционный метод синтеза высокоэффективных ХТС [38, 39, 50] создан на основе использования принципов авоматизированного синтеза ХТС (см. раздел 5.2) и теории искусственного интеллекта [161, 162]. Метод позволяет разрабатывать технологические схемы с минимальными потерями сырья, топлива и энергии, выбирать целесообразную совокупность совмещенных типовых ХТП, соответствующих раз- [c.137]

Результирующий семантический граф, который получен в режиме диалога ЛПР с ЦВМ, отображает смысловую информацию о технологической структуре сгенерированных альтернативных вариантов ХТС. Эта информация является исходной для следующих стадий эвристическо-эволюционного метода синтеза высокоэффективных ХТС. [c.143]

В настоящее время на базе обобщенной функциональной структуры интеллектуализированной системы генерации схем неоднородных ХТС разработан интерактивный комплекс программ автоматизированного синтеза (ИКПАС) высокоэффективных ХТС производств хлорорганических продуктов, который реализует эвристическо-эволюционный метод [50, 163]. Комплекс функционирует в режиме машинных директив, что делает излишним лингвистический разбор директив, порождаемых ЛПР. [c.143]

Мешалкин В. П., Кафаров В. В. Многостадийный эвристическо-эволюционный метод синтеза ХТС и его применение для проектирования оптимальных технологических схем производств органических веществ. М. НИИТЭХИМ, 1982, вып. 3, 68 с. (Сер. Современные проблемы химии и химической промышленности). [c.259]

Существует множество декомпозиционных эвристическо-эволюционных методов автоматизированного синтеза оптимальных ХТС [10, 22, 87—92]. Обычно они основаны на использовании [c.247]

Решение задачи синтеза ХТС в системе PIP находится с использованием иерархических эвристическо-эволюционных процедур. В PIP создана шестиуровневая иерархия процедур и знаний. С помощью ЭП выделяется укрупненный блок (функциональная подсистема) синтезируемой ХТС (верхний уровень иерархии) и определяются все технологические потоки, связанные с этим блоком. Затем с помощью процедур и знаний (заложенных в БЗ в виде алгоритмов упрощенного проектного расчета) определяются значения проектных переменных, рассчитываются материальный баланс, конструкционные параметры ЕО. Далее вьтолняется технико-экономический расчет ХТС на данном уровне по полученным значениям проектных переменных. Если ХТС, сгенерированная на этом уровне иерархии, целесообразна, ее технологическая схема уточняется при помощи того же алгоритма, но на более низком уровне. В качестве управляющей стратегии поиска оптимального решения используют иерархические процедуры направленного пе- [c.248]

В первом обзоре рассматриваются вопросы синтеза схем разделения многокомпонентных смесей и методы их анализа. Приводятся матричные, релаксационные методы расчета простых и сложных колонн ректификации, а также технологических схем. Даны методы обеспечения сходимости расчета. Синтезируются схемы разделения с применением эвристических, эволюционных, декомпозиционных и прямых методов оптн-мизации. [c.4]

Для решения задач синтеза ХТС разработаны эвристическо-эволюционные методы, которые позволяют человеку в режиме диалога с ЭВМ создавать высокоэффективные технологические схемы химических производств 17, 18]. [c.374]

Низкие по точности модели принято классифицировать как приближенные, и область их применения обычно ограничивается прикидочными расчетами, в результате которых выявляются качественные характеристики объекта.. Получение же количественных оценок, как правило, производится на базе точных моделей. Получение количественных зависимостей за практически приемлемое время счета возможно как результат снижения размерности задачи поиска (сокраш ения числа просматриваемых варианток) или как результат разработки точных и быстродействующих моделей. В первом случае основным приемом является использование различного рода ограничений, основанных на физико-химических, технологических и другого рода предпосылках (применение эвристических правил, эволюционной стратегии, фундаментальных закономерностей протекания процесса). Во втором случае задача заключается в разработке быстродействующих алгоритмов решения уравнений математического описания, использования аппроксимационных моделей. Снижение размерности пространства поиска оптимального варианта широко используется при разработке алгоритмов синтеза технологических схем (см. гл. 8). Обычно с решением этой же задачи связана и разработка аппроксимационных моделей. [c.426]

Рассмотренный алгоритм достаточно просто реализуется на начальном этапе синтеза теплообменных систем на основе критерия максимума рекуперации тепла. Однако как при получении базового варианта схемы, так и при его усовершенствовании используются определенные эвристические правила и эволюционные стратегии, связанные с опытом и эрудицией проектировщика и трудно поддающиеся формализации. Наиболее удобным режимом проектирования поэтому является режим непосредственного взаимодействия пользователя с ЭВМ. В этом случае любая стратегия получения оптимального (квазиоптимального) варианта схемы может быть легко реализована. Одной из важных задач для получения оптимального варианта теплообменной системы в соответствии с температурно-интервальным алгоритмом является объединение (расщепление) потоков и теплообменников, перемещени подогревателей и холодильников вдоль температурных градиентов потоков таким образом, чтобы обеспечивалась необходимая [c.465]

При разработке алгоритмов синтеза систем разделения многокомпонентных смесей решаются две основные задачи. Во-первых, снижение размерности пространства поиска оптимального варианта (см. табл. 8.1) за счет эффективности алгоритмов, использования эвристических правил или эволюционной стратегии и, во-вторых, обеснечение замкнутости технологического производства по энергетическим (главным образом) и материальным потокам. Исходя из этих задач можно провести классификацию известных подходов к решению задач синтеза систем разделения. [c.472]

Чапце всего эвристические правила используются в совокупности с учетом пх противоречивости и альтернативности. Даже порядок применения определенного набора эвристик является сам по себе эвристическим правилом, широко используемым в эволюционных методах синтеза. Существуют методы синтеза, в основе которых эвристики объединяются на основе некоторого критерия [34]. Напрпмер, в качестве критерия выбора эвристик использован минимум суммарной тепловой нагрузки на систему [35]. Исходя из этого алгоритм построен на использовании эвристик об эквимолярностп деления смеси и разделении близкокппящей смеси в отсутствие неключевых компонентов. [c.474]

Реализация указанного подхода связана с необходимостью исполь зования трех типов эвристик. Эвристики первого типа позволяют вьщелить наименее эффективное звено (узкие места) в каждом очередном варианте схемы. Эвристики второго типа необходимы для определения возможных вариантов усовершенствования узких мест, а эвристики третьего типа - для обеспечения стыковки модифицированного звена с немодифицированной частью варианта схемы. Эволюционный подход к проблеме синтеза химико-технологических схем фактически является модификацией эвристического и обладает тем же существенным недостатком — эвристики вероятны, правдоподобны, но не всегда безошибочны и универсальны и не всегда могут привести к получению действительно оптимальных результатов. Результаты часто могут бьпь почти оптимальными или оптимальными для одной разновидности конкретного процесса, но далеко не оптимальными для остальных. В то же время эти же результаты оптимальны для применяемой системы эвристик. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология