На главную страницу сайта
 


Телефоны  +7 (499) null391-95-89    /    +7 (916) null011-73-01          E-mail:   Ltbredun@Lec-technobredun.ru 
лого Eartius

Программное обеспечение Pareto Explorer для визуализации, графического анализа и многокритериальной оптимизации многомерных зависимостей


Метод Планирования Механических Свойств Резины



logo pdf Скачать краткий проспект (PDF файл 860 Кб)

logo youtube Посмотреть видео презентацию (12 мин.)



Предлагается программное обеспечение Pareto Explorer для визуализации, графического анализа и многокритериальной оптимизации регрессионных, алгебраических, и любых других многомерных зависимостей. Основная идея предлагаемого инструмента проиллюстрирована на примере типичной задачи шинной промышленности получения резины с планируемыми механическими свойствами в зависимости от концентраций ингредиентов.


Pareto Explorer поддерживает все основные стадии подготовки и обработки экспериментальных данных:

  • Алгоритмы планирования эксперимента.
  • Редактор для ввода экспериментальных данных.
  • Средства импорта экспериментальных данных из внешних файлов различных форматов.
  • Средства для построения аппроксимирующих моделей на основе экспериментальных данных:

    • Линейный регрессионный анализ
    • Анализатор регрессионной модели, позволяющий идентифицировать и удалить несущественные слагаемые регрессионной модели без потери точности
    • Алгоритм, позволяющий найти самую лучшую математическую формулу регрессионной модели на основе теории самоорганизации
    • Алгоритм построения нейронных сетей для аппроксимации экспериментальных данных
    • Средства запоминания найденных аппроксимирующих моделей в базе данных
    • Средства визуализации и графического анализа аппроксимирующих моделей
    • Средства оптимизации аппроксимирующих моделей
    • Средства генерации отчетов для результатов работы всех алгоритмов и видов анализа

C использованием Paretto Explorer были проведены следующие расчетные и экспериментальные работы для построения аппроксимирующих зависимостей механических свойств резины от ее состава.

  1. Спланировали и провели эксперимент, и измерили несколько механических свойств резины в зависимости от концентрации ингредиентов.
  2. Методом регрессионного анализа построили аппроксимирующую модель для каждого механического свойства резины.
  3. Программно сгенерировали 8192 точки равномерно распределенной последовательности, и вычислили по моделям свойства резины (красные точки на графиках).
  4. При помощи интерактивной зеленой рамки выделили на графике Hard-Flex (твердость и гибкость) наихудшие приемлемые значения для твердости (Hard) и гибкости (Flex) резины.
  5. Зеленые точки на диаграммах Antidegr-Filler (Антидеградант-Наполнитель) и Oil-Sulfur (масло-сера) показывают, какие концентрации ингредиентов обеспечивают выбранное сочетание гибкости и твердости резины.

Аналогично, можно выделить рамкой любую область в пространстве ингредиентов резины, и посмотреть какими сочетаниями твердости и гибкости будет обладать резина выделенного состава.


Pareto Explorer

На диаграммах, приведенных ниже, использовался другой способ разделения пробных точек на два подмножества – так называемый Парето фильтр. Зеленым цветом выделены точки полного набора компромиссных вариантов состава резины со всеми возможными комбинациями твердости и гибкости: от самого твердого и наименее гибкого – до самого гибкого и наименее твердого состава резины. Выбор компромиссного варианта осуществляется проектировщиком в зависимости от назначения резинового изделия, и соответствующих технических требований.


Парето фильтр

На диаграммах, приведенных ниже, использовался графический анализ изополос: 8192 пробных точек сортируются по ключевой переменной, и разбиваются на несколько одинаковых по количеству точек непересекающихся подмножеств, каждое из которых окрашивается в свой цвет. Распределение цвета на диаграммах отображает причинно-следственные связи между зависимыми и независимыми переменными. На трех диаграммах, расположенных ниже, переменная Гибкость используется как ключевая переменная – см. диаграмму Элластичность-Гибкость. Красная полоса на диаграммах показывает, что мимальной гибкости соответствует максимальная твердость (диаграмма Трение-Твердость) и максимальная концентрация наполнителя (диаграмма Антидеградант-Наполнитель). Соответственно, максимальной гибкости (синяя полоса) соответствует минимальная твердость и минимальная концентрация наполнителя.


графический анализ изополос

На нижеследующих трех диаграммах независимая переменная Масло использована как ключевая переменная. Цветные полосы позволяют увидеть распределение сочетаний, твердости, гибкости, эластичности и сопротивления на разрыв резины в зависимости от концентрации масла:


 распределение сочетаний


totop