МЕТОД СИНТЕЗА ОПТИМАЛЬНЫХ ПО СТОИМОСТНЫМ (ВРЕМЕННЫМ) ЗАТРАТАМ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛАНОВ МНОГОФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Анотація

Разработан метод синтеза оптимальных по стоимостным (временным) затратам композиционных планов многофакторного эксперимента, позволяющий проводить поиск без полного перебора всех вариантов перестановок. В традиционном методе планирования многофакторных экспериментов до получения адекватной математической модели реализуется последовательная достройка планов эксперимента по следующей схеме: дробный факторный эксперимент (ДФЭ) → полный факторный эксперимент (ПФЭ) → ортогональное центральное композиционное планирование (ОЦКП) → ротатабельное центральное композиционное планирование (РЦКП). Суть разработанного метода заключается в том, что ядро композиционного плана (ДФЭ или ПФЭ) оптимизируется по стоимостным (временным) затратам с использованием подхода, основанного на применении кода Грея. Планы, являющиеся достройками ядер до планов ОЦКП или РЦКП, оптимизируются одним из методов (или их комбинацией), например, анализ перестановок строк матрицы планирования, случайный поиск, метод ветвей и границ, генетические алгоритмы, жадный алгоритм, имитация отжига и т.д.

Проверка работоспособности разработанного метода осуществлена на примере исследования полупроводникового терморегулятора. При этом оптимизированное с использованием кода Грея ядро композиционного плана (ПФЭ) достраивалось до плана РЦКП серией опытов, оптимизация которых по стоимостным (временным) затратам выполнена комбинированным методом (жадный алгоритм и имитация отжига).