Исследование сходимости генетического алгоритма при решении задачи устранения температурного дисбаланса отапливаемых помещений - Шуравин, Александр Петрович; Вологдин, Сергей Валентинович (Интеллектуальные системы в производстве, 2022)
В статье обосновывается актуальность применения искусственного интеллекта в энергосбережении и исследований генетических алгоритмов, применяемых для решения задач устранения температурного дисбаланса отапливаемых помещений. Задачей представленного в настоящей статье исследования является определение зависимости скорости сходимости генетического алгоритма, применяемого для оптимизации температуры отапливаемых помещений от количества регулируемых параметров. В статье также приводится краткий обзор работ в области автоматизации и оптимизации энергосбережения и обзор работ в области исследования генетических алгоритмов, включая исследования зависимости сходимости генетических алгоритмов от различных параметров и применение генетических алгоритмов для решения узкоспециализированных задач. В данной работе приведена математическая постановка задачи оптимизации, вытекающая из задачи устранения температурного дисбаланса отапливаемых помещений, включая формулу вычисления целевой функции. Согласно данной формуле, целевая функция является среднеквадратическим отклонением температур в отапливаемых помещениях от нормативной. В статье также кратко приводится методика расчета равновесной температуры в отапливаемых помещениях, в частности, приводятся: уравнение теплового баланса, система гидравлических уравнений системы отопления здания, формула расчета теплопотока от радиатора отопления. В работе описан генетический алгоритм, включая блок-схему с объяснениями. Приведены результаты вычислительного эксперимента, включая графики и таблицу. В заключении приводятся выводы из результатов экспериментов: при увеличении количества параметров, подлежащих регулированию в ходе оптимизации, сходимость генетического алгоритма уменьшается - увеличивается количество итераций, за которые достигается условие останова, и эта зависимость нелинейная.