بهینه سازی قابلیت اطمینان تجهیزات و تسلیحات نظامی با رویکرد ترکیبی شبیه سازی و الگوریتم های فراابتکاری

در نسل جدید نبردها و جنگ های شهری، کاربرد تجهیزات و تسلیحات با قابلیت اطمینان بالا ضمن در نظر گرفتن متغیرهایی مانند هزینه، حجم و وزن کل؛ از عوامل اصلی موفقیت و پیروزی محسوب می شود. این تحقیق تلاش دارد مدلی ریاضی برای بهینه سازی طراحی تجهیزات و تسلیحات نظامی ارائه دهد که اهداف آن افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه بوده و محدودیت هایی مانند حجم و وزن کل را نیز لحاظ کرده باشد. یکی از رویکردهای نوین در بهبود قابلیت اطمینان سیستم ها بهره گیری از قطعات مازاد (تخصیص افزونگی) است؛ اما در تحقیقات گذشته با هدف ساده سازی و امکان پذیری محاسبات ریاضی، مفروضاتی مانند عدم امکان تعمیر قطعات، نرخ خرابی ثابت و ساده (مانند تابع توزیع نمائی) و یا تک هدفه بودن، به مدل مسئله تحمیل می گردید. حال آنکه تحقیق حاضر ضمن حذف مفروضات پیش گفته به دلیل امکان تعمیر قطعات مختلف تجهیزات نظامی، نرخ خرابی و تعمیر متفاوت اجزاء و همچنین وجود اهداف مختلف؛ سعی در طراحی مدلی کاربردی متناسب با شرایط محیط عملیاتی نموده است. پژوهش حاضر از منظر هدف در گروه تحقیقات توسعه ای و از منظر روش در گروه تحقیقات آزمایشی قرار دارد. ضمن آنکه با توجه به گزاره های تحقیق و به دلیل آنکه مسئله تخصیص افزونگی در گروه مسائل سخت (NP-Hard) قرار دارد، برای حل مدل از یک تکنیک فراابتکاری بهینه سازی چندهدفه (الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب ۲- NSGAII) و به منظور امکان بررسی نرخ خرابی و تعمیر مختلف از تکنیک شبیه سازی استفاده شده است. در انتهای تحقیق نیز با کمک یک نمونه مطالعاتی نظامی و داده های واقعی به تشریح کامل مدل و روش حل پیشنهادی پرداخته شده است.

Keywords:

الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب , بهینه سازی چندهدفه , تجهیزات و تسلیحات نظامی , شبیه سازی , قابلیت اطمینان