Математическая модель и комбинированный квазиоптимальный алгоритм процесса переработки сахарной свеклы - Баландин, Дмитрий Владимирович; Кузенков, Олег Анатольевич; Эгамов, Альберт Исмаилович; Гертель, Арина Олеговна (Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2023)
В статье представлена математическая модель переработки сахарной свеклы. Рассматривается набор партий сырья, которые отличается друг от друга исходным химическим составом и скоростью его изменения в течение хранения. Отличительная особенность исследования состоит в учете эффекта дозревания сырья на начальной стадии хранения. Основная оптимизационная задача исследования состоит в том, чтобы построить такую последовательность переработки имеющихся партий сырья, при которой выход сахара будет максимальным. Точное решение поставленной задачи возможно на основе хорошо известной в дискретной оптимизации задачи о назначениях. Однако невозможность априорного знания об изменении всех характеристик сырья во время хранения требует разработки эвристических алгоритмов, не использующих исчерпывающую информацию о составе сырья. В настоящей статье предложены два новых эвристических алгоритма переработки, которые являются комбинациями уже известных эвристических алгоритмов — «жадного» и «бережливого». Такая комбинация обусловлена эффектом дозаривания сырья и состоит в поочередном применении «жадного» и «бережливого» алгоритмов на разных стадиях хранения — в период дозаривания и в последующее время, когда происходит увядание свеклы, сопровождающееся снижением сахаристости. В ходе проведенного исследования решена задача оценки возможных потерь при реализации эвристических квазиоптимальных алгоритмов переработки сахарной свеклы по отношению к теоретически рассчитанному максимально возможному выходу сахара. Оценка предлагаемых алгоритмов проводилась с учетом данных Сергачского сахарного завода. В результате проведенного исследования было установлено, что квазиоптимальным алгоритмом независимо от продолжительности стадии дозаривания является бережливый/ жадный алгоритм. Именно этот алгоритм рекомендуется использовать на практике при наличии процесса дозаривания.