أوبتي سلانج
optiSLang هي منصة برمجية لتحليل الحساسية القائم على الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE) ، والتحسين متعدد التخصصات (MDO) ، وتقييم المتانة. طُوّرت في الأصل بواسطة شركة Dynardo GmbH، وتوفر إطار عمل للتحسين العددي للتصميم المتين (RDO) والتحليل العشوائي من خلال تحديد المتغيرات الأكثر تأثيرًا على هدف التحسين المحدد مسبقًا. يشمل ذلك أيضًا تقييم المتانة، أي الحساسية تجاه تشتت متغيرات التصميم أو التقلبات العشوائية للمعلمات. [ 1 ] في عام 2019، استحوذت شركة Ansys على شركة Dynardo GmbH . [ 2 ]
المنهجية
تحليل الحساسية
باستخدام توزيعات منتظمة دون تفاعلات بين المتغيرات، يُحدد تحليل الحساسية القائم على التباين مدى مساهمة متغيرات التحسين في تحسين استجابات النموذج. وعلى عكس طرق الحساسية القائمة على المشتقات المحلية، يُحدد هذا النهج مساهمة المتغيرات ضمن نطاقات المتغيرات المحددة.
معامل التنبؤ (CoP) [ 3 ] معامل التنبؤ هو مقياس مستقل عن النموذج لتقييم جودة النموذج ويتم تعريفه على النحو التالي:
أينيمثل مجموع مربعات أخطاء التنبؤ. تُقدّر هذه الأخطاء بناءً على التحقق المتبادل . في إجراء التحقق المتبادل، تُربط مجموعة نقاط الدعم بـالمجموعات الجزئية. ثم يتم بناء نموذج التقريب عن طريق إزالة المجموعة الجزئيةانطلاقاً من نقاط الدعم وتقريب مخرجات نموذج المجموعة الفرعيةباستخدام مجموعة النقاط المتبقية. هذا يعني أن جودة النموذج تُقدَّر فقط عند النقاط التي لم تُستخدم في بناء نموذج التقريب. وبما أن خطأ التنبؤ يُستخدم بدلاً من المطابقة، فإن هذا النهج ينطبق على نماذج الانحدار وحتى نماذج الاستيفاء.
نموذج التنبؤ الأمثل (MOP): [ 3 ] يمكن تحسين جودة التنبؤ لنموذج تقريبي بإزالة المتغيرات غير المهمة منه. وقد تم تبني هذه الفكرة في نموذج التنبؤ الأمثل (MOP)، الذي يعتمد على البحث عن مجموعة المتغيرات المدخلة المثلى ونموذج التقريب الأنسب (متعدد الحدود أو المربعات الصغرى المتحركة ذات الأساس الخطي أو التربيعي). ونظرًا لاستقلالية النموذج وموضوعية مقياس CoP، فهو مناسب تمامًا لمقارنة النماذج المختلفة في الفضاءات الفرعية المختلفة.
التحسين متعدد التخصصات : يمكن استخدام فضاء المتغيرات الأمثل ونموذج التقريب المُستنتج من إجراء CoP/MOP في عملية تحسين أولية قبل استخدام مُحسِّنات شاملة (الخوارزميات التطورية، وطرق سطح الاستجابة التكيفية، والطرق القائمة على التدرج، والطرق البيولوجية) لإجراء تحسين مباشر أحادي الهدف. بعد إجراء تحليل حساسية باستخدام MOP/CoP، يمكن أيضًا إجراء تحسين متعدد الأهداف لتحديد إمكانات التحسين ضمن الأهداف المتعارضة، واستخلاص عوامل ترجيح مناسبة لتحسين أحادي الهدف لاحق. في النهاية، يُحدد هذا التحسين أحادي الهدف التصميم الأمثل.
تقييم المتانة: في تحليل المتانة القائم على التباين، تُدرس تغيرات استجابات النموذج الحرجة. في برنامج optiSLang ، تُستخدم طرق أخذ العينات العشوائية لتوليد عينات منفصلة من دالة كثافة الاحتمال المشتركة للمتغيرات العشوائية المعطاة. بناءً على هذه العينات، التي يُقيّمها المُحلِّل بشكل مشابه لتحليل الحساسية، تُقدَّر الخصائص الإحصائية لاستجابات النموذج، مثل المتوسط، والانحراف المعياري، والكميات، والعزوم العشوائية ذات الرتب العليا.
تحليل الموثوقية: في إطار تقييم السلامة الاحتمالي أو تحليل الموثوقية، تُنمذج تأثيرات التشتت كمتغيرات عشوائية، تُحدد بنوع التوزيع، واللحظات العشوائية، والارتباطات المتبادلة. وتُعدّ نتيجة التحليل مكملاً للموثوقية، أي احتمال الفشل، والذي يمكن تمثيله على مقياس لوغاريتمي.
تكامل العمليات
صُممت لغة optiSLang لاستخدام عدة خوارزميات لحل المشكلات الميكانيكية والرياضية والتقنية وأي مشكلات أخرى قابلة للقياس الكمي. وتوفر optiSLang واجهات مباشرة للبرامج الخارجية.
- أنسيس
- MATLAB
- جنو أوكتاف
- إكسل
- أوبن أوفيس كالك
- بايثون
- أباكوس
- محاكاة إكس
- كاتيا
- LS-DYNA
- فلونكس
- ملتي بلاست
- أي برنامج يحتوي على تعريف إدخال نصي
تاريخ
منذ ثمانينيات القرن الماضي، عملت فرق بحثية في جامعة إنسبروك وجامعة باوهاوس فايمار على تطوير خوارزميات لتحسين الأداء وتحليل الموثوقية بالتزامن مع محاكاة العناصر المحدودة . ونتيجةً لذلك، تم ابتكار برنامج "اللغة الهيكلية (SLang)". في عام 2000، استخدم مهندسو الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE) هذا البرنامج لأول مرة لإجراء تحليل التحسين والمتانة في صناعة السيارات. وفي عام 2001، تأسست شركة Dynardo GmbH. واستنادًا إلى برنامج SLang، تم إطلاق برنامج optiSLang كحل صناعي لتحليل الحساسية والتحسين وتقييم المتانة وتحليل الموثوقية باستخدام الهندسة بمساعدة الحاسوب. وفي عام 2013، أُعيد تصميم الإصدار الحالي optiSLang 4 بالكامل بواجهة مستخدم رسومية جديدة وواجهات موسعة لعمليات الهندسة بمساعدة الحاسوب الخارجية. [ 1 ]
مراجع
- 1 2 "Ansys | برنامج محاكاة هندسية" . www.ansys.com .
- ↑ «شركة ديناردو، الرائدة في مجال تكامل عمليات المحاكاة وتحسين التصميم باستخدام برنامج أنسيس، توقع اتفاقية استحواذ نهائية» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2025 .
- 1 2 موست، توماس؛ ويل، يوهانس (2011). "تحليل الحساسية باستخدام النموذج الفوقي للتنبؤ الأمثل (MOP)" (ملف PDF) . وقائع مؤتمر WOST . 8 .
روابط خارجية
- برامج تحسين نظام الحاسوب
- برامج التصميم بمساعدة الحاسوب
- برامج الهندسة بمساعدة الحاسوب
- برامج التحسين الرياضي
- برامج المحاكاة
