GESTIONE DELLA FORMAZIONE DELLA STRUTTURA DEI MATERIALI SILICATO DI SODIO UTILIZZANDO IL METODO DELLE RETI NEURALI

Garkavenko A.A.1, Ivashchenko Y.G.2
Dottorando, Università Tecnica Statale di Saratov intitolata a Yu.A. Gagarin1
Capo Dipartimento, CMT SADI, Università Tecnica Statale di Saratov intitolata a Yu.A. Gagarin2

Abstract: In questo articolo vengono discussi gli approcci alla gestione della formazione della struttura dei materiali e la possibilità di utilizzare le reti neurali come strumento per la ricerca e l'ottimizzazione delle composizioni.

Parole chiave: scienza dei materiali, silicato di sodio, vetro liquido, gestione, reti neurali, argilla bituminosa, materiali compositi.

Una delle sfide più importanti nella scienza dei materiali è la gestione della composizione e delle proprietà dei materiali compositi prodotti. Questa sfida viene affrontata con un approccio integrato, identificando le dipendenze della formazione della struttura in relazione alle proporzioni dei componenti iniziali e analizzando gli effetti dei processi tecnologici sulla formazione delle proprietà. Le ricerche in questo campo sono in corso da lungo tempo e possono ormai essere considerate il risultato dell'esperienza accumulata dai ricercatori. Nella gestione della formazione della struttura dei materiali silicato di sodio, è necessario determinare la relazione tra le proprietà gestibili e i parametri di controllo che possono essere utilizzati per applicare correzioni. Il metodo di gestione più semplice è la modifica del rapporto tra il riempitivo e il legante. Questo tipo di gestione consente di studiare l'effetto del grado di riempimento senza intervenire sulla chimica dei processi di formazione. Un altro tipo di intervento gestionale è la modifica dei parametri dei passaggi tecnologici senza cambiare la tecnologia del processo. Variare il tempo e la temperatura consente di valutare l'influenza dei processi fisici sulle proprietà del prodotto. Il passo successivo nella gestione può essere la modifica del tipo di legante o delle sue caratteristiche. Dal punto di vista del regime tecnologico, è possibile considerare il cambiamento del processo tecnologico in un nuovo, con nuovi parametri che possono essere controllati.

Nel grafico viene riportato un esempio dell'apprendimento e della verifica del funzionamento di una delle varianti del nucleo della rete neurale sui dati su cui la rete è stata addestrata, nonché su dati che la rete non ha mai visto prima. Sull'asse verticale è indicata la scala dell'errore in percentuale (l'errore è calcolato tenendo conto dei limiti superiori e inferiori dei parametri assegnati), mentre sull'asse orizzontale sono segnati i cicli di apprendimento. Come si vede, con un addestramento ripetuto (regolazione della matrice), la percentuale di errore diminuisce fino al 10%. Utilizzando l'esperienza accumulata nelle ricerche e combinandola con la funzione delle reti neurali, otteniamo uno strumento per la ricerca di composizioni che soddisfano i requisiti, nonché un sistema capace di gestire i processi produttivi, controllando e simulando gli effetti dei trattamenti a ogni stadio tecnologico.

BIBLIOGRAFIA
L'uso dell'approccio delle reti neurali nella progettazione della composizione di miscele di calcestruzzo. Ivashchenko Y.G., Glazkov A.A., Egorov I.V., Pchelintsev S.V./ XVII Conferenza scientifica internazionale "Metodi matematici nelle tecniche e tecnologie", 2004. Pp. 21-23