Ученый в Омске создал алгоритм для химзаводов с расчетами на видеопроцессоре

Разработку создал Павел Борисовский — старший научный сотрудник филиала Института математики СО РАН в Омске. Испытательным заданием стало расписание для предприятия с выпуском более 100 разных продуктов в месяц. При решении сложных задач разработка показала лучшие результаты по точности и скорости, чем промышленный продукт Gurobi и другие программы, среди которых cuOpt от NVIDIA.

Для поиска подходящего графика Борисовский применил эволюционный алгоритм. Он формирует несколько расписаний случайным образом, проверяет их по ряду критериев и сохраняет самые удачные. Затем в отобранных вариантах корректирует очередность операций или количество установок, которые участвуют в производстве.

Алгоритм проходит тысячи таких циклов, с каждым шагом совершенствуя график. Одновременная обработка множества математических операций на графическом процессоре позволяет выполнять этот поиск за сравнительно короткое время.

В экспериментах сравнивали разработку с решениями для центральных процессоров, применяющими генетические подходы и методы ветвей и границ. Более мощные графические процессоры дадут еще больший выигрыш во времени и сделают алгоритм привлекательнее для практического применения.

Планирование на крупных химзаводах требует учитывать десятки установок и сотни веществ. От расписания зависит, удастся ли избежать простоев оборудования и реактивов. При этом доступным инструментам нередко нужны часы, а порой дни расчетов даже для подбора приемлемого графика, далекого от оптимального. Такие затраты времени затрудняют использование этих методов.

Источник: ТАСС