Ứng dụng phƣơng pháp trí tuệ nhân tạo và phân tích Taguchi để xác định chế độ cắt tối ƣu khi gia công trên máy phay CNC

LỜI CẢM ƠN Trong q trình học tập hồn thành luận án tốt nghiệp, tác giả nhận giúp đỡ, động viên gia đình, người thân dạy bảo thầy cô giáo Trường Đại học Bách khoa Hà nội Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Viện Cơ khí, Viện Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình dạy bảo suốt khoá học Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Trần Văn Địch PGS TS Vũ Toàn Thắng hướng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, hỗ trợ giúp đỡ tác giả suốt khoá học MỞ ĐẦU Cơ sở để lựa chọn đề tài Ngày nay, gia cơng đạt độ xác cao q trình cơng nghệ phổ biến xu phát triển tất yếu kỹ thuật gia cơng khí Tìm hiểu qui luật phân bố ảnh hưởng thông số công nghệ đến suất chất lượng gia công phương pháp để điều khiển q trình cơng nghệ Mặt khác, ứng dụng kỹ thuật điều khiển số (NC) xu hướng phát triển mạnh mẽ công nghiệp từ thiết bị đến qui trình cơng nghệ với ưu độ xác khả linh hoạt [1], [2] Tính linh hoạt thiết bị hệ thống cơng nghệ tỷ lệ thuận với chi phí giá thành, sử dụng hiệu thiết bị điều kiện cần thiết với q trình cơng nghệ Kỹ thuật gia cơng khí máy điều khiển số (CNC) nghiên cứu, ứng dụng phát triển lớn mạnh Việt Nam nước giới Ngành công nghệ gia công, chế tạo thiết bị có bước phát triển vượt bậc với máy CNC có khả gia cơng đạt độ xác cao đáp ứng nhu cầu gia tăng độ xác Với hệ thống cơng nghệ định, suất hay chất lượng bề mặt phụ thuộc chủ yếu vào chế độ cắt cài đặt [2], [7], điều khiển thơng số chế độ cắt phương pháp hiệu để kiểm sốt chất lượng gia cơng nâng cao hiệu sử dụng thiết bị Do cài đặt chế độ cắt hợp lý hay tối ưu điều kiện cần cho q trình gia cơng khí [3], [5] Thực tế môi trường gia công tồn yếu tố không điều khiển (yếu tố nhiễu) làm giảm chất lượng gia cơng Q trình cài đặt thông số công nghệ lúc cài đặt xác mong muốn hay q trình thu nhận thơng tin sau gia công bị ảnh hưởng yếu tố nhiễu làm thơng tin có gần với giá trị thực mức độ tin cậy định [4], [16], [17] Mặt khác mơ hình phổ biến sử dụng xác định thông số công nghệ hợp lý bị hạn chế nhu cầu gia tăng độ xác sử dụng hiệu thiết bị [20], [21], [22] Do cần thiết phải có phương pháp tiếp cận dự đoán mối quan hệ thực nghiệm mới, đánh giá mức độ ảnh hưởng yếu tố vào nhiễu đến kết đầu giải tốn tối ưu cho độ xác cao tiến dần đến kỹ thuật điều khiển chất lượng trực tuyến tương lai Ngày nay, ứng dụng phát triển khoa học máy tính, người tiếp cận mơ q trình thu nhận xử lý thơng tin não tìm hiểu chế tối ưu tự nhiên Khoa học trí tuệ nhân tạo ngành nghiên cứu để tiếp cận khả tư học não [8], [9], [10], [11], [15], [27] Ứng dụng khoa học trí tuệ nhân tạo lĩnh vực điều khiển tối ưu xu hướng tất yếu tương lai Từ phân tích làm tiền đề cho tác giả nghiên cứu chọn lĩnh vực tối ưu trình cơng nghệ gia cơng khí làm đề tài luận án Bài tốn tối ưu gia cơng khơng phải tốn cần tìm phương pháp tiếp cận để giải lớp tốn tối ưu cơng nghệ gia cơng khí cần thiết, thực tiễn tất yếu để giải u cầu cơng nghệ ngày xác khắt khe tương lai Mục đích, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Mục đích - Nghiên cứu phương pháp tiếp cận làm tăng khả dự đốn chất lượng gia cơng - Tăng độ xác xác định chế độ cắt tối ưu cho gia công máy phay CNC sở nâng cao suất chất lượng bề mặt chi tiết gia công - Xây dựng mối quan hệ thực nghiệm chế độ cắt với suất chất lượng bề mặt, tính tốn chế độ cắt tối ưu cho gia công số thép hợp kim Đối tƣợng nghiên cứu - Nghiên cứu q trình gia cơng máy phay CNC - Gia công số vật liệu cứng - Ứng dụng mạng mờ nơ ron giải thuật trí tuệ bầy đàn (trí tuệ nhân tạo tính tốn) - Phương pháp số để tối ưu hóa - Phương pháp Taguchi xác định mức độ ảnh hưởng thông số công nghệ đến suất chất lượng bề mặt Phạm vi nghiên cứu Tìm phương pháp dự đốn mối quan hệ thực nghiệm tính tốn chế độ cắt hợp lý, tối ưu để đạt suất chất lượng bề mặt chi tiết gia công máy phay CNC Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chung kết hợp nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Làm phong phú thêm lý thuyết qui hoạch thực nghiệm xử lý liệu thực nghiệm, q trình tối ưu hóa thông số công nghệ điều kiện Việt Nam - Đưa trí tuệ nhân tạo vào kỹ thuật điều khiển thơng số cơng nghệ gia cơng khí - Đưa phương pháp Taguchi vào thiết kế thực nghiệm tính tốn mức độ ảnh hưởng thơng số công nghệ đến suất chất lượng bề mặt Những đóng góp - Ứng dụng giải pháp trí tuệ nhân tạo phân tích Taguchi thiết lập mối quan hệ thực nghiệm chế độ cắt với chất lượng bề mặt, suất gia công, lực cắt, độ mòn dụng cụ xác định chế độ cắt tối ưu phay thép SKD11 SKD6 - Xây dựng phần mềm BK-CTMNET dự đoán mối quan hệ thực nghiệm cho độ xác cao tính tốn thơng số cơng nghệ tối ưu phục vụ nghiên cứu sản xuất Cấu trúc luận án Luận án trình bày 151 trang, ngồi phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, luận án gồm chương: Chương Tổng quan ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến suất chất lượng bề mặt, phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu gia công máy phay CNC; Chương Giải pháp trí tuệ nhân tạo ứng dụng; Chương Phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu gia công máy phay CNC; Chương Xây dựng mơ hình tốn học thực nghiệm chế độ cắt với thông số công nghệ xác định chế độ cắt tối ưu máy phay CNC Chƣơng 1: TỔNG QUAN ẢNH HƢỞNG MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT, PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT TỐI ƢU KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY CNC 1.1 Các tiêu chất lƣợng bề mặt gia công [1] Chất lượng bề mặt gia công tập hợp tiêu yếu tố hình học, tính chất lý mà kết để lại sau tương tác dụng cụ cắt với bề mặt chi tiết gia công Các thông số chất lượng bề mặt định lớn đến khả làm việc chi tiết máy Vì phương pháp gia cơng nhằm đảm bảo tiêu chất lượng bề mặt 1.1.1 Các yếu tố hình học 1.1.1.1 Độ nhấp nhơ tế vi Trong q trình cắt, lưỡi cắt dụng cụ tương tác với bề mặt chi tiết gia cơng hình thành phoi đồng thời để lại vết xước cực nhỏ bề mặt gia công nhấp nhơ tế vi (độ nhám) Đặc trưng cho tính chất nhấp nhô bề mặt gia công đo chiều cao nhấp nhô tế vi (Rz) sai lệch profin trung bình cộng (Ra) lớp bề mặt Sai lệch profin trung bình cộng (Ra) thơng số công nhận phổ biến nhất, sử dụng nhiều thông số quốc tế độ nhám Độ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt) sở để đánh giá độ nhẵn bề mặt phạm vi chiều dài chuẩn ngắn đặc trưng quan trọng chất lượng bề mặt chi tiết máy Độ nhám bề mặt ảnh hưởng lớn đến tính chất làm việc chi tiết máy: tính chống mịn, chống mỏi, chống ăn mịn hóa học độ ổn định mối ghép Việc khống chế độ nhám bề mặt mức độ định có vai trị quan trọng q trình gia cơng, chế tạo sản phẩm Các q trình gia cơng bề mặt khác tạo nên độ nhám bề mặt khác giá thành sản phẩm khác Hình 1.1 thể mối quan hệ độ nhám bề mặt giá thành số phương pháp gia công, qua đồ thị thấy giá thành sản phẩm tăng lên nhanh chóng muốn giảm độ nhám bề mặt tới giá trị theo yêu cầu Do đó, người thiết kế cần phải quan tâm tới giá thành sản phẩm bên cạnh chất lượng bề mặt Lưu ý đồ thị đơn vị theo trục y nên khơng dùng để so sánh giá thành q trình gia cơng khác 1.1.1.2 Độ sóng bề mặt Độ sóng bề mặt chu kỳ không phẳng bề mặt chi tiết máy quan sát phạm vi lớn độ nhám bề mặt Ngồi bước nhấp nhơ tế vi Sm (RSm) đo với trung bình khoảng cách đỉnh nhấp nhô liên tiếp phạm vi chiều dài chuẩn đo Bước nhấp nhô tế vi phản ánh tần suất xuất mô nhám đơn vị diện tích Khi bước nhám nhỏ số đỉnh nhám nhiều đơn vị diện tích làm tăng số điểm tiếp xúc bề mặt làm tăng tính chất sử dụng cho chi tiết máy 1.1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất hình học bề mặt gia công Từ chất trình cắt gọt hình thành bề mặt gia cơng thấy yếu tố ảnh hưởng tới độ nhám độ sóng bước nhám bề mặt bao gồm: - Các thơng số hình học dụng cụ cắt bán kính mũi dao góc độ dao cắt - Các yếu tố rung động hệ thống công nghệ: máy, dụng cụ cắt, đồ gá, chi tiết gia công - Vật liệu gia công mà chủ yếu khả biến dạng dẻo vật liệu - Các thông số chế độ cắt bao gồm: vận tốc cắt, chiều sâu cắt, lượng tiến dao Thông thường vận tốc cắt cao, chiều sâu cắt nhỏ, lượng tiến dao bé làm giảm chiều cao nhấp nhơ tế vi ngược lại Ngồi cịn số yếu tố khác dung dịch trơn lạnh hay yếu tố không điều khiển (yếu tố nhiễu) gây ảnh hưởng tới tính chất hình học bề mặt Trong hệ thống công nghệ xác định, tính chất hình học bề mặt gia cơng phụ thuộc chủ yếu vào chế độ cắt cài đặt điều khiển thơng số chế độ cắt hợp lý cách tiếp cận hiệu để kiểm sốt tính chất hình học bề mặt theo yêu cầu Với hệ máy sử dụng công nghệ điều khiển số (CNC) việc cài đặt chế độ cắt mềm dẻo thuộc tính máy nên ứng dụng máy CNC kỹ thuật gia cơng khí xu phổ biến tất yếu 1.1.2 Tính chất lý Q trình tương tác dụng cụ cắt vật liệu gia cơng ngồi yếu tố hình học để lại cịn tạo lớp biến cứng ứng suất dư bề mặt Lưỡi cắt chêm cắt chêm vào bề mặt gây xô lệch mạng tinh thể bề mặt, trình nội ma sát phân tử chuyển động lớp vật liệu với trình ma sát khốc liệt mặt trước dao bề mặt phoi, bề mặt sau dao với bề mặt gia công sinh nhiệt từ biến dạng dẻo đến phá hủy vật liệu hình thành bề mặt Kết trình tạo nên lớp biến cứng ứng suất dư lớp bề mặt mà phụ thuộc vào phương pháp gia cơng thơng số hình học dao chế độ cắt Tính chất lý lớp bề mặt ảnh hưởng đáng kể đến tính chất làm việc chi tiết máy phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể 1.2 Năng suất gia công [7] Năng xuất cắt phay thể thể tích kim loại (hay khối lượng kim loại) cắt đơn vị thời gian W (mm3/phút) Năng suất cắt tiêu kinh tế đặc trưng cho q trình cắt Các phương pháp gia cơng nhằm đảm bảo suất cắt cao điều kiện công nghệ cụ thể Năng suất cắt phay tỷ lệ thuận diện tích cắt vận tốc cắt suất cắt tỷ lệ thuận với lượng tiến dao, vận tốc cắt chiều sâu cắt Thông thường gia công thô mong muốn suất cắt cao tốt với chất lượng bề mặt giới hạn, gia công tinh cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chất lượng bề mặt chủ yếu Nhưng cho dù gia công thô hay tinh phải đảm bảo suất cắt cao sở đảm bảo chất lượng bề mặt Đối với hệ thống công nghệ định cài đặt chế độ cắt hợp lý đảm bảo chất lượng bề mặt nâng cao suất gia công điều kiện cần cho q trình cơng nghệ Từ phân tích thấy chất lượng bề mặt suất cắt gia công hai yếu tố quan trọng chuỗi trình sản xuất Đối với hệ thống công nghệ đầu tư xác định, hai yếu tố bị định lớn từ chế độ cơng nghệ cài đặt chế độ cắt yếu tố điều khiển linh hoạt Thay đổi chế độ cắt phương pháp hiệu để kiểm soát chất lượng bề mặt tăng suất gia công 1.3 Phƣơng pháp truyền thống xác định chế độ công nghệ [4], [6] Gia công với chế độ hợp lý hay tối ưu điều kiện cần cho trình công nghệ Hiện xác định chế độ cắt hợp lý cho loại vật liệu hệ thống cơng nghệ cụ thể thực theo tiến trình hình 1.2 gồm bước - Bước 1: xây dựng bảng qui hoạch thực nghiệm Bước đưa ma trận thí nghiệm xây dựng theo phương pháp khác Hiện thường sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt (CCI CCF), phương pháp qui hoạch thực nghiệm trực giao, phương pháp qui hoạch hợp Box-willson [3] - Bước 2: thực nghiệm thu thập số liệu Tiến hành thực nghiệm theo số liệu vạch từ bước đo đạc số liệu đầu cần quan tâm: độ nhám bề mặt Rz, bước nhám Sn, lực cắt F, độ mòn dụng cụ hs, tần số rung động f, nhiệt cắt - Bước 3: xác định mối quan hệ thực nghiệm Từ liệu đầu vào bước liệu đo đạc đầu bước lập bảng thực nghiệm sau dựa vào phương pháp bình phương cực tiểu hay hồi qui thực nghiệm xác định hàm quan hệ toán học Hàm quan hệ tốn học thu hồn tồn dạng hàm tường minh, rõ ràng - Bước 4: thành lập tốn tối ưu Xác định hàm mục tiêu mà thơng thường hàm suất gia công hay thời gian gia công Các điều kiện biên bao gồm giới hạn chất lượng bề mặt, giới hạn công suất cắt lớn nhất, giới hạn độ mòn dao, giới hạn không gian thông số chế độ cắt - Bước 5: giải toán tối ưu Sử dụng phương pháp truyền thống hay lặp số xác định chế độ tối ưu - Bước 6: cài đặt chế độ tìm máy thực gia cơng so sánh kiểm nghiệm Đối với mơ hình để nâng cao độ xác xác định chế độ cơng nghệ tối ưu ngồi yếu tố cố định (hệ thống cơng nghệ, thu thập dư liệu) tồn khâu định xác định mối quan hệ thực nghiệm phương pháp giải tốn tối ưu Tuy nhiên khâu lại có tính linh hoạt mềm dẻo nên thay đổi chuỗi trình phương pháp truyền thống sử dụng tập trung vào số giải pháp 1.3.1 Mơ hình xác định mối quan hệ thực nghiệm Hiện nay, mối quan hệ thực nghiệm xác định phổ biến phương pháp: bình phương cực tiểu hồi qui thực nghiệm Mơ hình thể hình 1.3 Các thơng số đầu vào x=[x1,x2, xn] qua mơ hình quan hệ f(x) biến đổi đến đầu di Một mơ hình tốn học f(x) chọn tổng bình phương sai lệch điểm dự đoán điểm thực nhỏ Độ xác mơ hình phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm chọn dạng mơ hình quan hệ 1.3.1.1 Phương pháp bình phương cực tiểu Sử dụng để xác định mối quan hệ toán học đại lượng có mối quan hệ với dạng biết qui luật: tuyến tính, tuần hồn, hàm mũ, hàm logarít…các dạng hàm chưa biết giá trị cụ thể tham số, để xác định tham số sử dụng thí nghiệm, đo đạc…các cặp giá trị tương ứng chọn mơ hình tốn học cụ thể để tính tốn tổng giá trị sai lệch bình phương điểm Tổng sai lệch hàm giá trị hệ số cần xác định Các hệ số phù hợp với mơ hình giá trị nghiệm để giá trị hàm sai lệch nhỏ * Đánh giá phương pháp  Ưu điểm : - Phương pháp có khả xử lý với liệu (kích thước tính chất liệu tùy ý) nên kết đưa phù hợp với thực nghiệm - Trong q trình tính tốn, thực phép tổng giá trị thực nghiệm bậc lẻ nên giản sai số ngẫu nhiên q trình thí nghiệm mà khơng quản lý - Phuơng pháp bình phương cực tiểu, chất nội suy đường (mặt) để đạt tiêu đó, nên có sai số phương pháp  Nhược điểm - Nhược điểm lớn phương pháp (làm cho khơng thơng dụng trước đây) địi hỏi lượng lớn phép tính tốn ( điều số thí nghiệm nhiều có nhiều đại lượng đầu vào) Nếu thực tính tốn tay phương pháp cịn gây sai số tính tốn - Do đặc trưng cơng thức tính tốn có tổng bình phương nên gây nên sai số tích lũy cơng thức tính toán cuối 1.3.1.2 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm Mục đích quy hoạch thực nghiệm xây dựng mơ hình tốn học (phương trình hồi quy) biểu thị mối quan hệ thông số đầu thông số đầu vào Phương pháp cần phải thực kiểm tra tính đồng thí nghiệm, chủ động thí nghiệm sử dụng qui hoạch thực nghiệm trực giao * Đánh giá  Ưu điểm: 10  Nguyên tắc quy hoạch thực nghiệm tốn thời gian để nhận thơng tin nhiều Do nhận thấy phương pháp quy hoạch thực nghiệm phương pháp đơn giản địi hỏi số liệu thí nghiệm xử lý tốn học phức tạp (Chẳng hạn có hai yếu tố đầu vào cần thí nghiệm mẫu) Do sử dụng tính tốn nên phương pháp loại bỏ sai số tính tốn  Tuy sử dụng thí nghiệm giới hạn kết chấp nhận biết trước hàm phụ thuộc  Phương pháp quy hoạch thực nghiệm sử dụng xác liệu thí nghiệm vào cơng thức mong muốn, nên phương pháp tránh sai số phương pháp  Nhược điểm:  Tuy đòi hỏi liệu thí nghiệm phương pháp địi hỏi tiến hành lượng khơng nhỏ thí nghiệm để kiểm tra tính đồng nó, sau tiến hành nhiều thí nghiệm kết lại không đưa vào công thức cuối cần đạt Như vừa công mà lại làm giảm tính xác phương pháp Chẳng hạn với thí nghiệm với số liệu kết luận cơng thức có hai biến phụ thuộc khó đạt độ xác dự đốn  Do tiến hành số thí nghiệm, nên khơng thể tìm điểm khác biệt vấn đề mà q trình thí nghiệm địi hỏi Vì với thơng số đầu vào thí nghiệm với hai số liệu tương ứng với (-1) (+1), khơng thực nhiều thí nghiệm khơng thể tìm quy luật giới hạn hẹp liệu đầu vào  Phương pháp quy hoạch thực nghiệm nên áp dụng với liệu cách 1.3.2 Mơ hình xác định chế độ cơng nghệ tối ƣu Bài tốn tối ưu thiết lập dựa vào mục đích người làm cơng nghệ Thơng thường mục đích cuối cần tìm chế độ công nghệ tối ưu chế độ công nghệ hợp lý để mở rộng khả công nghệ thiết bị Q trình thường có bước bao gồm thành lập toán tối ưu giải tốn tối ưu Mơ hình tìm thơng số cơng nghệ tối ưu thể hình 1.4 1.3.2.1 Thành lập toán tối ưu Bài toán tối ưu thiết lập xác định rõ ràng hàm mục tiêu định giới hạn biên - Hàm mục tiêu thiết lập thường để đảm bảo tính kinh tế q trình gia cơng Thơng thường hàm mục tiêu gia công thời gian gia công hay suất gia công 10 công nghệ cụ thể mở rộng cho lớp dạng tương tự Với cách tiếp cận ứng dụng giải pháp trí tuệ nhân tạo qui hoạch thực nghiệm Taguchi đưa qui trình xác định chế độ cắt tối ưu hình 3.1 bao gồm bước Bắt đầu Thiết kế ma trận thí nghiệm trực giao Taguchi Thực nghiệm thu thập liệu Thiết lập quan hệ thực nghiệm: mạng mờ nơ ron, giải thuật lan truyền ngược kết hợp ABC Phân tích thực nghiệm Taguchi: đánh giá mức độ ảnh hưởng chế độ cắt đến đầu nhiễu Thành lập toán tối ưu Xác định biến giải toán tối ưu Giải toán tối ưu: sử dụng giải thuật trí tuệ bầy đàn ABC In lưu kết tối ưu Kết thúc Hình 3.1 Sơ đồ tiến trình xác định chế độ cơng nghệ tối ưu 3.2 Ứng dụng mạng mờ nơron giải thuật ABC xác định mối quan hệ thực nghiệm chế độ cắt thông số đầu 3.2.1 Các tiêu đánh giá chất lượng mơ hình tốn học mạng Một mơ hình mạng có tham số mạng tốt giá trị sai số trung bình tb độ phân tán sai số nhỏ tốt ( tb, ), hay giá trị E nhỏ tốt Vì so sánh độ tốt hay xấu tham số mạng qua tiêu chuẩn sau: - So sánh giá trị ( tb, ) tham số mạng - So sánh độ lệch trung bình bình phương E 11 Nếu sử dụng số E làm tiêu chuẩn so sánh, đánh giá độ tốt xấu tham số mạng điều kiện dừng cho tốn tìm tham số mạng xảy số điểm liệu có sai lệch giá trị kết xuất mạng giá trị thực lớn Nó khơng phản ánh độ tập trung sai số hay phân tán sai số Mong muốn sai lệch cho điểm liệu phải nhỏ sai lệch khơng phân tán rộng Nếu phân tán rộng độ chênh lệch sai số lớn nhỏ lớn gây độ xác dự đốn mối quan hệ không cao Ngược lại ưu điểm dùng tiêu chuẩn E làm tiêu chuẩn dừng q trình tính tốn đơn giản hơn, nhanh Nếu sử dụng giá trị sai số trung bình độ phân tán sai số làm tiêu chuẩn dừng cho tốn, qúa trình tính tốn nhiều lại cho khả điều chỉnh mơ hình mạng xác với mơ hình thực tế Trong luận án sử dụng sai lệch E làm công cụ giảm sai số tồn mẫu dùng sai số trung bình, phương sai sai số làm tiêu chuẩn dừng cho toán 3.2.2 Giải thuật ABC, lan truyền ngược xác định tham số hệ thống mạng Các giá trị sai i, tb, , E hàm quan hệ phụ thuộc vào tham số mạng, để xác định tham số w cho giá trị đầu mạng bám sát giá trị thực di, sử dụng hai giải thuật lan truyền ngược giải thuật w w w ; E Ew i tb ABC i ; tb ; Giải thuật lan truyền ngược sử dụng phương pháp giảm dốc Gradient điều chỉnh tham số hệ thống mạng, qua vòng lặp giá trị sai lệch E giảm Nhược điểm lớn giải thuật lan truyền ngược khả làm giảm sai lệch E phụ thuộc nhiều vào điểm khởi tạo ban đầu w0 hệ số học ưu điểm tốc độ hội tụ nhanh Nếu có điểm khởi tạo nghiệm ban đầu tốt cho đầu vào thuật tốn lan truyền ngược q trình hội tụ tiêu chuẩn dừng nhanh Giải thuật bầy ong nhân tạo dựa quan sát tự nhiên bầy ong tìm mật hoa Đàn ong với cá thể chia làm nhóm ong khác nhau: ong thợ, ong tìm kiếm, ong giám sát.Ong thợ điều khắp nơi để tìm kiếm nguồn mật hoa, nguồn mật hoa đại diện cho nghiệm w toán ong thợ đảm nhiệm Số lượng ong thợ quần thể bầy ong số lượng nghiệm sử dụng để khám phá nghiệm tối ưu Ong giám sát trung tâm trao đổi thơng tin đón nhận thơng tin từ ong thợ đưa về, so sánh lượng mật hoa nguồn thức ăn định chọn nguồn mật để khai thác độ giàu có nguồn mật Nguồn mật giàu có có hội chọn để khai thác Ong tìm kiếm ong theo hướng để tìm nguồn thức ăn mới, tìm thấy nguồn thức ăn ong biến thành ong thợ 12 Qui trình tìm mật hoa sử dụng để tìm nghiệm tối ưu cho tốn tối ưu Với lý thuyết qui trình tìm kiếm mật hoa đàn ong ứng dụng để thành giải thuật tùy vào mục đích mức độ phức tạp toán để thiết lập gải thuật cho tối ưu chiến lược thời gian thực thực thuật tốn Thuật tốn ABC có khả làm hội tụ xác khơng bị chết điểm cục địa phương Do để đảm bảo chiến lược thời gian độ xác xác định mơ hình tốn học mạng kết hợp hai giải thuật Giải thuật ABC tìm tham số hệ thống ban đầu cho giải thuật lan truyền ngược Quá trình kết hợp sử dụng ưu điểm giải thuật 3.2.3 Qui trình xác định mối quan hệ thực nghiệm Hình 3.11 thể sơ đồ thuật toán xác định mối quan hệ thực nghiệm Tham số hệ thống mơ hình tốn học mạng xác định mối quan hệ chế độ cắt đầu quan tâm giá trị trọng số w bao gồm tham số hàm liên thuộc giá trị tham số đánh giá mức độ tác động biến vào Quá trình luyện mạng q trình thực hai thuật tốn ABC lan truyền ngược điều chỉnh giá trị trọng số để giá trị kết xuất khỏi mạng bám giá trị thực đưa vào từ liệu 3.3 Đánh giá mức độ ảnh hƣởng chế độ cắt đến thông số đầu phƣơng pháp Taguchi Bắt đầu Đọc liệu vào Chuẩn hóa liệu Tách liệu luyện mạng liệu kiểm tra Nạp liệu vào luyện mạng mờ nơron Huấn luyện mạng tìm tham số tốt nhât Thực giải thuật bầy ong ABC Thực giải thuật lan truyền ngược In lưu trữ tham số tốt Kết thúc Hình 3.11 Sơ đồ giải thuật xác định mối quan hệ thực nghiệm 13 Tần suất Phương pháp Taguchi thiết kế MSD2 đánh giá mức độ ảnh hưởng MSD1 MSD1 > MSD2 yếu tố trình làm việc (S/N)2 (S/N)1