iv Các nội dung chính trong đề tài
3.2. Phần mềm quy hoạch thực nghiệm DX6
Các bài tốn tối ưu trong kỹ thuật thường là bài tốn lớn với những tham số với điều kiện đầu vào dẫn tới việc tính tốn xác định tham số tối ưu cần khối lượng lớn và mất nhiều thời gian. Hiện nay cĩ nhiều phần mềm xử lý dữ liệu trong bài tốn này, nhằm giảm thời gian trong quá trình thực hiện. Trong đĩ phần mềm DX6 là một phần mềm ứng dụng rộng rãi, nên được sử dụng khá phổ biến.
3.2.1. Giới thiệu phần mềm DX6
Phần mềm DX6 là phần mềm QHTN được sử dụng rộng rãi trong các ngành khoa học kỹ thuật như hố học, vật liệu, cơ khí v.v. nhằm xây dựng và giải các bài tốn thực nghiệm. Phần mềm được được xây dựng dựa trên những lý thuyết cơ bản của xác suất thống kê và lý thuyết QHTN.
Phần mềm là cơng cụ trực quan giúp người nghiên cứu giảm bớt được số lượng các mẫu thí nghiệm, từ đĩ giúp giảm thời gian cũng như kinh phí trong q trình thiết kế và thực hiện thí nghiệm.
DX6 cho phép xác định mơ hình tốn học trong đĩ cĩ sự tương tác giữa các biến đến các hàm mục tiêu bằng phương pháp đáp ứng bề mặt trên mơ hình khơng gian ba chiều, đưa ra kết luận mơ hình cĩ đạt yêu cầu hay khơng thơng qua tính tốn các thơng số xác suất thống kê mà các phần mềm QHTN khác như MS.excel hay IRRISTAT khơng làm được. DX6 cho phép phân tích tối đa 999 hàm mục tiêu cùng với số biến lên đến 12. Đặc biệt phần mềm đưa ra các dự báo xác định được điều kiện tối ưu cho cả bài tốn một mục tiêu và đa mục tiêu giúp người thực hiện cĩ thể tìm được đáp án phù hợp với mục tiêu thí nghiệm của mình.
62
3.2.2. Các bước thực hiện cơ bản trên phần mềm DX6
Phần mềm DX6 được thiết kế gần gũi với người sử dụng thơng qua thao tác lựa chọn các thanh cơng cụ được thực hiện bằng chuột. Để bắt đầu chương trình người sử dụng nhấn đúp vào biểu tượng của phần mềm, xuất hiện giao diện chính của phần mềm như trên Hình 3.3.
Nhấn vào File trên thanh cơng cụ, lựa chọn New Design để bắt đầu chương trình mới hoặc Open Dedesign để mở một chương trình trong thư viện của người sử dụng. Với số lượng yếu tố đầu vào biết trước (number of factors) dĩng theo cột tương ứng để chọn phương pháp quy hoạch và từ đĩ dĩng theo hàng ngang để xác định số thử nghiệm cơ bản phải thực hiện (Experiments) như Hình 3.4. Sau khi đã lựa chọn, tiếp theo bấm nút continue ở gĩc phải màn hình để tiếp tục.
Các bước được thực hiện tuần tự theo lưu đồ thể hiện ở Hình 3.5, phương pháp sử dụng phần mềm giới thiệu ở phụ lục 4.
Hình 3.3. Màn hình giao diện chính của phần mềm DX6
63
3.2.3. Phân tích kết quả
Sau khi hồn thành thiết kế thí nghiệm. Để phân tích các kết quả tính tốn sử dụng File, Open Design trên thanh cơng cụ và chọn Rsm.dx6 từ thư mục dữ liệu chương trình phần mềm. Bấm vào Open để tải dữ liệu.
Kích chuột vào Block chọn Display Point Type để xem phân tích tại từng điểm thí nghiệm, như Hình 3.6 .
Để phân tích các kết quả tính tốn bấm vào mục Analysis và yếu tố đầu ra cần phân tích. Bấm vào ANOVA để kiểm tra sự phù hợp của mơ hình đã lựa chọn, như ở Hình 3.7.
Hình 3.7. Kiểm tra sự phù hợp của mơ hình theo chuẩn Fisher
Hình 3.6. Lựa chọn hiển thị dạng điểm Hình 3.5. Các bước thực hiện cơ bản trên phần
mềm DX6
Đặt tên và thứ nguyên của các yếu tố đầu vào
Khai báo các biến đầu ra
Lựa chọn phương pháp thiết kế thí nghiệm
Các điểm thử nghiệm
Lựa chọn các thơng số quy hoạch
64
Với bài tốn thiết lập ở trên từ Hình 3.7 nhận thấy giá trị của hệ số Fisher theo tính tốn là Ftn = 25,95 và mơ hình tốn học như lựa chọn trên Hình 3.7 là phù hợp (Significant).
Dạng phương trình hồi quy phụ thuộc các yếu tố đầu vào được thể hiện trên Hình 3.8.
Để khảo sát giá trị của yếu tố đầu ra phụ thuộc các yếu tố đầu vào bấm vào Model Graphs, kết quả được thể hiện theo dạng đường đồng mức như hoặc dạng khơng gian như Hình 3.9.
3.2.4. Giải bài tốn tối ưu hố trên phần mềm DX6
Để giải bài tốn tối ưu nhấn chuột vào mục Optimization, kích vào Numerical để lựa chọn mục tiêu tối ưu (giá trị lớn nhất, nhỏ nhất…), khoảng khảo sát của các yếu tố đầu vào. Để biết kết quả tính tốn nhấn vào Solutions, kết quả tính tốn được thể hiện như trên Hình 3.10.
Hình 3.8. Dạng phương trình hồi quy tìm được
65
Giá trị tối ưu của yếu tố đầu ra được thể hiện là giá trị thực cịn giá trị của các yếu tố đầu vào là các giá trị đã được mã hĩa, để chuyển từ giá trị mã hĩa này sang giá trị thực thì
cĩ thể áp dụng cơng thức 3.4.