بهینه‌سازی قابلیت اطمینان تجهیزات و تسلیحات نظامی با رویکرد ترکیبی شبیه‌سازی و الگوریتم‌های فراابتکاری

در نسل جدید نبردها و جنگ‌های شهری، کاربرد تجهیزات و تسلیحات با قابلیت اطمینان بالا ضمن در نظر گرفتن متغیرهایی مانند هزینه، حجم و وزن کل؛ از عوامل اصلی موفقیت و پیروزی محسوب می‌شود. این تحقیق تلاش دارد مدلی ریاضی برای بهینه‌سازی طراحی تجهیزات و تسلیحات نظامی ارائه دهد که اهداف آن افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه بوده و محدودیت‌هایی مانند حجم و وزن کل را نیز لحاظ کرده باشد. یکی از رویکردهای نوین در بهبود قابلیت اطمینان سیستم‌ها بهره‌گیری از قطعات مازاد (تخصیص افزونگی) است؛ اما در تحقیقات گذشته با هدف ساده‌سازی و امکان‌پذیری محاسبات ریاضی، مفروضاتی مانند عدم امکان تعمیر قطعات، نرخ خرابی ثابت و ساده (مانند تابع توزیع نمائی) و یا تک‌هدفه بودن، به مدل مسئله تحمیل می‌گردید. حال آنکه تحقیق حاضر ضمن حذف مفروضات پیش‌گفته به دلیل امکان تعمیر قطعات مختلف تجهیزات نظامی، نرخ خرابی و تعمیر متفاوت اجزاء و همچنین وجود اهداف مختلف؛ سعی در طراحی مدلی کاربردی متناسب با شرایط محیط عملیاتی نموده است. پژوهش حاضر از منظر هدف در گروه تحقیقات توسعه‌ای و از منظر روش در گروه تحقیقات آزمایشی قرار دارد. ضمن آنکه با توجه به گزاره‌های تحقیق و به دلیل آنکه مسئله تخصیص افزونگی در گروه مسائل سخت (NP-Hard) قرار دارد، برای حل مدل از یک تکنیک فراابتکاری بهینه‌سازی چندهدفه (الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب 2- NSGAII) و به منظور امکان بررسی نرخ خرابی و تعمیر مختلف از تکنیک شبیه‌سازی استفاده شده است. در انتهای تحقیق نیز با کمک یک نمونه مطالعاتی نظامی و داده‌های واقعی به تشریح کامل مدل و روش حل پیشنهادی پرداخته شده است.