Tối ưu hóa vị trí lắp đặt các cảm biến cảnh báo chất lượng nước trên mạng lưới cấp nước dựa vào thuật toán Harmony Search
Các tác giả Trần Thị Vân Thư (ĐH Bách khoa TP.HCM) và Hồ Minh Thông (Công ty TNHH MTV Cấp nước Trung An) thực hiện nghiên cứu thiết kế một sơ đồ bố trí các cảm biến đo đạc chất lượng nước trên mạng lưới cấp nước có khả năng phát hiện các sự kiện ô nhiễm ngẫu nhiên xâm nhập vào mạng lưới.
Ảnh minh họa
Nhóm nghiên cứu phát
triển thuật toán tìm kiếm hòa âm Harmony Search kết hợp với chương trình Epanet
để tính toán thủy lực mạng lưới và phương pháp xếp hạng Pareto-ranking để phân
bố hợp lý vị trí các cảm biến chất lượng nước trên mạng lưới.
Bài toán được xây
dựng dựa vào một hàm đa mục tiêu mà lời giải của nó thỏa mãn tốt nhất đồng thời
hai mục tiêu thiết kế gồm: thời gian phát hiện sự kiện gây ô nhiễm của hệ thống
các cảm biến theo thiết kế là nhanh nhất; khả năng phát hiện sự kiện gây ô
nhiễm là lớn nhất.
Ngoài ra, tổng lượng
người bị nhiễm do uống nước có chất gây hại trước khi phát hiện sự kiện gây ô
nhiễm và sự chồng chéo lên nhau giữa các miền làm việc của các cảm biến trong
mạng lưới được xem như là một yếu tố để tham khảo chọn ra lời giải tối ưu thể
hiện sự phân bố hợp lý các cảm biến đo đạc.
So sánh kết quả với
mô hình nghiên cứu khác cho thấy, khả năng phát hiện sự kiện ô nhiễm xâm nhập
vào mạng lưới là tương đương, trong khi thời gian phát hiện các sự kiện này của
mô hình được đề cập sớm hơn so với kết quả từ mô hình nghiên cứu trước.
Như vậy, thuật toán
tìm kiếm hòa âm Harmony Search không những làm giảm thời gian tính toán cho
chương trình mà góp phần tìm ra lời giải tối ưu của các tổ hợp vị trí lắp đặt
các cảm biến trong không gian tìm kiếm rộng lớn của bài toán đa mục tiêu.
http://www.cesti.gov.vn (ttxthanh)