Ứng dụng thuật toán mặt mục tiêu trong excel để tối ưu hóa sử dụng phụ gia trong cải thiện cơ lý của giò lụa

Trong bài viết đăng trên Tạp chí Hóa học và Vật liệu trong cuộc sống - Kỷ yếu Hội thảo Khoa học tháng 12/2013 - ĐHCNTP TpHCM, việc sử dụng thuật toán Hàm mục tiêu để tìm các biến tối ưu cho thực nghiệm trong việc phân tích chỉ tiêu Hóa lý đã trở thành việc cần thiết và thực dụng cho công tác nghiên cứu khoa học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng thuật toán mặt mục tiêu trong excel để tối ưu hóa sử dụng phụ gia trong cải thiện cơ lý của giò lụaKHOA HỌC CÔNG NGHỆỨNG DỤNG THUẬT TOÁN MẶT MỤC TIÊU TRONG EXCEL ĐỂ TỐI ƯU HÓA SỬDỤNG PHỤ GIA TRONG CẢI THIỆN CƠ LÝ CỦA GIÒ LỤATrương Bách Chiến, Nguyễn Thị Hồng MinhTrường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCMTÓM TẮTTrong bài viết đăng trên Tạp chí Hóa học và Vật liệu trong cuộc sống - Kỷ yếu Hội thảo Khoa học tháng12/2013 - ĐHCNTP TpHCM, việc sử dụng thuật toán Hàm mục tiêu để tìm các biến tối ưu cho thực nghiệmtrong việc phân tích chỉ tiêu Hóa lý đã trở thành việc cần thiết và thực dụng cho công tác nghiên cứu khoa học.Để tiếp tục giúp bạn đọc nắm thêm kỹ năng khai thác phần mềm Excel trong việc tối ưu hóa thực nghiệm,chúng tôi xin đưa ra việc ứng dụng thuật toán mặt mục tiêu bằng cách sử dụng phần mềm excel để tối ưu hóathực nghiệm trong hóa học, cụ thể với thực nghiệm sử dụng phụ gia trong cải thiện cơ lý của thịt – giò lụa.APPLICATION ALGORITHM OBJECTIVE FUNCTION IN EXCELEXPERIMENTAL OPTIMIZATIONSUMMARYIn an article published in the “Hoa hoc và vat lieu trong cuoc song”- Proceedings of the Seminar 12/2013- DHCNTP HCMC, the use of objective function algorithms to find the optimal variables in the empiricaldistribution physical Chemistry volume indicator has become necessary for the use and scientific research.To further help readers understand more mining skills in Excel software optimization experiments, wewould give application in the objective function of algorithm to Excel in chemistry experiments, specifically foruse experimental additives in improving the management of meat - pork silk.1. ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN MẶT MỤC TIÊU TRONG CÔNG NGHỆ HÓAHỌC.[1], [3]1.1. Nguyên tắc thuật toánNguyên tắc 1. (nguyên tắc phức tạp dần mô hình toán học)Trong thực nghiệm, các số liệu để xây dựng hàm mục tiêu cần được xây dựng từ nhữngmô hình đơn giản, rồi từ từ kiểm tra tính tương thích của mô hình. Nếu phù hợp, thì sử dụngmô hình đó, nếu không phù hợp thì tiến hành xây dựng các bước tiếp theo của các mô hìnhnâng cao, mô hình phức tạp hơn dựa trên các thí nghiệm thực nghiệm.Sau đó kiểm tra mô hình mới cho đến khi đạt được mô hình phù hợp với thực nghiệm.Nguyên tắc 2. (nguyên tắc đối chứng từ các yếu tố ảnh hưởng thực nghiệm)Khi xây dựng mô hình, việc xuất hiện các hiệu ứng tác động của các yếu tố ảnh hưởng,điều kiện thực nghiệm, đây là điều tất yếu. Vì thế, mô hình càng chính xác, càng chặt chẽ, môtả được các yếu tố này, thì sự tác động làm hỏng kết quả nghiên cứu sẽ giảm đi.Muốn thế, Nhà phân tích cần bám sát vào các quy trình chuẩn theo các tiêu chuẩn thốngkê để giải quyết các nhiệm vụ xác định tính tương hợp của mô hình tìm được, hiệu chỉnh dạngmô hình, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thiết, từ đó đưa ra mô hình phù hợp hơn.1.2. Hàm mục tiêu cho thực nghiệmCần thiết lập các đối tượng nghiên cứu, lập kế hoạch thực nghiệm để xây dựng lên môhình thực nghiệm, đó chính là các hàm mục tiêu thực nghiệm cần có.Muốn vậy, đầu tiên cần xây dựng mô hình toán học với đầy đủ các điều kiện về lýthuyết toán học. Đó là các phương trình hồi quy tuyến tính bậc 1 hay bậc 2.TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM - SỐ 04/201421KHOA HỌC CÔNG NGHỆSau đó tiến hành chuyển các phương trình hồi quy này về dạng không thứ nguyên.Kiểm tra tính tương thích của phương trình lý thuyết này với thực nghiệm, để chọnđược phương trình phù hợp nhất.Giả sử một hệ thống công nghệ được biểu diễn dưới dạng sau:Y = F(x1,x2,...xk)x1,x2,xk : k thành phần của vecto thông số đầu vào.Hàm mục tiêu : I = I (x1,x2,…xk).Bài toán được biểu diễn I opt = opt I (x1,x2,…xk) =I (x1opt,x2opt,…xk ).hoặc I opt = max I ( x1,x2,…xk) : đối với bài toán max.I opt = min I (x1,x2,…xk) : đối với bài toán min.Iopt : hiệu quả tối ưu.x1opt,x2opt,…xk nghiệm tối ưu hoặc phương án tối ưu.Các điều kiện ràng buộc nên được chọn lựa từ các yếu tố ảnh hưởng, hay điều kiện thựcnghiệm, sẽ giúp giải quyết việc chọn hướng thực nghiệm tốt nhất trong thực tế.2. SỬ DỤNG PHẦN MỀM ECXEL TÌM TỐI ƯU HÓA THỰC NGHIỆM.2.1. Mở đầuĐể làm rõ sự tiện ích của phần mềm Excel trong việc xử lý số liệu để quy hoạch và tốiưu hóa thực nghiệm, chúng tôi đã tiến hành khảo sát thực nghiệm về việc nghiên cứu sử dụngchất phụ gia để cải thiện tính chất cơ lý của Thịt [2].2.2. Dùng phần mềm MS-Excel2.2.1. Phần thực nghiệm khảo sát tối ưu cho việc tìm độ tạo gel tương ứng với việc sử dụng 3gia vị: Polyphotphat – Caragenan – Tinh bột khoai mì, được xây dựng như sau:Bước 1: xây dựng vùng khảo sát.- Đặt các biến ảnh hưởng là (Z):Z1: biến khảo sát % lượng Polyphotphat.Z2: biến khảo sát % lượng Caragenan.Z3: biến khảo sát % lượng Tinh bột khoai mì- Vùng khảo sát nhận được:0 < Z1 < 0,3%.0 < Z2 < 0,5%.0 < Z3 < 1,5%.- Tâm xuất phát quy hoạch Z 0j ( Z Max Z Min)jj2:- Z1(0) = 0.15, Z2(0) = 0.25 và Z3(0) = 0.75.- Số thí nghiệm TYT: 2k = 23 = 8.Bước 2: Định mức các yếu tố thực ng ...