Ottimizzazione multi-obiettivo basata su algoritmi genetici applicata alla definizione della configurazione preliminare di un velivolo

In questo lavoro viene affrontato il problema della definizione delle configurazione preliminare di un velivolo da trasporto commerciale, avendo fissato come obiettivi la minimizzazione del peso massimo al decollo e contemporaneamente la massimizzazione della velocità di blocco. La metodologia adottata è basata sulla definizione della cosiddetta curva di Pareto ottenuta attraverso un ottimizzatore genetico. Tale curva rappresenta il luogo delle soluzioni ottime nel senso che, per ognuna di esse, non è possibile migliorare uno degli obiettivi (sia esso a massimizzare o a minimizzare) senza peggiorarne contemporaneamente almeno uno tra tutti gli altri. Il problema è stato schematizzato attraverso 10 variabili di progetto riguardanti la definizione sia del velivolo che del profilo di missione ed 8 funzioni di vincolo. Tutto il processo di ottimizzazione si è sviluppato attraverso 100 generazioni per ognuna delle quali sono stati analizzati 300 individui. I risultati evidenziano la capacità della procedura di ottimizzazione multi-obiettivo di campionare in modo sufficientemente esteso ed uniforme tutto il fronte di Pareto, permettendo in tal modo di avere un ampio spettro di soluzioni ammissibili. Vengono inoltre ottenute interessanti curve di sensibilità particolarmente utili nella fase iniziale del progetto al fine di arrivare al definitivo congelamento dei requisiti. Si confronta infine la soluzione di minimo costo operativo con l'analoga ottenuta con una procedura di tipo singolo-obiettivo. Tale confronto permette di verificare la qualità della soluzione ottenuta con la procedura di ottimizzazione multi obiettivo, confermando la capacità anche di quest’ultima di esplorare in modo efficace il dominio di progetto.