Abstract
<jats:p>У статті розглянуто процес чисельного моделювання вибору раціональних конструкторсько-технологічних рішень для гідропонних систем пророщування зерна, що застосовуються з метою підвищення ефективності годівлі сільськогосподарських тварин. Показано, що сучасні гідропонні установки характеризуються значною варіативністю конструктивних схем, типів робочих модулів, рівнів автоматизації, енергоспоживання та продуктивності, що ускладнює прийняття інженерних рішень на етапі проєктування та обґрунтування інвестицій. Обґрунтовано доцільність застосування системного й багатокритеріального підходів для вибору конфігурації установки з урахуванням взаємозв’язків між підсистемами (подача води, мікроклімат, освітлення, транспорт зерна, санітарна обробка, керування). Метою дослідження є розробка аналітичної моделі пошуку раціональних варіантів конструкторсько-технологічних рішень для гідропонних систем пророщування зерна з урахуванням морфологічної структури установки, сукупності критеріїв ефективності та системи обмежень. Теоретичною основою моделі є результати морфологічного аналізу гідропонних установок, виконаного в попередніх дослідженнях, що дозволило формалізувати простір можливих технічних рішень як дискретну множину альтернативних конфігурацій, подану через бінарні змінні вибору варіантів у кожній підсистемі. Для відображення взаємної сумісності та умовної залежності варіантів запропоновано використання графової інтерпретації та логічних обмежень. У роботі сформовано систему критеріїв оптимізації, яка включає капітальні витрати, енергоспоживання, продуктивність установки, ризик мікробіологічних втрат і трудомісткість обслуговування. Запропоновано математичну постановку задачі багатокритеріальної дискретної оптимізації з урахуванням ресурсних (бюджет, потужність), технологічних (температура, вологість, тривалість циклу, режими зрошення/освітлення) та конструктивних обмежень, а також вимог санітарної безпеки. Проаналізовано доцільність застосування методів цілочисельного програмування та генетичних алгоритмів для пошуку множини Паретооптимальних рішень і методів багатокритеріального вибору (AHP, TOPSIS) для подальшого ранжування альтернатив. Запропонована модель створює формалізоване підґрунтя для прийняття інженерних рішень при проєктуванні гідропонних систем пророщування зерна та може бути використана як складова комплексної оптимізаційної моделі технічного забезпечення гідропонного методу у тваринництві.</jats:p>