Оптимізація вибору та розміщення датчиків цифрового двійника лабораторії 3D-друку на основі генетичних алгоритмів

Автор(и)

  • Віталій Олегович Моголівський Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0009-0001-2654-7798

DOI:

https://doi.org/10.18523/2617-3808.2025.8.132-137

Ключові слова:

цифровий двійник, генетичний алгоритм, лабораторія 3D-друку, оптимізація розміщення датчиків, оптимізаційна задача

Анотація

Розглянуто підходи до створення цифрових двійників в університетському середовищі. Досліджено рекомендований набір датчиків, необхідний для створення цілісного цифрового двійника університетської лабораторії. Розглянуто підхід до вибору та розміщення датчиків для цифрового двійника лабораторії 3D-друку на основі генетичного алгоритму. Сформульовано математичну постановку задачі. Запропоновано формат хромосоми, зважену фітнес-функцію та представлення тривимірного простору лабораторії.

Біографія автора

Віталій Олегович Моголівський, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

студент PhD програми «Комп’ютерні науки» факультету інформатики Національного університету «Києво-Могилянська академія», v.moholivskyi@ukma.edu.ua

Посилання

  1. Albelda-Estellés Ness, M. C. (2022). Indoor relative humidity: Relevance for health, comfort, and choice of ventilation system. In 3rd valencia international biennial of research in architecture, vibrarch. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/vibrarch2022.2022.15237.
  2. Attaran, M., & Celik, B. G. (2023). Digital Twin: Benefits, use cases, challenges, and opportunities. Decision Analytics Journal, 6, 100165. https://doi.org/10.1016/j.dajour.2023.100165.
  3. DebRoy, T., Zhang, W., Turner, J., & Babu, S. S. (2017). Building digital twins of 3D printing machines. Scripta Materialia, 135, 119–124. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.12.005.
  4. Digital Twin evolution: A 30-year journey that changed industry | simio. (n. d.). Simio. https://www.simio.com/digital-twin-evolution-a-30-year-journey-that-changed-industry/.
  5. Digital Twin: Architectures, networks, and applications. (2024). Springer.
  6. Garcia de Soto, B., Sanchis, Z., Ezzeddine, A., Mengiste, E., Padilla, M., & Karmacharya, S. (2023). Developing a Digital Twin on a university campus to support efficient and sustainable buildings. In Creative construction e-conference 2023. Budapest University of Technology and Economics. https://doi.org/10.3311/ccc2023-007.
  7. Grieves, M. W. (2023). Digital Twins: Past, present, and future. In The digital twin (pp. 97–121). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21343-4_4.
  8. Hamid, R. A., Hamezah, F. H., & Abd Razak, J. (2022). Influence of humidity on the tensile strength of 3D printed PLA filament. U Lecture notes in mechanical engineering (pp. 497–502). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-8954-3_47.
  9. Hlybovets, M. M., & Hulaieva, N. M. (2013). Evoliutsiini alhorytmy. NaUKMA [in Ukrainian].
  10. Iranshahi, K., Brun, J., Arnold, T., Sergi, T., & Müller, U. C. (2025). Digital Twins: Recent advances and future directions in engineering fields. Intelligent Systems With Applications, 200516. https://doi.org/10.1016/j.iswa.2025.200516.
  11. Kantaros, A., Piromalis, D., Tsaramirsis, G., Papageorgas, P., & Tamimi, H. (2021). 3D printing and implementation of digital twins: Current trends and limitations. Applied System Innovation, 5 (1), 7. https://doi.org/10.3390/asi5010007.
  12. Oletsky, O., & Moholivskyi, V. (2025). On supervising and coordinating microservices within web applications on the basis of state machines. CEUR Workshop Proceedings, 3909.
  13. Oletskyi, O. V., & Moholivskyi, V. O. (2025). Koordynatsiia mikroservisiv iz vykorystanniam mashyn staniv. NaUKMA Research Papers. Computer Science, 7, 4–10. https://doi.org/10.18523/2617-3808.2024.7.4-10 [in Ukrainian].
  14. Savchenko, T., Lutska, N., Vlasenko, L., Sashnova, M., Zahorulko, A., Minenko, S., Ibaiev, E., & Tytarenko, N. (2025). Risk analysis and cybersecurity enhancement of Digital Twins in dairy production. Technology Audit and Production Reserves, 2 (2(82)), 37–49. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.325422.
  15. Xu, C., Lu, S., Zhang, Y., Zhang, L., Song, Z., Liu, H., Liu, Q., & Ren, L. (2025). Digital Twins for defect detection in FDM 3D printing process. Machines, 13 (6), 448. https://doi.org/10.3390/machines13060448.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-26

Номер

Том 8 (2025): Наукові записки НаУКМА. Комп’ютерні науки

Розділ

Комп’ютерні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 V. Moholivskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.

б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.

в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)

г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).