Une conception optimisée des systèmes de câblage électrique d'interconnexion des aéronefs
L'UE vise un avion tout électrique. Le fonctionnement du système de câblage pluridimensionnel dépend d'un grand nombre de variables et de contraintes. L'optimisation de ce système est une tâche qui convient bien aux algorithmes de modélisation et d'optimisation. Les scientifiques qui travaillent sur le projet HAROS-HD (Hybrid adaptive robust optimization strategy for EWIS high dimensional systems), financé par l'UE, développent le logiciel prototype destiné à cette tâche. Il associe des méthodes de modélisation intermédiaire pour créer des techniques et des algorithmes d'optimisation par intermédiaires. Les modèles intermédiaires approchent le comportement multivarié de systèmes à l'aide d'un nombre restreint de simulations, coûteuses en calcul. L'optimisation par intermédiaires utilise ces modèles pour rechercher la conception optimale qui améliore grandement les performances. Les scientifiques ont conçu des techniques perfectionnées de décomposition de graphe, qui facilitent la structuration des informations relatives au problème EWIS, et extraient les dépendances. L'équipe a utilisé des algorithmes d'apprentissage actif qui échantillonnent de manière spécifique l'espace du concept, afin de déterminer les régions faisables et de produire les modèles intermédiaires les plus exacts possibles pour le système discret EWIS. Les chercheurs ont conçu des algorithmes pour des cartes basées sur l'optimisation et à auto-organisation (SOMBAS), afin de remplir rapidement les régions de faisabilité et de déterminer les limites. D'autres techniques accélèrent l'apprentissage actif et les algorithmes SOMBAS. En parallèle, les chercheurs ont amélioré les algorithmes à entropie croisée et développé un algorithme de Hooke-Jeeves de recherche de motifs variables pour prendre en charge des problèmes d'optimisation complexes à grande échelle. La méthode de l'entropie croisée utilise une approche probabiliste pour convertir des problèmes discrets en problèmes continus, tandis que l'algorithme de recherche de motifs explore plus efficacement l'espace du concept. La nouvelle solution logicielle permet d'optimiser efficacement des systèmes pluridimensionnels comme EWIS. Les chercheurs ont réussi à mettre en œuvre le système prototype HAROS-HD sur un faisceau de câbles contenant 48 câbles pour un avion à EWIS, avec plus de 400 variables de conception et 10 000 contraintes. La commercialisation du logiciel économisera des coûts et des délais importants associés à la phase critique de conception de l'optimisation EWIS, et réduira le poids résultant du câblage. Ceci renforcera la compétitivité de l'industrie aéronautique de l'UE et réduira l'impact de l'aéronautique sur l'environnement.
Mots‑clés
Avion, système de câblage électrique d'interconnexion, pluridimensionnalité, HAROS-HD, espace de concept