Optimization of the redundancy allocation problem: Genetic algorithm and Monte Carlo simulation with discrete events

Abstract

Sistem güvenilirliği, iletişim ve elektronik sistemler gibi ileri teknolojiye sahip modern mühendislik sistemlerinin tasarımı ve analizinde yaygın olarak kullanılan önemli ölçütlerden biridir. Günlük hayatımıza giren, çoğu çalışma alanında ve sosyal yaşamda kullandığımız uygulamaları doğrudan etkileyen altyapı tasarım problemlerinin bir kısmı güvenilirlik ölçütünü dikkate alan eniyileme problemi olarak tanımlanmaktadır. Bu nedenle bu tür problemlerin çözümü, farklı disiplinlerde çalışan birçok araştırmacının yoğun ilgisini çekmektedir. Sistem güvenilirliğinin eniyilenmesi için alan yazında yaygın olarak kullanılan Yedek Bileşen Tahsis Problemi (YBTP), sistemde yer alan bileşenlere paralel olarak yerleştirilen kullanıma hazır bileşenler ile yeni sistemlerin tasarlanması olarak tanımlanabilir. Böylece, güvenilirlik başarım ölçütü dikkate alınarak daha yüksek güvenilirlik değerine sahip sistem tasarımlarının elde edilmesi sağlanabilmektedir. Sistem özelliklerine bağlı olarak seçilen uygun yöntemle sistemin güvenilirlik değeri elde edilir. Bu çalışmada, artan arıza ve tamir oranlarının dikkate alındığı YBTP’de sistem güvenilirliğini gerçekçi bir yaklaşımla tahmin etmek için Kesikli Olaylı Benzetim (KOB) modeli, sistemin eniyilenmesi için ise Genetik Algoritma (GA) geliştirilmiştir. KOB modelinin geçerliliği test problemleri üzerinde gösterilmiştir. Önerilen yaklaşımla, YBTP için daha yüksek güvenilirliğe sahip sistem tasarımlarının daha düşük maliyetlerle elde edilebilmesi sağlanmıştır.