Le modèle d'optimisation de l'Iowa State University utilise un échantillonnage aléatoire et une stratégie de « survie du plus apte » pour résoudre rapidement un problème.

Avantages

  • Efficacité accrue
  • Temps de calcul réduit

Applications

  • Algorithmes informatiques
  • Exploration de l'espace
  • La science des matériaux

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

  • Objectif 9 : Innovation et infrastructure de l'industrie

  • Objectif 12 : Production et consommation responsables

Le projet

Les alliages à haute entropie sont utilisés dans une variété d'industries, y compris l'aviation, l'aérospatiale et la défense. Ils possèdent plusieurs propriétés souhaitables, notamment la résistance à la fracture, la résistance à la corrosion et à l'oxydation, et la facilité d'utilisation dans des environnements à haute température et haute pression. Cependant, comme ils sont une combinaison de cinq éléments ou plus, il existe des milliards d'options de conception possibles, ce qui rend difficile de restreindre rapidement la recherche à quelques candidats optimaux pour une application sélectionnée.

Détails de l'innovation

Les chercheurs ont utilisé un algorithme évolutionnaire hybride qui combine Cuckoo Search (CS) et l'algorithme de Monte Carlo. CS est basé sur la stratégie de ponte des oiseaux coucous, qui pondent leurs œufs dans le nid d'autres oiseaux. Cela se traduit généralement par un poussin coucou plus gros et plus fort. L'algorithme CS fait quelque chose de similaire : il y a plusieurs « nids », chacun avec un « œuf » différent représentant une solution possible. Les nids se font concurrence jusqu'à ce que la meilleure solution soit trouvée. Dans le cas des alliages à haute entropie, chaque « œuf » représente une combinaison différente d'alliages, et les différents alliages sont rapidement testés par l'ordinateur pour voir quelle combinaison est la plus réussie. En combinant cette stratégie avec l'algorithme de Monte Carlo bien connu et le concept mathématique appelé vol de Lévy, les chercheurs ont pu trouver rapidement des alliages à haute entropie optimaux pour un certain nombre d'applications.

Modèle biologique

Les coucous sont des parasites obligatoires des couvées qui pondent leurs œufs dans les nids d'autres oiseaux. Les poussins coucous éclos peuvent pousser les œufs hôtes hors du nid ou être élevés aux côtés des autres poussins, volant des ressources vitales qui lui permettent de devenir plus gros et plus forts que s'il était élevé par ses parents coucous.