Поиск областей неопределенности кинетических параметров математических моделей химической кинетики на основе интервальных вычислений

Abstract

Проведено исследование влияния неопределенности в кинетических параметрах на результаты решения прямой и обратной задач химической кинетики. Кинетические данные представлены интервалами и рассматриваются как объекты интервального анализа. Разработан алгоритм решения прямой задачи методом интервального анализа чувствительности и алгоритм решения обратной задачи по вычислению областей неопределенности параметров. Проведен вычислительный эксперимент по поиску интервального вектора параметров на примере промышленно значимой реакции. Показано, что интервальное решение прямой задачи, полученное для математической модели реакции, удовлетворяет заданному предельно допустимому значению погрешности в экспериментальных замерах концентраций участвующих веществ. We study the influence of uncertainty in kinetic parameters on the solutions to the direct and inverse problems of chemical kinetics. The kinetic data is submitted in the form of intervals and is treated as an object of interval analysis. We design an algorithm for solving the direct problem by the method of interval sensitivity analysis and an algorithm for solving the inverse problem of calculating the parameter uncertainty region. We ran a computer simulation searching for the interval parameter vector on the example of an industrially significant reaction. We show that the interval solution to the direct problem obtained for the mathematical model of the reaction satisfies a given maximal admissible value of error in the experimentally measured concentrations of the substances involved.