The use of a genetic algorithm in modeling the electrophysical properties of a layered nanocomposite

В статье рассматривается подход к решению задачи подбора компонент слоистого нанокомпозита с заданными электрическими свойствами. Известные методы моделирования электрических характеристик нанокомпозитов основаны на предварительном анализе таких характеристик, как диэлектрическая проницаемость и электропроводность материалов, входящих в состав нанокомпозита. В работе предлагается алгоритм подбора компонент слоистого нанокомпозита с использованием генетического алгоритма. Математическое моделирование электрических свойств нанокомпозита (в качестве примера рассмотрены композиционные материалы на основе нанопористого кремния и частично окисленного пористого кремния) осуществляется с использованием модели эффективной среды. Проведены анализ частотных зависимостей диэлектрической проницаемости и электропроводности нанокомпозита при взаимодействии с электромагнитным излучением, а также анализ эффективности предложенного метода в зависимости от скорости схождения и различных параметров (коэффициента мутации, численности популяции и проч.). Разработан программный комплекс моделирования электрических свойств нанокомпозита с использованием генетического алгоритма. Полученные результаты могут сократить сроки и издержки создания новых функциональных материалов.