Вестник МГТУ. 2016, №4.

Аксенова О. И. Определение зависимости уровня потребления корма… 836 Воспользовавшись критерием Сильвестра, найдем критические точки и экстремум функции для х – концентрации белковых компонентов (6) и у – влажности рецептурной смеси (5): d / dy (0,147 х – 0,00156 х 2 + 0,007183 ху – 0,00 у – 0,018 у 2 – 4,79) = 0; (5) d / dx (0,147 х – 0,00156 х 2 + 0,007183 ху – 0,00 у – 0,018 у 2 – 4,79) = 0. (6) Представляя полученные уравнения в матричном виде: 0.00312 0.007183 0.147 : : 0.007183 0.036 0.04 M v − −     = =     −     (7) в МаtCAD и учитывая соответствующие матрицы, получим следующее решение: 82.416 ( , ) 15.333 lsolve M v   =     . (8) Из (8) можно сделать вывод о том, что наиболее высокий уровень потребления корма достигается при концентрации белковых компонентов 82,4 % и влажности 15 %. Для проверки корректности полученных результатов и уточнения модели решено провести повторное моделирование другим методом, увеличив при этом количество входных переменных модели с целью получения более точного результата. Входными переменными для моделирования на основании анализа 4 выбраны следующие параметры (с указанием диапазона изменений): • pH 5–8; • влажность 7–11 %; • концентрация белковой составляющей 50–90 %; • размер частиц 0,3–0,8 мм; • энергетическая ценность 100–500 ккал/100 г; • общая биологическая обсемененность 0–1 000 клеток в 1 г корма; • выходной переменной является уровень потребления корма. Диапазоны варьирования переменных, входящих в математическую модель, построенную методами математической статистики – рН среды ( х 1 ) и влажность ( х 2 ), были уточнены. Диапазон варьирования показателя рН среды расширен, так как данный показатель во многом зависит от процентного соотношения рецептурных ингредиентов смеси и может значительно отличаться для кормов различных составов в пределах, соответствующих пограничным значениям рН (с самым высоким и самым низким показателем) компонентов рецептурной смеси. Диапазон варьирования переменной "влажность" был сужен на основании анализа производственных и ветеринарных стандартов 5 требования ассоциации АFCC, так как понижение влажности ниже 7 % может привести к заболеваниям пищеварительной и мочевыделительной систем животных и потере органолептических свойств корма, а превышение влажности более 11 % ведет к ухудшению санитарного состояния кормов за счет увеличения риска развития плесеней в готовом продукте. Диапазон варьирования переменной "концентрация белковой составляющей" оставлен без изменения, так как анализ литературных источников 6 показал, что концентрация белкового компонента должна находиться на уровне 50–90 %, уменьшение доли белка ведет к снижению пищевой и энергетической ценности кормов и уменьшению привлекательности корма для животного, а увеличение доли белка ведет к излишним экономическим затратам и дисбалансу рациона питания. Для моделирования методами нечеткого логического вывода функция представляется в виде базы знаний, представленных в виде тождеств и задающих связь входных переменных с выходной. В данной работе база знаний содержит 21 правило. Результат моделирования в пакете MatLAB отображается в трехмерной графической модели с разноокрашенной поверхностью вывода, показывающей зависимость выходной переменной от двух входных. Поверхность вывода, соответствующая благоприятному результату, окрашивается в желтый цвет, а неблагоприятному – в синий, градиентный переход от желтого к синему соответствует среднему значению (рис. 6–9). 4 Ветеринарно-санитарные нормы и требования к качеству кормов для непродуктивных животных : утв. Департаментом ветеринарии М-ва сельского хозяйства и продовольствия Рос. Федерации 15 июля 1997 г. № 13-7-2/1010 // Россельзхознадзор : офиц. сайт. URL: http://www.fsvps.ru/fsvps/laws/166.html ; ГОСТ Р 54954–2012. Корма и кормовые добавки для непродуктивных животных. Термины и определения. М., 2013. 3 с. 5 Там же. 6 Там же.