ปัจจุบันประเทศไทยมีการทำสวนป่าเพิ่มมากขึ้นไม่ว่าจะเป็นสวนป่าของรัฐบาลหรือของเอกชน อาจเป็นเพราะนโยบายของรัฐบาลหรือราคาของไม้ที่มีราคาสูงมากขึ้นจึงทำให้ธุรกิจสวนป่ารวมถึงธุรกิจต่างๆที่ เกี่ยวกับไม้มีกระจายอยู่ทั่วภูมิภาคของไทย และจากการส่งเสริมการปลูกไม้มีค่าทางเศรษฐกิจในพื้นที่เอกชนเป็นหนึ่งในนโยบายของรัฐบาลในการรักษาความมั่นคงของฐานทรัพยากร และการสร้างความสมดุลระหว่างการอนุรักษ์กับการใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืน เพื่อลดปัญหาการตัดไม้จากป่าธรรมชาติ โดยตั้งเป้าหมาย 10 ปี ประเทศไทยจะเกิดชุมชนไม้มีค่า 20,000 ชุมชน ได้พื้นที่ป่าเพิ่มขึ้น 26 ล้านไร่ (สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ, 2561) ไม้เศรษฐกิจส่วนใหญ่ที่นิยมปลูกสร้างเป็นสวนป่าในประเทศไทย เช่น ไม้สัก ไม้ยางพารา ไม้ยูคาลิปตัส เป็นต้น มีการดำเนินงานทั้งจากภาครัฐคือองค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ และภาคเอกชน การตัดไม้ขายก็จะขึ้นอยู่กับอายุของไม้ในแต่ละชนิด การทำไม้เพื่อขายเนื้อไม้ไปใช้เพื่อการผลิตหรือแปรรูปไม้แผ่น คุณภาพของเนื้อไม้มีความสำคัญในการผลิตและสามารถลดต้นทุนในการแปรรูปไม้แผ่นได้เช่นด้วยกัน ไม้ในสวนป่าอาจมีตำหนิซึ่งอาจจะเกิดได้จากหลายขบวนการ ตั้งแต่การปลูก ดูแลรักษา หรือถูกโรคและแมลงทำลายก็เป็นได้ แต่การขายไม้ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบการขายเหมา ตัวอย่างเช่น ไม้สักมีการซื้อขายแบบยกกอง หรือไม้ยางพาราประเมินราคาไม้แบบเหมาสวน เป็นต้น จากรูปแบบดังกล่าวราคาของไม้จึงไม่ได้กำหนดหรือขึ้นอยู่กับคุณภาพของไม้เท่าที่ควรจะเป็น อาจมีผลต่อการกำหนดราคาในการซื้อขายที่ต่ำกว่าความเป็นจริง การศึกษาการใช้คลื่นเหนือเสียง (ultrasonic) ในการตรวจวัดการเดินทางของคลื่นเสียงในเนื้อไม้เป็นการตรวจวัดคุณภาพไม้แบบไม่ทำลายเนื้อไม้ (Non-destructive testing) ที่สามารถตรวจสอบรู ตาไม้ หรือตำหนิในเนื้อไม้ ความยืดหยุ่นของเนื้อไม้ (modulus of elasticity) และความชื้นของไม้ (Montero et.al., 2015; Senalik et.al., 2014) เป็นต้น ซึ่งความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นเหนือเสียงในไม้แต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน (Gon?alves and Costa, 2005; Trinca et.al., 2009; Chauhan and Aggarwal. 2011.) สำหรับไม้เศรษฐกิจของไทย เช่น ไม้สัก ไม้ยางพารา และไม้ยูคาลิปตัสยังไม่มีข้อมูลการศึกษาการเคลื่อนที่ของเสียงในเนื้อไม้มากนัก เนื่องจากเป็นการตรวจวัดคุณภาพแบบไม่ทำลาย ปริมาณที่วัดจะอยู่ในรูปเวลาที่เสียงใช้เดินทางผ่านเนื้อไม้ จากนั้นจึงนำผลการวัดไปคำนวณความเร็วเสียงในเนื้อไม้ ซึ่งจะนำไปเชื่อมโยงกับโครงสร้างภายในของเนื้อไม้ เพื่อประเมินคุณภาพของเนื้อไม้ต่อไป อย่างไรก็ตาม ความเร็วของเสียงมีค่าขึ้นกับเส้นทางรังสีของคลื่นเสียงในเนื้อไม้ด้วย โดยทั่วไปมักจะประมาณว่าเส้นทางรังสีในเนื้อไม้เป็นเส้นตรง (ณัฐนิช และคณะ, 2564) แต่เนื่องจากไม้เป็นตัวกลางไม่สม่ำเสมอและซับซ้อน เส้นทางรังสีของคลื่นเสียงที่เดินทางจากตัวส่งไปยังตัวรับ อาจเกิดการหักเหและเดินทางเป็นเส้นโค้งได้ การแก้สมการคลื่นยืดหยุ่นที่เคลื่อนที่ในเนื้อไม้ เพื่อคำนวณเส้นทางรังสีเป็นงานที่ค่อนข้างยาก และต้องการความสามารถในการคำนวณของเครื่องคอมพิวเตอร์ค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม เราอาจใช้หลักการทางฟิสิกส์บางประการ ที่อธิบายลักษณะทั่วไปของคลื่น ร่วมกับระเบียบวิธีการแปรผัน และกระบวนวิธีหาเส้นทางที่เหมาะสมที่สุด เพื่อลดความซับซ้อนในการคำนวณลงได้ การประยุกต์เทคนิคการคำนวณในลักษณะนี้ มีใช้ในงานวิเคราะห์การสั่นสะเทือน เช่น คลื่นสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว (Ammon, 2021) หรือการตรวจวัดคุณภาพแบบไม่ทำลายด้วยคลื่นเหนือเสียงในงานก่อสร้าง (Barbagallo,2013) แต่จากการสืบค้นเอกสาร ยังไม่พบการประยุกต์เทคนิคการคำนวณนี้ กับการตรวจวัดคุณภาพไม้ ดังนั้น โครงการวิจัยนี้ จึงถือเป็นการสร้างนวัตกรรมการคำนวณ ที่ประยุกต์ความรู้ทางฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ และวิทยาการคอมพิวเตอร์ เพื่อนำมาพัฒนาเทคนิคการตรวจวัดคุณภาพของไม้ โดยเฉพาะในกลุ่มไม้เศรษฐกิจข้างต้น จากหลักการและเหตุผลดังกล่าว การศึกษาวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประยุกต์ใช้ระเบียบวิธีการแปรผัน และกระบวนวิธีหาเส้นทางที่เหมาะสมที่สุด เพื่อคำนวณเส้นทางรังสีของคลื่นเหนือเสียงในเนื้อไม้ และนำผลการคำนวณไปปรับปรุงประสิทธิภาพการประเมินคุณภาพไม้ โดยเน้นกลุ่มไม้สักและไม้ยางพารา ซึ่งเป็นพันธุ์ไม้เศรษฐกิจที่สำคัญ

1. เพื่อคำนวณเส้นทางรังสีของคลื่นเหนือเสียงในเนื้อไม้สักและไม้ยางพารา 2. เพื่อใช้ผลการคำนวณเส้นทางรังสีของคลื่นเหนือเสียงในเนื้อไม้ สำหรับการประเมินคุณภาพของไม้เศรษฐกิจ 3. เพื่อวัดการเคลื่อนที่ของเสียงในเนื้อไม้สักและไม้ยางพารา 4. เพื่อใช้การเคลื่อนที่ของเสียงในเนื้อไม้สำหรับการประเมินคุณภาพของไม้เศรษฐกิจ