|
|
 Содержание № 1, 2024
Обзоры
Аннотация. Технология RFID (Radio Frequency Identification) нашла широкое применение во многих областях науки и техники и повседневной жизни людей. Одним из интенсивно развивающихся направлений применения RFID является идентификация быстродвижущихся транспортных объектов. Несмотря на большое количество научных статей, посвященных данной тематике, последние результаты в этой области нашли слабое отражение в существующих обзорах. Настоящая статья призвана восполнить этот пробел. Приведен обзор публикаций в области технологий и стандартов RFID, а также особенностей распространения сигналов в беспроводном канале связи между RFID-метками и считывателем. Дано описание теоретических и экспериментальных результатов, а также архитектуры и аппаратно-программных средств практической реализации систем идентификации наземных транспортных средств. Приведен также обзор публикаций о применении RFID на беспилотных летательных аппаратах.
Ключевые слова: радиочастотная идентификация, транспорт, беспилотный летательный аппарат, считыватель, метка.
Англоязычная версия статьи
Математические проблемы управления
Аннотация. Ранее авторами был предложен и развит новый подход к определению средних величин, основанный на идеях многокритериальной оптимизации. Расстояния между текущей точкой и точками выборки рассматривались как компоненты векторной оценки. Обычный подход к определению средних основан на скаляризации векторных оценок заменой векторов, например, суммами квадратов их компонент. Авторы, напротив, исходили из сравнения по предпочтительности самих векторных оценок. Было рассмотрено несколько видов средних, соответствующих различным объемам информации о предпочтениях. Исследованы свойства введенных средних и даны вычислительные методы их построения. Однако для случая равноважных критериев метод был приближенным и достаточно трудоемким. В данной статье представлен точный и эффективный численный метод построения множества средних указанного вида. Работа метода проиллюстрирована расчетным примером.
Ключевые слова: средние величины, многокритериальные задачи выбора, отношения предпочтения, теория важности критериев.
Англоязычная версия статьи
Аннотация. Рассматривается задача планирования маршрутов группы беспилотных летательных аппаратов в составе перспективной системы доставки последней мили, формализованная в виде двухкритериальной NP-трудной задачи многих коммивояжеров с одним депо. Применение стандартных методов оптимизации для получения точного решения неэффективно с точки зрения временных затрат на их реализацию, и в условиях реальной системы становится необходимым применение эвристических алгоритмов поиска приближенного решения. Для решения поставленной задачи был применен элитарный генетический алгоритм недоминирующей сортировки NSGA-II, хорошо зарекомендовавший себя в случае многокритериальной оптимизации. Для исследования эффективности применения комбинированного иерархического оператора скрещивания в сравнении со стандартными операторами скрещивания было реализовано программное средство имитационного моделирования и был проведен сравнительный анализ результатов применения различных операторов скрещивания в составе генетического алгоритма.
Ключевые слова: доставка последней мили, задача многих коммивояжеров, многокритериальная оптимизация, генетический алгоритм, оператор скрещивания.
Управление в социально-экономических системах
Богданов А. Д., Колобов Д. В., Щепкин А. В. Модели процессов закупки материально-технического обеспечения школ и конкуренции между поставщиками (с. 35-42)
Аннотация. Предметом настоящего исследования являются взаимодействие школ и поставщиков, а также процессы конкуренции между поставщиками за осуществление государственной закупки. Школа, максимизируя значение своей функции полезности, определяет оптимальное распределение своего бюджета между расходами на оплату труда и закупку оборудования. Далее за бюджет школы на оборудование начинают конкурировать различные поставщики, максимизирующие либо свою прибыль, либо выручку. В зависимости от рынка (муниципальный, региональный, российский) для описания процесса закупки могут применяться различные модели, начиная от модели совершенно конкурентного рынка и олигополии и заканчивая монополией. В случае монополии поставщики не будут предоставлять скидки на продукцию, при совершенной конкуренции поставщики предоставляют скидки на уровне их максимальной прибыли. Предложены новые применения ряда моделей теории игр к закупкам материально-технического обеспечения и к описанию конкуренции между поставщиками.
Ключевые слова: школьное образование, конкуренция, принятие решений, олигополия, монополия, аукцион, теория игр.
Горбанёва О. И., Угольницкий Г. А. Модели управления во властных иерархиях (с. 43-56)
Аннотация. Исследование посвящено моделированию управления во властных иерархиях. Приведён краткий обзор работ в этой области. Описаны принципы построения таких моделей и лежащие в их основе предположения. Проведена их математическая формализация в виде разностных игр в нормальной форме с информационным регламентом игр Гермейера. Выполнено аналитическое исследование для частного случая системы двухуровневых властных иерархий. Сформулированы общие задачи исследования властных иерархий. Дано определение однополярной, двухполярной и многополярной властной иерархии, проанализированы условия их возникновения. Приведены иллюстративные примеры. Рассмотрена альтернативная модель конкуренции за ресурс. Осуществлено имитационное моделирование системы властных иерархий для различных случаев и проведён сравнительный анализ результатов имитации. Сделаны выводы и намечены пути дальнейших исследований.
Ключевые слова: властные иерархии, имитационное моделирование, методы управления, разностные игры, согласование интересов, однополярная система, двухполярная система, n-полярная система, сравнимость полюсов, конкуренция за ресурс, агенты влияния, базовые агенты, властная группировка, множество QRS.
Исаева И. И., Харитонов М. А., Васильченко А. А. и др. Устойчивое развитие пойменных территорий зарегулированных рек. Ч. 2. Проектирование эффективной системы управления структурой пойменных территорий (с. 57-78)
Аннотация. Рассматривается задача проектирования системы управления устойчивым развитием пойменных социоприродохозяйственных систем (СПХС) на основе гидротехнических проектов стабилизации их гидрологического режима. Общая задача стратегического развития пойменной СПХС сформулирована как задача долгосрочной условной оптимизации ее социоприродохозяйственных потенциалов. С целью снижения неопределенности параметров эта задача трансформирована в задачу поиска оптимальных мест установки паводковых плотин в руслах поймы и адаптивных режимов их функционирования в период весенних попусков ГЭС для реализации целевой стабильной проектной комплексной структуры пойменной территории, удовлетворяющей условиям социохозяйственной безопасности и устойчивого затопления биотопа пойменной экосистемы. Для решения поставленной задачи разработан эмпирический метод оптимизации «доноры – акцепторы», применены точные методы оптимизации, экспертного оценивания, геоинформационного, численного гидродинамического моделирования, высокопроизводительные вычисления, методы статистического анализа данных природных наблюдений и результатов вычислительных экспериментов. Представлены результаты реализации развитого подхода для поиска оптимальных мест расположения и режимов функционирования паводковых плотин, обеспечивающих устойчивое безопасное весеннее затопление территории Волго-Ахтубинской поймы с учетом пространственной неоднородности эффекта депрессии русла р. Волги. При этом не учитывались условия судоходства на р. Волге в период весеннего попуска Волжской ГЭС, а также иные технические аспекты гидротехнического проектирования.
Ключевые слова: устойчивое развитие, оптимизация гидротехнических проектов, высокопроизводительные вычисления, Волго-Ахтубинская пойма.
Управление подвижными объектами и навигация
Ефремов А. Ю. Анализ агрегационного поведения мобильных роботов в алгоритме стайного управления при естественных ограничениях (с. 79-89)
Аннотация. Исследована задача агрегации группы мобильных роботов в свободном пространстве в предположении, что робот имеет информацию только о положении и курсе ближайших соседей, дополнительная информация, такая как групповая цель, у него отсутствует. Подобная задача является первым этапом выполнения миссии группой роботов; показано, что ее решение возможно при выполнении некоторых условий. Предложен алгоритм стайного управления, основанный на метрико-топологическом подходе, в предположении, что существуют ограничения на маневрирование. Выбраны размеры и конфигурация арен и заданы требования к относительному расположению роботов в начальный момент времени. На основе имитационного моделирования для выбранных характеристик роботов определены параметры модели, позволяющие достичь заданной согласованности движения стаи по направлению, избежать кластеризации и выдержать безопасное расстояние во время всей миссии.
Ключевые слова: стайная робототехника, агрегация, выравнивание, имитационное моделирование.
Самохина М. А., Галяев А. А. Построение карты локально оптимальных путей управляемого подвижного объекта в конфликтной среде при переходе из точки в точку (с. 90-102)
Аннотация. В некоторых задачах планирования маршрутов движения управляемых объектов основным критерием является снижение риска обнаружения при движении в конфликтной среде с учетом карты потенциальных угроз. Рассматривается задача построения всех локально оптимальных путей в конфликтной среде на плоскости. Конфликтная среда представлена фиксированным количеством обнаружителей, положение которых уклоняющемуся от обнаружения объекту известно. Уклоняющийся объект и обнаружители представляют собой материальные точки. Рассматривается постановка, формализованная в виде задачи оптимального управления, на основе принципа максимума Л.С. Понтрягина её решение сведено к решению краевой задачи. Краевая задача решалась численно методом стрельбы. Рассмотрен случай перехода уклоняющегося объекта из точки в точку с ограничением и без ограничения на длину пути, приводятся результаты численного моделирования. Произведён параметрический анализ задачи.
Ключевые слова: конфликтная среда, уклоняющийся объект, принцип максимума, траекторная оптимизация, численное моделирование.
Англоязычная версия статьи
Хроника
|
