 Содержание № 5, 2021 г.
Обзоры
Лепский А.Е. Анализ противоречивости информации в теории функций доверия. Ч. 1. Внешний конфликт (с. 3-19)
Аннотация. Приведен аналитический обзор результатов по анализу противоречивости информации в рамках теории функций доверия (теории свидетельств Демпстера –Шейфера), который интенсивно развивается в течение последних 10–15 лет. В первой части обзора рассматривается понятие меры внешнего конфликта тел свидетельств. Обсуждаются понятия конфликтных и неконфликтных тел свидетельств, а также основные требования, предъявляемые к мерам внешнего конфликта. Анализируются различные аксиомы меры внешнего конфликта. Приведены результаты по общему виду мер внешнего конфликта, удовлетворяющих системе аксиом. Рассмотрены различные способы построения мер внешнего конфликта: метрический, алгебраический и структурный подходы, оценивание с помощью правил комбинирования. Обсуждаются: проблема робастного оценивания внешнего конфликта, соотношение между мерой конфликта и метрикой на множестве тел свидетельств, согласованность правил комбинирования тел свидетельств и мер конфликта. Материал статьи проиллюстрирован большим количеством примеров.
Ключевые слова: теория функций доверия, правила комбинирования, конфликтность тел свидетельств, мера внешнего конфликта.
Англоязычная версия статьи
Системный анализ
Белов М.В., Новиков Д.А. Структура креативной деятельности (с. 20-33)
Аннотация. Рассмотрена специфика креативной/творческой деятельности. Выделены три фазы такой деятельности: открытие новой предметной области и накопление «базовых знаний», освоение предметной области, массовое продуктивное использование. На основании анализа жизненного цикла креативной деятельности показано, что креативность сосредоточена в этапе целеполагания и только в нем. Предложены качественная модель развития знаний/опыта и теоретико-графовая модель структуры предметной области. Для описания и исследования каждой из фаз креативной деятельности могут как развиваться новые, так и использоваться известные модели, в том числе разработанные и изложенные в предшествующих работах авторов: для первой фазы – модели оптимального распределения усилий исследователя между проверяемыми гипотезами и выбора оптимальной последовательности проверяемых гипотез; для второй фазы – математические модели опыта; для третьей фазы могут быть использованы как структурные и алгоритмические модели, так и оптимизационные модели.
Ключевые слова: креативная деятельность, опыт, творчество, предметная область, выдвижение и проверка гипотез.
Англоязычная версия статьи
Анализ и синтез систем управления
Глущенко А.И., Петров В.А., Ласточкин К.А. Адаптивное нейросетевое управление нелинейными объектами c дефицитом каналов управления на примере двухколесного балансирующего робота (с. 34-47)
Аннотация. Для управления нелинейными объектами с целью компенсации несогласованного параметрического возмущения в условиях дефицита каналов управления предложен новый метод, основанный на беспоисковом адаптивном управлении с эталонной моделью. Регулятор в данном случае состоит из базовой LQ-части и адаптивного компенсатора, при определенных допущениях позволяющего уменьшить по норме указанное нелинейное возмущение. В силу своих универсальных аппроксимационных свойств, в качестве компенсатора выступает оперативно обучаемая многослойная нейронная сеть. Синтезированы законы настройки параметров нейронной сети компенсатора на основе второго метода Ляпунова и метода обратного распространения ошибки. Строго аналитически доказана асимптотическая сходимость к заданной области ошибки слежения нелинейным объектом с дефицитом каналов управления за эталонной моделью. Численные эксперименты по применению разработанной системы управления на математической модели балансирующего робота LEGO EV3 в системе Matlab/Simulink подтвердили полученные теоретические результаты.
Ключевые слова: адаптивное управление с эталонной моделью, балансирующий робот, компенсация несогласованных параметрических возмущений, нейронные сети, оперативное обучение, устойчивость.
Англоязычная версия статьи
Гулюкина С.И., Уткин В.А. Управление реактором с непрерывным перемешиванием в условиях неопределенности и с учетом ограничений на фазовые переменные и управления (с. 48-59)
Аннотация. Рассматривается задача синтеза управления, обеспечивающего поддержание температуры в рубашке резервуарного реактора с непрерывным перемешиванием. Стандартная математическая модель, описывающая работу реактора, расширена с помощью введения динамики исполнительного устройства. Проблема учета ограничений на компоненты вектора состояния и управление решается путем нелинейной замены переменных исходной модели объекта управления с использованием линейных функций с насыщением. В преобразованной системе синтез обратной связи «автоматически» учитывает заданные ограничения. Применение при синтезе обратной связи блочного подхода позволило осуществить линеаризацию по обратной связи в результате последовательного решения подзадач синтеза первого порядка. В условиях неполной информации о векторе состояния и при воздействии внешних возмущений синтезирован наблюдатель состояний и возмущений, позволяющий получить оценки неизвестных сигналов с заданной точностью, что обусловлено наличием внешних возмущений. Предложенные алгоритмы показали высокую эффективность при моделировании в системе Matlab-Simulink.
Ключевые слова: резервуарный реактор с непрерывным перемешиванием (РРНП), задача слежения, блочный подход, наблюдатель состояний и возмущений, ограничения на фазовые переменные и управление.
Англоязычная версия статьи
Управление в медико-биологических системах
Тасейко О.В., Черных Д.А. Оценка влияния факторов окружающей среды на показатели смертности населения старших возрастных групп на примере г. Красноярска (с. 60-69)
Аннотация. Выполнен анализ и прогноз негативного воздействия климатических параметров и качества атмосферного воздуха на смертность населения г. Красноярска. Проанализирована многолетняя динамика климатических показателей для г. Красноярска. Статистика по заболеваниям, чувствительным к климатическим изменениям, рассматривалась за период с 2011 по 2014 г. Методами многомерного статистического анализа установлена взаимосвязь между климатическими параметрами, уровнем загрязнения атмосферного воздуха и количеством смертей. Выявлены факторы, вносящие наибольший вклад в показатели смертности по основным группам климатозависимых заболеваний; проанализированы первоначальные причины смерти, связанные с негативным влиянием факторов окружающей среды; определены возрастные группы населения, которые подвергаются наибольшему воздействию климатических параметров и загрязнения атмосферного воздуха. Показана применимость нелинейной регрессии Пуассона для прогнозирования смертности, довольно близкой к фактической.
Ключевые слова: качество атмосферного воздуха, климатические параметры, многомерная регрессионная модель, смертность населения, социально-природно-техногенная система.
Англоязычная версия статьи
Информационные технологии в управлении
Подлазов В.С. Неблокируемые отказоустойчивые дуальные фотонные коммутаторы широкой масштабируемости (с. 70-87)
Аннотация. Продолжена работа по построению принципиально нового класса системных сетей – дуальных фотонных сетей, которые являются неблокируемыми сетями со статической самомаршрутизацией, обладают широкой масштабируемостью при максимальном достижимом на них быстродействии и сложностью, меньшей сложности полного коммутатора, а также допускают балансировку соотношений масштабируемость/быстродействие и сложность/быстродействие. Наконец, такие сети выполнены в расширенном схемном базисе, состоящем из дуальных фотонных коммутаторов и отдельных фотонных мультиплексоров и демультиплексоров. Предложен метод построения отказоустойчивой дуальной сети с указанными свойствами на основе сетей с топологией квазиполного графа и квазиполного орграфа и метода инвариантного расширения с внутренним распараллеливанием. Предложен метод расширения построенной ранее двухкаскадной дуальной сети в четырехкаскадную и восьмикаскадную дуальные сети с широким масштабированием при сохранении периода исходной сети и уменьшении ее показательной сложности.
Ключевые слова: фотонный коммутатор, дуальный коммутатор, фотонные мультиплексоры и демультиплексоры, многокаскадный коммутатор, бесконфликтная самомаршрутизация, неблокируемый коммутатор, статическая самомаршрутизация, квазиполный орграф, квазиполный граф, инвариантное расширение сетей, коммутационные свойства, прямые каналы, масштабируемость и быстродействие.
Англоязычная версия статьи
Краткие сообщения
Чернов И.В. Сценарные методы повышения эффективности реализации жизненного цикла программно-целевого управления (анализ концепции) (с. 88-93)
Аннотация. Исследованы методологические и прикладные проблемы повышения эффективности процессов программно-целевого планирования и управления социально-экономическими системами на базе сценарного подхода. Рассмотрены основные особенности методологии и механизмов программно-целевого управления. Решение задач управления и контроля реализации целевых программ предложено проводить с применением сценарного подхода и моделей жизненного цикла. Для повышения эффективности программно-целевого планирования и управления разработана сценарная W-образная модель жизненного цикла, реализующая сквозную методологию упреждающего управления реализацией долгосрочных социально-экономических программ в условиях неопределенности и риска. Методологическое ядро предложенной модели составляют механизмы сценарного анализа, моделирования, прогнозирования, планирования и группового управления. Наибольшую эффективность предлагаемый подход обеспечивает в условиях возрастающей неопределенности благодаря его ориентации на предвидение будущих условий и альтернатив развития социально-экономических систем.
Ключевые слова: планирование, управление, эффективность, целевая программа, сценарный подход, жизненный цикл, неопределенность.
Англоязычная версия статьи
Номер целиком:
печатная версия (PDF)
электронная версия (PDF)
Опубликовано 25 октября 2021 г.
|
