Макаров М. И., Коргин Н. А., Пыжьянов А. А. Симуляторы беспилотного наземного транспорта, применяемые для моделирования движения по пересеченной местности (с. 3-15)
Аннотация. Рассматриваются популярные симуляторы беспилотных транспортных средств с поддержкой пересеченной местности: Gazebo, CARLA, AirSim, NVIDIA Isaac Sim и Webots. Описаны их основные возможности, связанные с моделированием рельефа, физикой движения, поддержкой датчиков и погодных условий. Особое внимание уделено созданию реалистичных сцен пересеченной местности, сложности импорта реальных карт и взаимодействию с другими программными платформами, такими как Robot Operating System (ROS) и системы ИИ. Проанализированы основные минусы каждого симулятора: трудоемкость создания детализированных моделей рельефа и транспортных средств, высокая сложность интеграции реальных карт и зависимость от характеристик компьютерного оборудования. Также отмечается сложность взаимодействия с различным программным обеспечением и требования к знаниям в области 3D-моделирования. Симуляторы Gazebo и Webots выделяются хорошей интеграцией с ROS, но требуют больше усилий для работы с пересеченной местностью. CARLA и AirSim обеспечивают высококачественную визуализацию, но имеют более высокие требования к оборудованию и навыкам пользователя для создания ландшафтов. NVIDIA Isaac Sim выделяется поддержкой симуляций с использованием ИИ, но требует значительных ресурсов. Представлен опыт авторов в части отображения траекторий и ориентации транспортного средства в некоторых симуляторах.
Ключевые слова: беспилотные автомобили, симуляторы, пересеченная местность, гусеничные платформы.
Математические проблемы управления
Зотьев Д. Б., Махин А. А. Полиномиальная регрессия экспертных оценок комплексного качества (с. 16-29)
Аннотация. Рассматривается проблема построения многокритериальных рейтингов, т. е. ранжирования объектов с учетом нескольких полезных качеств. Эта задача, которая относится к многокритериальной оптимизации, возникает также в ситуациях выбора управленческих решений при наличии альтернативных вариантов. Целью исследования была разработка метода решения этой проблемы, основанного на вычислении комплексных, т. е. обобщенных средних показателей качества, которые представляют собой многочлены из класса нормализованных средних функций. Последние относятся к строго монотонным сдвиг-инвариантным агрегирующим операторам. Такие многочлены кратко называются СМ. Например, взвешенные среднеарифметические показатели комплексного качества являются СМ степени 1. Предположительно, СМ обладают всеми свойствами таких показателей, которые существенны для построения многокритериальных рейтингов. В рамках представленного метода, который назван интерактивной аппроксимацией экспертных оценок, для вычисления комплексных показателей качества предлагается использовать СМ произвольной степени. Данный подход аналогичен экспертно-статистическому методу определения весов. При этом он обеспечивает наилучшую среднеквадратическую аппроксимацию любого числа экспертных оценок, поэтому в процессе экспертизы их неопределенность уменьшается, а взаимная согласованность повышается. В статье описываются СМ степеней 1, 2, 3. Метод интерактивной аппроксимации экспертных оценок проверяется для СМ степени 2 в рамках задачи о вычислении комплексного показателя качества смартфонов, ранжируемых по семи частным критериям.
Ключевые слова: многокритериальная оптимизация, принятие решений, нормализованная средняя функция, сдвиг-инвариантный многочлен, агрегирующий оператор, весовой коэффициент, комплексный показатель, экспертная оценка.
Анализ и синтез систем управления
Юрченков А. В. Построение динамического регулятора для стационарных систем с мультипликативными шумами: анизотропийный подход (с. 30-39)
Аннотация. Рассмотрена линейная дискретная стационарная система с мультипликативными шумами и управлением, находящаяся под влиянием внешнего возмущения из специального класса. Описание динамики выбранного объекта управления производится в пространстве состояний. Класс внешних возмущений содержит множество стационарных гауссовских последовательностей с ограниченным уровнем средней анизотропии. В качестве критерия качества управления выбрана анизотропийная норма замкнутой управлением системы. Требуется предложить схему управления на основе динамического звена, при замыкании которым анизотропийная норма была бы ограничена минимально возможным числом. На первом этапе решения задачи выписывается динамика управления и производится расширение рассматриваемого объекта. На основе критерия ограниченности анизотропийной нормы в терминах матричных неравенств выписываются достаточные условия существования решения выпуклой задачи оптимизации, в которой минимизируется верхняя граница анизотропийной нормы. В полученных неравенствах производится специальная замена переменных, чтобы избавиться от нелинейной зависимости по неизвестным матрицам регулятора. После линеаризующей обратимой замены переменных производится численное решение задачи оптимизации стандартными методами. На последнем этапе производится вычисление матриц регулятора в пространстве состояний, гарантирующего ограниченность анизотропийной нормы замкнутой этим регулятором системы.
Ключевые слова: стационарные дискретные системы, анизотропийная теория, динамический регулятор, линейные матричные неравенства, выпуклая оптимизация.
Управление в социально-экономических системах
Жуковский В. И., Жуковская Л. В., Смирнова Л. В., Высокос М. И. О коалиционной рациональности в игре трех лиц (с. 40-45)
Аннотация. В математической теории игр для определения решения любой игры требуется установить, какое поведение игроков следует считать оптимальным. В бескоалиционных играх понятие оптимальности связано, например, с концепциями равновесия по Нэшу и равновесия по Бержу. Для оптимальности в теории кооперативных игр характерны условия индивидуальной и коллективной рациональности. В работе рассматривается кооперативная игра трех лиц в нормальной форме. Для этой игры вводится понятие коалиционной рациональности, которое сочетает в себе, кроме условий индивидуальной и коллективной рациональности, определенное объединение концепций равновесия по Нэшу и равновесия по Бержу. Для предложенного коалиционного равновесия игры устанавливаются достаточные условия существования. Кроме того, доказано существование такого решения в смешанных стратегиях при непрерывных функциях выигрыша и компактности множества стратегий.
Ключевые слова: максимин, максимум по Парето, максимум по Слейтеру, коалиционная рациональность, гермейеровская свертка, смешанные стратегии.
Информационные технологии в управлении
Губанов Д. А. , Мельничук В. С. Построение профилей научных публикаций на основе текстов и связей соавторства (на примере теории управления и ее приложений) (с. 46-52)
Аннотация. Расчет профилей научных публикаций играет ключевую роль в систематизации научных знаний и поддержке принятия научных решений. Предложен метод формирования профилей публикаций в области теории управления, основанный на интеграции анализа текстов и анализа сетей соавторства. Сначала описан базовый алгоритм, который позволяет анализировать тексты публикаций при помощи тематического классификатора, затем приведена его усовершенствованная версия, учитывающая сетевые связи с помощью эвристического подхода. Исследование методов с применением экспертных оценок и количественных метрик показало, что комбинирование текстовых и сетевых данных значительно повышает точность профилей публикаций. Проверка гипотез о взаимосвязи тематического сходства и сетевой близости публикаций показывает обоснованность предложенного подхода, а также позволяет определить направления дальнейших исследований.
Ключевые слова: сеть публикаций, профиль публикации, теория управления, графовые нейронные сети, анализ текстов.
Хроника
XXXII Международная конференция «Проблемы управления безопасностью сложных систем» (с. 53-59)
Номер целиком:
печатная версия (PDF)
Опубликовано 14 марта 2025 г.
Содержание № 1, 2025 г.