Архив статей журнала

СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (2024)
Выпуск: № 2 (2024)
Авторы: Алчинов Александр Иванович, Гороховский Игорь Николаевич, Акифьева Елена Викторовна

Поддержка принятия решений при управлении сложными организационными и техническими системами сохраняет свою актуальность в связи с растущей ролью и возможностями географических информационных систем, которые и являются объектом настоящего исследования. Анализируется уровень их представления в мировой и российской среде, особенности их развития, а также основные научные результаты, полученные в Институте проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. Выделены самые востребованные в сфере хозяйствования технологии и функциональные возможности геоинформационных систем. Геоинформационная система рассмотрена как инструмент обработки и поддержки принятия управленческих решений. Исследованы основные зарубежные и российские геоинформационные системы, основные их характеристики, области применения, тенденции и перспективы развития. Приведены описания геоинформационных технологий и алгоритмов, реализованных в полнофункциональных геоинформационных системах и рассматриваемых как платформы для создания геоинформационных систем различного назначения.

Сохранить в закладках
АЛГОРИТМ ЛОКАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПУТИ ДЛЯ ОБЪЕЗДА ПРЕПЯТСТВИЙ В ПУТЕВЫХ КООРДИНАТАХ (2024)
Выпуск: № 3 (2024)
Авторы: Макаров Максим Игоревич

Представлен алгоритм локального планирования пути в системе координат дорожного полотна. Он основан на варьировании точек исходной траектории с применением метода потенциального поля и обеспечения гладкости получаемого пути относительно новой системы координат. Реализация алгоритма основывается на решении задачи минимизации целевого функционала. Рассматривается решение задачи применительно к планированию пути беспилотной транспортной платформы, для чего требуется изменять участки заранее подготовленной гладкой траектории движения транспортного средства в режиме реального времени с учетом возникающих препятствий и с сохранением гладкости. Использование новой системы координат дает преимущество во времени выполнения алгоритма по сравнению с его работой в декартовой системе координат. Алгоритм реализован на языке Python. Выделение горизонта планирования позволяет сочетать предложенный подход с различными алгоритмами следования по пути, которые сами по себе не реализуют методы обхода препятствий. Численное моделирование выполнено для характерных примеров, по которым можно оценить эффективность предложенного алгоритма.

Сохранить в закладках
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ИСАНД) В ОБЛАСТИ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ (2024)
Выпуск: № 3 (2024)
Авторы: Губанов Дмитрий Алексеевич, Кузнецов Олег Петрович, Курако Евгений Александрович, Лемтюжникова Дарья Владимировна, Новиков Дмитрий Александрович, Чхартишвили Александр Гедеванович

Представлено описание подходов, лежащих в основе разрабатываемой в ИПУ РАН Информационной системы анализа научной деятельности (ИСАНД) в области теории управления. Описана онтология ИСАНД, ориентированная на представление и сбор знаний в области теории управления: как научного знания (онтология теории управления), так и знаний, связанных с научной деятельностью агентов в данной области (организаций, журналов, конференций и отдельных исследователей). Дана схема построенной на основе онтологии архитектуры ИСАНД как сложного программного комплекса, обеспечивающего сбор, хранение и анализ публикаций и их метаинформации, которые поступают из внешних источников. Описан алгоритм построения тематических профилей научных объектов (публикаций, ученых, организаций, журналов, конференций), описаны осуществляемые при помощи ИСАНД процессы обработки текстов и возможности сетевого анализа. Описаны основные возможности использования ИСАНД.

Сохранить в закладках
МОДЕЛЬ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА С КОМБИНИРОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (2024)
Выпуск: № 3 (2024)
Авторы: Гусев Владислав Борисович

Рассмотрена модель синтеза управления системой воспроизводства, учитывающая синхронное изменение технологической матрицы в процессе ее реструктуризации. Такой тип моделей можно характеризовать как модели с комбинированными (прямыми и косвенными) управляющими связями. В случае наличия резерва производственных ресурсов процессы изменения управляющих параметров и преобразования технологических связей должны происходить одновременно. Получены инварианты соотношений между объемами затрат и выпусков многоотраслевой экономики. Это позволило модифицировать формализованное представление модели структурного управления системой воспроизводства. В результате линейную модель воспроизводства потребовалось заменить нелинейной. Приведены результаты численных расчетов для предложенной модели, полученные с использованием реальных данных многоотраслевой экономики. На основе этих результатов проведен сравнительный анализ полученной модели и исходной модели реструктуризации системы воспроизводства.

Сохранить в закладках
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО КАПИТАЛА В ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТАХ (2024)
Выпуск: № 3 (2024)
Авторы: Бекетов Сальбек Мустафаевич, Поспелов Капитон Николаевич, Редько Сергей Георгиевич

Рассмотрены основные аспекты концепций человеческого капитала, инновационных проектов и имитационного моделирования, на основе чего предложена имитационная модель, описывающая роль человеческого капитала в инновационных проектах. Разработанная модель высокого уровня абстракции создана для исследования роли социального компонента в организационной структуре инновационного проекта в общем контексте (на уровне отрасли, предприятия, части предприятия) и рассматривается прежде всего как инструмент для отслеживания динамики проектов с учетом состояния человеческого капитала системы. Модель состоит из двух основных частей: базовой имитационной модели, выполненной на языке системной динамики, и агентного компонента модели, описывающего динамику человеческого капитала. Модель представляет собой концептуальный инструмент, требующий калибровки и доработки для применения к конкретной организации.

Сохранить в закладках
СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (2024)
Выпуск: № 3 (2024)
Авторы: Кулида Елена Львовна, Лебедев Валентин Григорьевич

В связи с реализацией концепции электрических самолетов отмечена необходимость обеспечения высокой надежности электромеханических приводов, являющихся важными компонентами авиационных систем. Рассмотрен структурный состав электромеханического привода и виды его неисправностей. Приведен обзор методов диагностики неисправностей электромеханического привода, основанных либо на моделировании электромеханического привода, либо на анализе сигналов, поступающих в процессе функционирования электромеханического привода, а также гибридных методов, сочетающих в себе оба этих подхода. Исследованы преимущества, недостатки и трудности в применении различных подходов. Особое внимание уделено методам диагностики электромеханических приводов на основе глубокого обучения, которые позволяют в автоматическом режиме обрабатывать сигналы и реализовать комплексную диагностику неисправностей. Представлена концепция технического обслуживания авиационной техники, в частности электромеханических приводов, на основе оценки технического состояния и прогнозирования оставшегося срока полезного использования с целью предупреждения неисправностей до их появления. Для решения проблемы технического обслуживания летательных аппаратов на основе прогнозирования выделен ряд гибридных подходов. Приведен обзор отечественных разработок в области авиационной диагностики с применением машинного обучения.

Сохранить в закладках
СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ КРАНОМ С НОВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ СОВМЕЩЕННОГО ДАТЧИКА ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ И УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (2024)
Выпуск: № 4 (2024)
Авторы: Круглов Сергей Петрович, Ковыршин Сергей Владимирович, Буторин Денис Витальевич

Рассмотрен способ автоматизации управления мостовым краном при текущей неопределенности его параметров, параметров переносимого груза и внешних возмущений. Целью управления является перемещение груза в горизонтальной плоскости в точку, обеспечивающую итоговую доставку груза в назначенное место с одновременным парированием угловых колебаний подвеса и обеспечением заданных динамических характеристик. Для этого применен подход, основанный на схеме управления с алгоритмом текущей параметрической идентификации, неявной эталонной модели и «упрощенных» условиях адаптируемости с нацеленностью на непосредственное отслеживание перемещения груза. Закон управления формирует заданную скорость тележки, отрабатываемую сервоприводом. При выборе параметров закона управления используются паспортные данные крановой установки. В отличие от ранее опубликованных работ по этой тематике предлагается решение, которое является более простым, надежным в эксплуатационном плане и менее дорогостоящим. Это достигается расположением совмещенного датчика, включающего акселерометр и датчик угловой скорости, на тросе подвеса около тележки крана, использованием алгоритмического решения, не требующего предварительного вычисления дрейфа датчика угловой скорости, и более эффективной процедуры текущей параметрической идентификации. Приведены результаты компьютерного моделирования, подтверждающие указанное. Аналогичный пример был реализован и на экспериментальной установке.

Сохранить в закладках
ОБОБЩЕННАЯ МЕТРИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ЭНТРОПИЙНОГО МЕТОДА (2024)
Выпуск: № 4 (2024)
Авторы: Кульшин Роман Сергеевич, Сидоров Анатолий Анатольевич

Рассматривается задача формирования интегрального показателя для оценки эффективности алгоритмов рекомендательных систем, который был создан путем объединения отдельных метрик с использованием энтропийного метода. Работа основывается на исследовании в качестве базы для тестирования набора из 12 алгоритмов, с одной стороны, и трех наборов данных, с другой, для каждой комбинации которых были рассчитаны отдельные критерии, используемые в практике оценки рекомендательных систем. Результаты исследования свидетельствуют о том, что полученный интегральный показатель является эффективным инструментом оценки работы алгоритмов рекомендательных систем. Показано, что качество работы алгоритмов различается в зависимости от размера и иных базовых характеристик набора данных. Обобщенная мера может быть использована для разработки более эффективных алгоритмов, их ансамблей, оптимизации гиперпараметров и улучшения качества рекомендаций.

Сохранить в закладках
СИНТЕЗ САМОПРОВЕРЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЗВЕШЕННЫХ КОДОВ БОУЗА - ЛИНА (2024)
Выпуск: № 4 (2024)
Авторы: Ефанов Дмитрий Викторович, Елина Есения Игоревна

Предложен метод синтеза самопроверяемых цифровых устройств, основанный на использовании логической коррекции сигналов и взвешенных кодов Боуза - Лина. В отличие от предыдущих исследований, разработанный метод подразумевает логическую коррекцию сигналов в схеме встроенного контроля для тех функций, описывающих выходы исходных устройств, которые участвуют в формировании информационных символов взвешенных кодов Боуза - Лина. Так как одному и тому же контрольному вектору у таких кодов, как и у абсолютного большинства равномерных разделимых кодов, соответствует большое количество информационных векторов, это дает возможность выбора способа доопределения функций логической коррекции сигналов. Описан один из алгоритмов, позволяющий доопределить значения этих функций на каждом входном наборе с учетом обеспечения полной проверки тестера и элементов преобразования в схеме встроенного контроля. Предложенный метод основан на использовании так называемой «базовой» структуры для контроля многовыходных устройств по группам выходов. Он позволяет проектировщику самопроверяемого устройства иметь большую вариативность в выборе способа его построения, а значит, и влиять на такие важные показатели, как cтруктурная избыточность, контролепригодность, энергопотребление и др. Эксперимент с тестовыми комбинационными схемами из набора MCNC Benchmarks показал высокую эффективность метода по показателям структурной избыточности в сравнении с широко применяемым на практике методом дублирования. Предложенный метод синтеза самопроверяемых устройств может оказаться эффективным при решении задач синтеза реальных устройств с обнаружением неисправностей, используемых во всех областях техники, в том числе в системах критического применения в промышленности и на транспорте.

Сохранить в закладках
ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ (2024)
Выпуск: № 4 (2024)
Авторы: Вишневский Владимир Миронович, Ларионов Андрей Алексеевич, Мухтаров Амир Амангельдыевич, Соколов Александр Михайлович

Рассматривается многофазная система массового обслуживания с входящим коррелированным МАР-потоком, РН-распределением времени обслуживания и ограниченным размером буфера на фазах системы. Приведен краткий исторический обзор по анализу моделей таких систем и методов их исследования. На основании проведенного обзора обоснована новизна постановки задачи, рассматриваемой в статье, методов ее решения и результатов. Дано описание алгоритма точного расчета характеристик производительности многофазных систем малой размерности и оценки сложности этого алгоритма. Для исследования многофазных систем большой размерности предложен подход, основанный на комбинации методов имитационного моделирования и машинного обучения. Приведены результаты численного анализа, подтвердившие эффективность применения методов машинного обучения для оценки характеристик производительности тандемных систем, адекватно описывающих функционирование широкополосных беспроводных сетей.

Сохранить в закладках
СИНТЕЗ РОБАСТНОГО РЕГУЛЯТОРА АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТЕПЕНИ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ С АФФИННОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬЮ (2024)
Выпуск: № 4 (2024)
Авторы: Гайворонский Сергей Анатольевич, Хожаев Иван Валерьевич, Соболь Александр Васильевич

Рассматривается характеристический полином системы, в коэффициенты которого линейно входят интервальные параметры объекта управления, образующие параметрический многогранник. Проводится параметрический синтез линейного робастного регулятора, располагающего доминирующий вещественный полюс системы в заданном отрезке отрицательной вещественной полуоси и обеспечивающего в системе апериодический переходный процесс. Процедура синтеза предусматривает использование регулятора пониженного порядка, параметры которого разделяются на зависимые и свободные. Первые гарантируют желаемое положение отрезка доминирующего полюса, а вторые смещают области локализации остальных полюсов за заданную границу. Для определения значений зависимых параметров регулятора на основании сформулированного утверждения у параметрического многогранника объекта определяются прообразы границ отрезка доминирующего полюса. Для выбора свободных параметров регулятора применяется робастное вершинное или реберное D-разбиение в зависимости от вида граничных реберных ветвей областей локализации свободных полюсов системы. Приводится числовой пример параметрического синтеза ПИД-регулятора для обеспечения допустимого времени апериодического переходного процесса грузоподъемной системы при интервальных значениях длины троса и массы груза.

Сохранить в закладках
ПРОГРАММНАЯ 3D-ТРАЕКТОРИЯ ЗАЩИТНИКА В ADT-ИГРЕ ПРИ НЕПОЛНОЙ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ У ЦЕЛИ (2024)
Выпуск: № 5 (2024)
Авторы: Потапов Антон Павлович, Рубинович Евгений Яковлевич

В трехмерном пространстве рассматривается ADT-игра (англ. Attacker-Defender-Target), в которой Цель (Target) совершает плоское движение по окружности с постоянной скоростью. Атакующий игрок (Attacker) движется равномерно и прямолинейно из произвольной точки верхней полусферы. Специфика постановки состоит в том, что на борту Цели имеется мобильный Защитник (Defender), в задачу которого входит перехват всех возможных опасных для Цели (в смысле точечной встречи) траекторий движения Атакующего. Задача осложняется тем, что Цель и Защитник в процессе движения не видят атакующего игрока. Им известен лишь начальный пеленг, в то время как текущий пеленг, начальная и текущая дистанции до Атакующего им не известны. По этой причине движение Цели и Защитника предполагается программным.

Сохранить в закладках