Методы оптимизации и теория управления. Рубрика в журнале - Программные системы: теория и приложения
Статья научная
Рассмотрена задача оптимального управления, математические модели которых задаются нелинейными стохастическими дифференциальными уравнениями Ито с запаздывающим аргументом и диффузными компонентами, позволяющими учитывать действующие на систему случайные возмущения непрерывной природы.В предположении выпуклости области допустимого управления получено линеаризованное необходимое условие оптимальности. Исследован квазиособый случай. Описаны общие необходимые условия оптимальности квазиособых управлений. Рассмотрены частные случаи.
Бесплатно
Непарадоксальное логическое следование и проблема решения мл-уравнений
Статья научная
Рассматривается #𝑃 -полная задача вычиcления всех выполняющих подстановок для логического уравнения (𝑥1, 𝑥2,..., ) = 1. Предлагается новый способ ее решения за счет приведения к задаче вычисления такого множества 𝑈, что = (𝑋1, 𝑋2,..., ). Здесь (𝑋1, 𝑋2,..., ) — формула алгебры множеств, изоморфная (𝑥1, 𝑥2,..., ), и — заранее известные множества. Переменные в логическом уравнении являются характеристическими функциями для множеств из второго равенства, которое названо МЛ-уравнением
Бесплатно
О поиске новых методов и форм решения уравнения Ламберта–Эйлера
Статья научная
В статье рассмотрены возможности употребления в качестве независимой переменной в итерационных расчетах параметров орбитальных движений истинной аномалии и эксцентриситета орбиты. Разработаны аналитические формы однозначных решений уравнения Ламберта–Эйлера в функции этих переменных для эллиптических и для всех типов орбит.
Бесплатно
О референциальных аспектах задачи извлечения фактов
Статья научная
В статье рассмотрены некоторые референциальные особенности новостных текстов электронных СМИ, используемых системой извлечения информации в качестве материала для фактографического поиска. Целью поиска является извлечение из текстов информации об объектах и ситуациях заданного типа — о лицах, о должностях лиц в организациях и геополитических единицах, об отношениях между лицами, а также назначениях и отставках.
Бесплатно
Об одной задаче оптимизации в стационарной популяционной модели логистического типа
Статья научная
Исследуется задача оптимального управления распределением биологического сообщества в зависимости от распределения пищевого ресурса заданного объема. Модель описывается нелинейным эллиптическим уравнением логистического типа с граничными условиями Дирихле. Установлено существование решения задачи. Основной результат работы составляет доказательство необходимых условий оптимальности.
Бесплатно
Об одном классе дискретно-непрерывных систем с параметрами
Статья научная
Рассматривается частный случай гибридной системы: дискретно-непрерывные системы (ДНС) с параметрами и промежуточными критериями. Такая система является двухуровневой. Параметры входят лишь в непрерывные системы, действующие поочередно на нижнем уровне. Верхний уровень, описываемый дискретным процессом, играет связующую роль для всех систем нижнего, определяя политику их взаимодействия и обеспечивая минимизацию функционала. В работе выводится аналог достаточных условий оптимальности Кротова и строится метод улучшения управления и параметров. Приводится иллюстративный пример. На основе полученных общих условий исследуется частный случай: квазилинейные ДНС.
Бесплатно
Обход препятствий подвижными техническими средствами с использованием стереозрения
Ред. заметка
В статье предложен метод обхода препятствий на пути подвижного технического средства (ПТС) с использованием алгоритмов стереозрения и системы распределённой блочно параллельной обработки данных. Также в статье описывается разработанный алгоритм генерации карты исследуемого помещения, рассматривается применение алгоритма A* для расчёта пути обхода, и выдвигается концепция создания реального ПТС для тестирования алгоритмов
Бесплатно
Статья научная
Система отопления рассмотрена как многопоточная система теплообмена. Показано, что критерием ее термодинамического совершенства может служить минимально-достижимая необратимость (диссипация). Общие условия минимальной диссипации теплообменных систем использованы для получения рекомендаций по проектированию систем отопления. Получены распределения суммарного коэффициента теплообмена и температуры теплоносителя при его контакте с воздухом в отапливаемых помещениях.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача оптимального управления нелинейными стохастическими системами, математическая модель которых задается стохастическим дифференциальным уравнением Ито со скачкообразной компонентой, описывающей влияние случайных импульсных воздействий или помех. Предполагается, что закон распределения промежутков времени между последовательными импульсными воздействиями эрланговский. При управлении может использоваться информация только о части координат вектора состояния.
Бесплатно
Ред. заметка
Статья посвящена разработке программной системы, предназначенной для решения навигационной задачи для беспилотных летательных аппаратов с использованием методов и алгоритмов компьютерного зрения, обработки и анализа изображений. Система функционирует на кластерной вычислительной установке (КВУ). Источниками данных для решения задачи визуальной навигации являются полунатурные данные — результаты генерации видеорядов с виртуального БПЛА, для чего служит подсистема моделирования полета и генерации видео. Разработаны алгоритмы решения задачи визуальной навигации БПЛА как при полете над плоской местностью, так и над местностью с рельефом. Представлены результаты экспериментов, демонстрирующие эффективность применения КВУ в задаче предварительной подготовки эталонных изображений местности для последующего решения визуальной навигации, а также в задаче параллельной обработки нескольких независимых видеопоследовательностей, поступающих от разных БПЛА
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается задача построения нелинейной обратной связи в задаче слежения для колесной робототехнической системы. Особенностью работы является постановка задачи, в которой желаемые траектории системы известны заранее, а также модификация ранее известного алгоритма на основе техники State-Dependent Differential Riccati Equation. Численные эксперименты показывают, что предложенный подход позволяет обеспечить компромисс между качеством управления и скоростью работы.
Бесплатно
Статья научная
Известны интегральные преобразования, для которых свертка в области оригиналов (функций скалярного действительного переменного) преобразуется в сумму изображений (функций скалярного действительного переменного). Эти преобразования задаются с точностью до линейного оператора.Рассмотрены свойства одного из подобных преобразований, для которого экспонента преобразуется в экспоненту: eго связь с преобразованием Лапласа, преобразования некоторых конкретных функций и операций дифференцирования, интегрирования, сдвига, изменения масштаба времени, умножения на экспоненту и другие.Переход от плотности распределения случайной величины к ее кумулянтам называют кумулянтным преобразованием, по аналогии все преобразования, переводящие свертку оригиналов в сумму отображений названы кумулянтными. Показано, что формулы Ньютона, реализующие связь сумм одинаковых степеней корней полинома с его коэффициентами, являются кумулянтным преобразованием, так же как переход от функции действительного переменного к фазе или логарифму модуля ее преобразования по Фурье.Обсуждаются возможности использования таких преобразований. Получены условия, при выполнении которых последовательность коэффициентов устойчивого полинома, являющаяся сверткой устойчивых полиномов первой и второй степени, с ростом числа этих полиномов асимптотически нормальна.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается способ построения метода приближенного синтеза оптимального управления для дискретно-непрерывных систем (ДНС) на основе достаточных условий относительного минимума. Построение ведется в окрестности ранее найденной относительной минимали. Дается оценка точности такого построения и приводится иллюстративный пример.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются линейно-квадратические по состоянию неоднородные дискретные системы (НДС). Для указанного класса на основе аналога достаточных условий оптимальности Кротова строится метод приближенного синтеза оптимального управления и приводится иллюстративный пример.
Бесплатно
Применение механизма многокомпонентности МИС Интерин PROMIS для крупных ЛПУ с филиалами
Статья научная
Статья посвящена анализу особенностей крупных лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), имеющих в своей структуре филиалы, а также применению механизма поддержки мультипликативных структур низкого уровня в медицинской информационной системе (МИС) Интерин PROMIS при информатизации таких ЛПУ.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена разработке вычислительной технологии для сценарного моделирования и прогнозирования взаимосвязанного развития национальных топливно-энергетических комплексов России и Монголии с учетом межстрановой торговли топливно-энергетическими ресурсами. Целью исследования является создание методологической базы для определения наиболее перспективных вариантов двухстороннего взаимодействия, которая позволит давать обоснованные оценки эффективности проектам сотрудничества России и Монголии в области энергетики. Научной основой для создаваемой технологии послужили принципы агентного имитационного моделирования, в соответствии с которыми изучаемые объекты рассматриваются как элементы многоагентной системы.Для создания агентной имитационной модели (АИМ) топливно-энергетического комплекса России и Монголии выбрано инструментальное средство разработки агентных имитационных моделей Adskit. Проведено обоснование выбора программных средств, разработаны методические принципы и архитектура АИМ. Построена математическая модель для задачи прокладки маршрутов протяженных энергетических объектов, имеющая вид специальной задачи вариационного исчисления, для её решения предложен авторский алгоритм на основе принципов геометрической оптики.
Бесплатно
Программно-техническая платформа высокопроизводительных вычислений для нефтегазовой промышленности
Статья научная
Рассматривается необходимость создания комплексного программно-аппаратного решения организации высокопроизводительных вычислений, взаимодействия с большими данными и трехмерной визуализации в реальном времени для обеспечения производственных процессов в нефтегазовой отрасли. Приводятся технические решения и результаты, полученные при создании соответствующего высокопроизводительного специализированного комплекса, рассматриваются проблемы и направления дальнейшего развития данного технологического направления
Бесплатно
Ред. заметка
В статье представлен исторический обзор и текущее состояние в области разработки программных комплексов, предназначенных для обеспечения процесса исследования социо-эколого-экономических систем на основе моделей «Регион». Обзор охватывает разработки в период с середины 1970-х годов по настоящее время. На основе анализа публикаций, отчетов и, где это было возможно, документаций проведен анализ архитектур программных систем, их основных функций и способов реализации. Модели программ представлены на языке UML с применением диаграммы прецедентов и компонентов. К основным задачам, решаемым рассматриваемыми программными комплексами, относятся следующие: вычислительный эксперимент и сценарные расчеты, решение задач оптимизации и нормирования, анализ свойств модели и идентификация параметров. В зависимости от набора решаемых задач и моделируемых компонент социо-эколого-экономических систем выполнена классификация множества программ, сделаны выводы о вкладе отдельных разработок в общий фонд программного обеспечения моделей «Регион», проведена оценка дальнейших перспектив исследований в данном направлении.
Бесплатно
Программный комплекс обработки изображений на основе модели зрения человека
Статья научная
Рассматривается задача компьютерного моделирования методов обработки изображений, основанных на принципах работы зрительной системы человека. Предложена структура программного комплекса (ПК), моделирующего первые этапы обработки зрительного сигнала мозгом человека: сглаживание изображений (удаление шума), выделение границ объектов (контуров изображения) и ориентационный анализ (определение угла наклона контуров). Эти этапы моделировались с помощью фильтров Гаусса для сглаживания и представления изображения, аппарата гауссовых производных для выделения границ и фильтра Габора для определения ориентаций. На языке Си, tcl/tk с использованием библиотек http://www.libpng.org/pub/png/libpng.htmllibpng, https://www.gnu.org/software/gsl/libgsl разработан ПК Visual Processing, выполняющий следующие функции: размытие изображений по Гауссу; дифференцирование изображений с помощью гауссовых производных, выделение границ объектов с помощью лапласиана гауссиана (LoG фильтра); определение направления контуров и подъем изображения на группу Ли $SE_2$ с помощью фильтров Габора. ПК основан на принципах открытой архитектуры и является платформой для реализации и тестирования алгоритмов обработки изображений в сфере математического моделирования зрения.
Бесплатно
Расчет оптимальных параметров динамических систем методом неподвижных точек
Статья научная
Рассматривается метод улучшения управляемых параметров динамических систем. Система условий улучшения представляет собой специальное операторное уравнение, сконструированное на основе операции проектирования на допустимое множество значений управления и интерпретируемое как задача о неподвижной точке. Приводятся результаты численных расчетов тестового примера.
Бесплатно
