научный журнал по автоматике и вычислительной технике Автоматика и телемеханика ISSN: 0005-2310

ВИШНЯКОВ B.B., КИБЗУН А.И. — 2007 г.

Применяется метод бутстрепа для сокращения объема выборки при оценке функции квантили. Аналитически устанавливается точность выборочной оценки квантили в зависимости от распределения случайных величин. Рассматривается численный пример вычисления квантилей с помощью предложенной бутстреп-процедуры для равномерного и нормального распределений, а также распределения Коши. Находится приближенная формула для вычисления квантили нормального распределения.

КАРАМЗИН Д.Ю. — 2007 г.

Изучается автономная задача оптимального управления с фазовыми ограничениями. Для нее получены необходимые условия оптимальности в форме принципа максимума Понтрягина. Важными свойствами полученного результата являются полнота условий принципа максимума, а также их невырожденность. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проекты № 04-01-00619, № 05-01-00275 и Фонда содействия отечественной науке.

ГОЛОВИНСКИЙ П.А. — 2007 г.

Принцип максимума Понтрягина, ранее сформулированный для классических динамических систем, перенесен на квантовые системы с конечным числом состояний дискретного спектра. Дан вывод принципа, основанный на эквивалентности матричного представления уравнения Шредингера системе обыкновенных дифференциальных уравнений. Рассмотрен пример задачи быстродействия для формирования волнового пакета заданной структуры.

УВАРОВ С.С. — 2007 г.

Предложена методика создания реконфигурируемых систем, способных восстанавливать работоспособность в случае отказа произвольной ячейки или связи ПЛИС. Важнейшим свойством методики является сохранение задержек распространения сигналов, гарантирующее работоспособность системы после реконфигурации. Также очень важна малая избыточность отказоустойчивой системы, которая в пределе может соответствовать всего лишь одной резервной ячейке. Применение методов упаковки позволяет создавать отказоустойчивые системы на базе закрытых интеллектуальных ядер, не требуя их модернизации. Дана оценка эффективности предложенной методики и рассмотрены возможные ограничения ее применения.

КОРОТКИЙ А.И., ЦЕПЕЛЕВ И.А. — 2007 г.

Описываются методы и алгоритмы численного моделирования трехмерных термоконвективных движений неоднородной высоковязкой несжимаемой жидкости в прямом и обратном направлениях времени. В отличие от задачи в прямом времени задача в обратном направлении времени является некорректно поставленной, для ее решения привлекается один из вариантов метода квазиобращения. Основное внимание уделяется организации эффективных вычислительных процессов на ЭВМ параллельного действия. В качестве примера приводятся результаты моделирования обратной задачи о реконструкции истории развития тепловых мантийных плюмов.

КЛЕПАРСКИЙ В.Г. — 2007 г.

Проведено исследование основных закономерностей процесса переключения через перемежаемость при смене тренда развития каскадно-иерархической системы. Показано, что переход с участка роста на участок спада может быть объяснен как результат смены знака обратной связи (с положительной на отрицательную) между приращением показателя перемежаемости ∆μ и приращением фрактальной размерности ∆df (расширением "русла" аттракции) для самых быстроориентирующихся (краткосрочных) динамических подструктур. Последующий разрыв информационно-инвестиционного потока (потока команд) от долгосрочных к краткосрочным подструктурам делает невозможным поддержание динамического равновесия в каскадно-иерархической системе, что ведет к бифуркационному переходу на новый участок "русла" аттракции.

КИБЗУН А.И. — 2007 г.

Исследуется задача оптимизации для функции потерь, выпуклой отдельно по стратегии и по случайному вектору. Для решения задачи используется доверительный метод, с помощью которого получается верхняя оценка функции квантили. Рассматриваются два способа, с помощью которых можно получить искомую верхнюю оценку. Оба способа позволяют распараллелить процесс вычисления оценки, а задача сводится к решению набора задач выпуклого программирования.

ЕВТУШЕНКО Ю.Г., МАЛКОВА В.У., СТАНЕВИЧЮС А.А. — 2007 г.

Разработан параллельный алгоритм поиска глобального экстремума функции многих переменных. Алгоритм основан на методе неравномерных покрытий, предложенном Ю.Г. Евтушенко для функций, удовлетворяющих условию Липшица. Алгоритм реализован на языке C в MPI-системе параллельного программирования с передачей сообщений. Для ускорения расчетов используются вспомогательные процедуры поиска локального экстремума. Работа алгоритма демонстрируется на примере расчета строения атомного кластера.

КОСТОУСОВ А.В., КОСТОУСОВ В.Б. — 2007 г.

Рассматривается задача моделирования процесса навигации движущегося объекта по радиолокационным изображениям (РЛИ) местности. Описывается алгоритм моделирования РЛИ, постановка задачи навигации по РЛИ и подробно рассматривается структура и реализация моделирующего программного комплекса, который использует распределенные вычисления в сети Windows.

МАРЧЕНКО М.А., МИХАЙЛОВ Г.А. — 2007 г.

Обсуждаются вопросы эффективной параллельной реализации некоторых алгоритмов метода Монте-Карло. Описывается параллельная модификация генератора базовых псевдослучайных чисел, равномерно распределенных в единичном интервале. Описывается технология распределенных вычислений в сети персональных компьютеров с использованием разработанного авторами комплекса программ MONC.

ВОЕВОДИН В.В. — 2007 г.

Исследуются методы построения вычислительных сред для решения больших задач на доступных распределенных неоднородных компьютерных ресурсах. Разработанные подходы положены в основу системы Х-Сот, предназначенной для проведения широкомасштабных метакомпьютерных расчетов. Кратко описаны принципы построения системы, приведены результаты реальных расчетов.

ТОРГАШОВ A.Ю. — 2007 г.

Рассматривается задача определения робастно-стабилизирующих значений горизонтов управления (М) и прогнозирования (Р) для системы с регулятором, реализующим стратегию прогнозирующего управления. Найденный z-образ регулятора с прогнозирующей моделью позволяет исследовать асимптотические свойства замкнутого контура и получить условие робастной устойчивости системы для объектов, обладающих астатизмом и последействием. Преимущество предлагаемого метода нахождения M и Р продемонстрировано на примере.

ЗНАМЕНСКАЯ Л.Н. — 2007 г.

МЕДВЕДЕВА Н. В., ТИМОФЕЕВА Г. А. — 2007 г.

Рассматривается задача доверительного оценивания для статистически неопределенных систем с наблюдением, т.е. для систем, в описании которых присутствуют как случайные возмущения с известными распределениями, так и неопределенные возмущения, информация о которых исчерпывается заданием областей их возможных значений. Доверительные оценки для состояния системы строятся на основе предложенного ранее метода, основанного на использовании случайных информационных множеств. Исследуется поведение доверительных множеств при стремлении к нулю дисперсий случайных возмущений, а также при стягивании в точку множеств неопределенности неслучайных возмущений.

АНАНЬЕВСКИЙ М.С. — 2007 г.

Предложен новый подход к синтезу алгоритмов селективного управления наблюдаемыми квантовомеханических систем при дополнительных ограничениях в течение всего периода управления. Получены аналитические результаты достижения цели управления при некоторых дополнительных предположениях. Показано, что погрешность достижения цели управления пропорциональна погрешности задания начального состояния системы и погрешности реализации управляющего воздействия. Представлены численные результаты для задачи селективного управления энергией молекул водорода (H2) с разными изотопами. Предложенные алгоритмы отличаются простотой построения.

DOKUKA R.N., KADURIN A.V., KHAIRUTDINOV R.R., MITRISHKIN YU.V. — 2007 г.

Статья посвящена разработке двухконтурной системы магнитного управления положением, током и формой плазмы в токамаке-реакторе. Для синтеза скалярного и многомерного регуляторов обратной связи использована H∞-теория управления. Регуляторы синтезированы на основе многомерной линейной модели объекта (плазмы в токамаке) DINA-L. Линейная модель DINA-L была получена из нелинейной модели, реализованной плазмофизическим кодом DINA для условий Интернационального термоядерного экспериментального реактора (ITER). Проведено численное моделирование замкнутой системы управления на линейной DINA-L и нелинейной DINA моделях объекта при возмущениях типа малых срывов. Результаты моделирования для обоих случаев были наложены друг на друга, что показало их хорошее совпадение при приемлемом качестве управления синтезированной системы.

ГУРМАН В.И., УХИН М.Ю. — 2007 г.

Рассматриваются задачи синтеза оптимального управления периодическими и колебательными процессами, характерными для космических приложений, когда время управления жестко не ограничено, а в качестве ограниченного ресурса управления выступает запас рабочего тела управляющих реактивных двигателей. Используются методы теории сингулярных релаксационных расширений и вырожденных задач. Решение при этом получается в форме оцененной минимизирующей последовательности позиционных управлений, которая строится в результате аппроксимации в исходном классе допустимых режимов обобщенного решения - циклического скользящего режима. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект 06-01-00330.

БАЛАНДИН Д.В., КОГАН М.М. — 2007 г.

Классические задачи построения оптимального по квадратичному критерию закона управления линейным динамическим объектом в детерминированном и стохастическом случаях сводятся, как известно, к решению нелинейных матричных уравнений Риккати. Показано, как понятие H2-нормы передаточной матрицы системы позволяет формулировать и решать указанные задачи в терминах линейных матричных неравенств. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 04-01-00222 и 05-01-00123) и INTAS (проект 03-51-5547).

ГРЯЗИНА Е.Н., ПОЛЯК Б.Т., ТРЕМБА А.А. — 2007 г.

Рассматривается задача описания всех стабилизирующих регуляторов заданной структуры (например, ПИД-регуляторов), удовлетворяющих критерию Н∞. Регуляторы семейства определяются параметрами k, и в пространстве параметров выделяется область, соответствующая требуемым критериям. Предлагаются два подхода: в первом искомая область представляется как пересечение допустимых множеств, а в другом аналитически находится ее граница. Случай двух параметров особенно важен, он позволяет использовать графические методы.

ЧЕСТНОВ В.Н. — 2007 г.

Для линейных многомерных объектов, физические параметры которых подвержены отклонениям от расчетных, строятся регуляторы по измеряемому выходу, обеспечивающие заданную степень устойчивости замкнутой системе, определяющую требуемое время регулирования. Данный подход опирается на "технику размыкания" системы "объект-регулятор" по исследуемым физическим параметрам и сводится к некоторой стандартной проблеме H∞-оптимизации. Приводится пример.