научный журнал по кибернетике Известия Российской академии наук. Теория и системы управления ISSN: 0002-3388

ДАРЬИН А. Н., МАЛАКАЕВА А. Ю. — 2008 г.

Описываются численные алгоритмы синтеза импульсных управлений для линейной системы, основанные на аппроксимации многогранниками множеств достижимости и полярных множеств. Показывается связь последних с функцией цены в методе динамического программирования. Приводятся результаты численного моделирования.

КУКИН В. Д. — 2008 г.

Обсуждается эволюционная модель, разработанная для решения евклидовой задачи Штейнера с потоками и зависящими от них весами. Поиск решения задачи моделируется как процесс эволюции на двух взаимосвязанных уровнях: случайного видообразования и эволюции популяций отдельных видов. Для этого используются оригинальные генетические операторы.

ГАЛИМЬЯНОВА Н. Н. — 2008 г.

Предложен комбинированный алгоритм ветвей и границ и динамического программирования для задачи о ранце с одним ограничением. Проведен обширный вычислительный эксперимент для размерности задач до 3000, на основе которого сделано сравнение предложенного алгоритма с алгоритмами ветвей и границ и динамического программирования. Для комбинированного алгоритма рассмотрен коэффициент потенциального количества процессоров.

KUQ-QIN YAN, SHU-CHING WANG — 2007 г.

The Mobile Ad Hoc Network (MANET) has become more popular because the MANET is a self-organizing, self-configuring, and an instantly deployable multi-hop wireless network that responds to application needs without any fixed infrastructure. Moreover, the MANET is fault-tolerant and reliable. A mechanism is needed in the MANET that allows a set of nodes to agree on a common value. The distributed Byzantine Agreement (BA) problem is one of the most important issues in designing a fault-tolerant system. In many cases, reaching a common agreement among fault-free nodes in coping with the influence from faulty components is crucial in a fault-tolerant system. When a common agreement is achieved, all fault-free nodes in the system can produce stable results without any influence from the faulty components. In this study, the BA problem is visited in a MANET, in which the components are subject to a malicious fault. The proposed protocol can tolerate the maximum number of allowable faulty nodes using a minimum number of message exchange rounds. Each fault-free node can reach a common agreement value for the BA problem in a MANET.

КИСЕЛЕВ М. А. — 2007 г.

Предлагается подход к синтезу алгоритмов управления самолетом, минимизирующих время выполнения разворота. Особенность подхода в том, что разработка алгоритмов происходит без аналитического решения задачи оптимального управления, которое для такой сложной технической системы, как самолет, вызывает значительные трудности.

БУЛЫЧЕВ Ю. Г., ЕЛИСЕЕВ А. В. — 2007 г.

Решена задача обработки измерений, содержащих динамические помехи наблюдения. Полученный метод обладает свойством инвариантности к кусочно-непрерывным помехам детерминированной структуры с неизвестными параметрами. Метод не требует расширения пространства состояния и обеспечивает повышение оперативности решения задачи оценивания. Приведен иллюстративный пример, подтверждающий эффективность метода.

БАШКИРОВ С. А. — 2007 г.

Рассмотрены многозвенные механизмы, имитирующие движения змей и червей. Движение происходит за счет взаимодействия с поверхностью опоры при изменении конфигурации механизма. Предложены супервизорные алгоритмы управления, при которых пользователь (оператор) контролирует скорость и направление движения, а изменение конфигурации механизма, реализующее желаемое движение, осуществляется автоматически. Выполнено компьютерное моделирование управляемых движений рассматриваемых механизмов на основе их динамических моделей. Проведено сравнение движений, имитирующих перемещение змей и червей. Механизмы такого типа могут использоваться как мобильные роботы.

БАЛАШОВ В. В. — 2007 г.

При построении расписания информационного обмена по каналу с централизованным управлением в составе встроенной системы реального времени может быть выявлена несовместимость требований к информационному обмену. В этом случае невозможно построить расписание, удовлетворяющее всем требованиям. В работе предложены алгоритмы автоматического формирования рекомендаций по изменению требований к информационному обмену по каналу для обеспечения их совместимости. Приведены результаты экспериментального исследования одного из рассмотренных алгоритмов.

КУРЕЙЧИК В. В., КУРЕЙЧИК В. М., СОРОКОЛЕТОВ П. В. — 2007 г.

Рассматривается анализ и обзор основных моделей эволюции. Приведены структурные схемы моделей эволюции, на их основе построены архитектуры поиска решений задач искусственного интеллекта. Это позволяет разрабатывать алгоритмы принятия решений с локальными оптимумами за полиномиальное время. Сложность алгоритмов имеет в среднем квадратичный порядок.

ЧЕЛНОКОВ Ю. Н. — 2007 г.

Работа посвящена обзору и обобщению результатов, полученных в теории оптимального управления движением материальной точки в центральном ньютоновском гравитационном поле с использованием принципа максимума Понтрягина и кватернионных моделей орбитального движения. Эта теория имеет важное значение в механике космического полета, являясь фундаментом решения задач оптимального управления движением центра масс космического аппарата.

ЖИРАБОК А. Н. — 2007 г.

Рассматривается следующая задача: для известного с определенной степенью точности начального состояния дискретной динамической системы требуется определить степень точности состояния, в которое эта система перейдет после подачи на нее заданного управления на конечном интервале времени. Предлагается способ повышения точности определения конечного состояния за счет изоморфного преобразования системы.

ГОНЧАРОВА Е. В., ОВСЕЕВИЧ А. И. — 2007 г.

Получены явные асимптотические формулы для множеств достижимости линейных динамических систем с ограничениями на суммарный импульс управляющего воздействия при различных предположениях относительно спектра матрицы системы. Показано, что при больших временах области достижимости можно приближенно представить в виде произведения масштабирующей матрицы на нормированную область достижимости, где матричный множитель является элементарной функцией времени, а нормированная область достижимости зависит от времени квазипериодически. Анализ асимптотических формул показывает, что, вообще говоря, имеется континуум предельных форм, образующих в своей совокупности многомерный аттрактор.

КУЛИК Б. А. — 2007 г.

Известное в искусственном интеллекте понятие “вероятностная логика” нуждается в более строгом обосновании. Предлагается новый подход к построению вероятностной логики на основе разработанной автором алгебры кортежей. Дается краткое введение в алгебру кортежей и обобщаются ее свойства, обеспечивающие эффективное распараллеливание при машинной реализации алгоритмов решения задач логического анализа систем. Рассматриваются методы решения прямой и обратной задач вероятностного моделирования логических систем.

МИРОНОВ А. А. — 2007 г.

Исследуются классы взвешенных графов (без петель и с петлями), являющиеся реализациями неотрицательных векторов. Множество вершин разбивается на два подмножества и рассматриваются суммы весов ребер на каждом подмножестве и сумма весов ребер, инцидентных вершинам двух подмножеств. Для указанных сумм получены нижние и верхние (достижимые) оценки. Так как разбиение вершин на два подмножества задает разрез сети, а сумма весов ребер, “соединяющих” эти подмножества, есть пропускная способность разреза, то результаты имеют приложение в теории “Потоки в сетях”.

ЕВГРАФОВ В. В., ПАВЛОВСКИЙ В. В., ПАВЛОВСКИЙ В. Е. — 2007 г.

Исследуются задачи синтеза траекторий, планирования и реализации движения мобильного робота. Постановка задачи определена необходимостью построения оптимального управления роботами с двумя независимо управляемыми колесами. Мобильные роботы с такой кинематической схемой называются роботами “с дифференциальным приводом”.

КЛИМОВА О. Н. — 2007 г.

Рассматривается задача выбора оптимального химического состава судостроительной стали при наличии нескольких критериев оптимальности. Решение задачи основано на определенных результатах теории относительной важности критериев и использует конкретную количественную информацию об относительной важности критериев.

АФАНАСЬЕВА Ю. В., ЧЕЛНОКОВ Ю. Н. — 2007 г.

Рассматривается задача о встрече в центральном ньютоновском гравитационном поле управляемого космического аппарата с неуправляемым космическим аппаратом, движущимся по эллиптической кеплеровской орбите. Задача формулируется как задача оптимального управления движением центра масс управляемого космического аппарата с подвижным правым концом траектории и решается на основе принципа максимума Понтрягина. Для описания ориентации мгновенной орбиты космического аппарата используется новый кватернионный оскулирующий элемент орбиты, заменяющий собой три классических угловых элемента орбиты КА. Получены необходимые условия оптимальности; найдены первые интегралы системы уравнений краевой задачи принципа максимума; предложены преобразования, понижающие размерность системы дифференциальных уравнений краевой задачи (без их усложнения); дан анализ предлагаемого решения; приведены примеры численного решения задачи.

ГРИГОРЬЕВ В. В., ДУМБАДЗЕ Л. Г., ЛЕОНОВ В. Ю. — 2007 г.

Задача максимизации прибыли при эксплуатации сети связи решается как задача линейного программирования большой размерности как по количеству ограничений – до нескольких тысяч, так и по количеству переменных – до нескольких миллионов. Исходная задача сводится к конечной последовательности задач линейного программирования, у которых ограничений на порядок меньше, переменных – до нескольких миллиардов. Задачи из последовательности решаются модифицированным симплекс методом с генерацией столбцов. Решены задачи максимизации прибыли владельца развиваемой сети, сдающего каналы в аренду, при ограниченных капиталовложениях и при получении кредита, определен оптимальный объем кредита. Предложены алгоритмы решения, основанные на процедуре разделения переменных. Приведены численные примеры.

КУТЕПОВ В. П. — 2007 г.

Рассматриваются методы и алгоритмы адаптивного управления процессами и загруженностью в компьютерных системах.

ЛОБАНОВ П. Г., ШАЛЫТО А. А. — 2007 г.

Предложен новый генетический алгоритм для решения задачи о флибах, которые моделируют поведение простейшего живого существа в простейшей среде. Выполнены вычислительные эксперименты, демонстрирующие эффективность этого алгоритма по сравнению с известным.