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

БИБИЛО П. Н., РОМАНОВ В. И. — 2007 г.

Показывается эффективность использования механизма продукций в управлении процессами логического проектирования в системах автоматизированного проектирования дискретных устройств.

СОЛОДОВЩИКОВ А. Ю. — 2007 г.

Работа посвящена исследованию дискретного и непрерывного вариантов преобразования Карунена-Лоэва. На основе этого преобразования представлен алгоритм аналитического построения базиса с некоррелированными коэффициентами разложения для анализа растрового изображения. Дано сравнение полученных результатов с существующими в задаче выделения элементов контура. В качестве примера решается задача формального построения этим методом операторов типа оператора Хюккеля. Выполнено сопоставление характеристик сформированных базисных функций.

ФАЛДИН Н. В., ФЕОФИЛОВ С. В. — 2007 г.

Предлагается метод исследования периодических движений в релейных системах, содержащих звено с ограничителями. В основу метода положен фазовый годограф релейной системы. Рассматриваются способы построения фазового годографа, определение с его помощью возникающих в системе периодических движений, исследование их устойчивости.

2007

ЛИТВИНЦЕВА Л. В., УЛЬЯНОВ И. С., УЛЬЯНОВ С. В., УЛЬЯНОВ С. С. — 2007 г.

Анализ результатов моделирования, полученных на основе технологий мягких вычислений, позволил установить следующий факт, важный для разработки технологии проектирования робастных интеллектуальных систем управления. Спроектированные (в общем виде для случайных условий) робастные нечеткие регуляторы для динамических объектов управления на основе оптимизатора баз знаний (этап 1 технологии) с использованием мягких вычислений могут эффективно функционировать только при фиксированных (или слабо изменяющихся) описаниях внешней среды. Это обусловлено возможной потерей свойства робастности при резком изменении условий функционирования объектов управления: внутренней структуры объектов управления, целей управления (задающего сигнала), наличия времени задержки в каналах измерения и управления, при вариации условий функционирования во внешней среде и введении других слабо формализованных факторов в стратегию управления. В статье дано описание стратегии проектирования робастных структур интеллектуальной системы управления, основанной на технологиях квантовых и мягких вычислений. Разработанная стратегия позволяет повысить уровень робастности нечетких регуляторов при указанных непредвиденных или слабо формализованных факторах за счет формирования и использования новых видов процессов самоорганизации робастной базы знаний, с помощью методологии квантовых вычислений. Приведены необходимые сведения из теории квантовых вычислений, квантовых алгоритмов и квантовой теории информации. Конкретное решение данной проблемы достигается за счет введения обобщения стратегий в моделях нечеткого вывода на конечном множестве предварительно спроектированных нечетких регуляторов в виде нового, квантового нечеткого вывода. Описывается принципиальная структура последнего и его программная поддержка в процессах проектирования базы знаний робастных нечетких регуляторов в режиме реального времени, а также система моделирования робастных структур нечетких регуляторов. Эффективность применения квантового нечеткого вывода иллюстрируется на конкретном примере моделирования робастных процессов управления существенно-нелинейным динамическим объектом управления со случайно изменяющейся структурой.

ЗЕМЛЯКОВ С. Д., РУТКОВСКИЙ В. Ю., СУХАНОВ В. М. — 2007 г.

Рассматривается механическая система вида большой космической конструкции в процессе ее сборки на орбите. Исследуется задача оперативного компьютерного вывода текущей математической модели пространственного движения механической системы, структура которой изменяется при подсоединении или отсоединении дополнительных тел или наложения дополнительных связей. Задача решается на основе уравнений Лагранжа второго рода. В постановке задачи требуется, чтобы вычислительная система осуществляла линеаризацию полученной нелинейной лагранжевой математической модели, ее преобразование путем приведения к главным (нормальным) координатам и, далее, производила переход к более конструктивной, с точки зрения синтеза законов управления, модально-физической форме представления. Предлагается математическое обеспечение решения перечисленных задач. Доказывается ряд необходимых утверждений. На примерах показана конструктивность предлагаемых методов и относительно простая программная реализуемость на основе вычислительной системы Maple.

ПЛЕХАНОВА М. В., ФЕДОРОВ В. Е. — 2007 г.

Получены необходимые и достаточные условия решения задачи оптимального управления с квадратичным функционалом качества для системы, состояние которой описывается линейным вырожденным уравнением в гильбертовых пространствах. Данные результаты использованы при исследовании задачи оптимального управления для уравнения Дзекцера эволюции свободной поверхности фильтрующейся жидкости.

МОРЖОВ А. В., ФАЛДИН Н. В. — 2007 г.

Предлагается метод линеаризации по полезному сигналу релейных систем, объект управления которых содержит звенья с ограничителями. Рассматриваются релейные системы с двухпозиционным релейным элементом. Метод позволяет достаточно просто исследовать в релейной системе режим слежения за входными сигналами. Это очень важно для синтеза релейных систем, когда приходится анализировать большое число вариантов.

ЖЕРМОЛЕНКО В. Н. — 2007 г.

Рассматривается задача Булгакова о максимальном отклонении системы при наличии внешних и параметрических возмущений. В форме синтеза получены наихудшие возмущения. Найдены условия, при которых соответствующий предельный цикл на фазовой плоскости и максимальное отклонение определяются аналитически. Предложены алгоритмы численного расчета.

ПОГОРЕЛОВ Д. Ю. — 2007 г.

Рассмотрены аналитические выражения для элементов матриц Якоби уравнений движения систем тел в точной и приближенной постановках. С целью снижения числа операции при численном моделировании динамики систем тел введены понятия локальных матриц Якоби силовых элементов и блочно-диагональных локальных матриц Якоби, дано обоснование использования матриц последнего типа для широкого класса силовых взаимодействий тел.

КРАСНОБАЕВ А. А., ПЛАТОНОВ А. К. — 2007 г.

Статья посвящена проблеме формализации программно-аппаратных решений при разработке систем технического зрения реального времени. Основное внимание уделено методам реализации операций нижнего уровня, осуществляющих поиск простых элементов на получаемом системой изображении. Приводится анализ алгоритмических типов детекторов простых элементов изображения с точки зрения аппаратной организации вычислений в системах технического зрения реального времени. Оцениваются связанные с этим необходимые ресурсы быстродействия и памяти. Исследуются возможности параллельного и конвейерного исполнения алгоритмов детекторов. Подробно рассмотрен способ использования программируемой логической интегральной схемы и цифрового сигнального процессора при решении задачи обработки изображений в системах технического зрения реального времени.

КАЗМЕРЧУК П. В., МАЛЫШЕВ В. В., УСАЧОВ В. Е. — 2007 г.

Рассматривается методика моделирования и оптимизации траекторий перелета, включеющих в себя множественные гравиаманевры космических аппаратов, оснащенных солнечным парусом. Предлагаемая методика позволяет сформулировать общий подход к решению задач оптимизации межпланетных миссий с использованием солнечного паруса. С помощью предложенной методики решаются задачи оптимизации траекторий перелета к Меркурию и в окрестность Солнца на базе дешевого конверсионного ракеты-носителя “Днепр”.

БОГДАНОВ А. В., ВАСИЛЬЕВ О. В., ГОЛУБЕНКО В. А., МАНЯШИН С. М., ФИЛОНОВ А. А. — 2007 г.

Рассматривается методика построения динамических моделей радиальных скоростей и ускорений полета плотной пары воздушных целей, учитывающая тип самолетов в паре и их функциональное назначение в ней по принципу “ведущий-ведомый”. В основу разработки динамических моделей положены исходные данные, полученные в результате летно-экспериментальных исследований траекторных статистических характеристик сигналов, отраженных от реальных воздушных целей.

РЫБИНА Г. В., СМИРНОВ В. В. — 2007 г.

Представлены краткий анализ и сравнение методов верификации экспертных систем и традиционных программ. Показаны особенности верификации баз знаний интегрированных экспертных систем, описаны методы и алгоритмы обнаружения статических и динамических аномалий в поле знаний.

ЛЕБЕДЕВ М. В., СЕМЕНИХИН К. В. — 2007 г.

Рассмотрена задача минимаксной фильтрации в стохастической дифференциальной системе с нестационарными возмущениями неизвестной интенсивности. Для построения минимаксного фильтра использован метод, основанный на решении двойственной задачи. Доказано, что минимаксным фильтром будет фильтр Калмана с коэффициентами, определяемыми наихудшей функцией интенсивности. Явный вид минимаксного фильтра получен для модели наблюдения с произвольно коррелированными возмущениями.

КОТЕНКО И. В., УЛАНОВ А. В. — 2007 г.

Предлагается подход к исследованию механизмов защиты информационных ресурсов в сети Интернет, основанный на многоагентном моделировании. В соответствии с данным подходом системы защиты рассматриваются как взаимодействующие команды интеллектуальных агентов. Представлена архитектура и программная реализация среды моделирования, позволившая комплексировать моделирование на основе дискретных событий, многоагентный подход и имитацию обмена сетевыми пакетами по различным протоколам Интернета. Разработанная среда обеспечивает проведение анализа сложных сценариев атак и механизмов защиты от них. Приводятся результаты экспериментов по исследованию кооперативных механизмов защиты от атак “распределенный отказ в обслуживании”. Продемонстрирована перспективность реализации таких механизмов для защиты от распределенных атак в сети Интернет.

ПРИЛУЦКИЙ М. Х. — 2007 г.

Рассматриваются задачи объемно-календарного планирования как многокритериальные многоиндексные задачи транспортного типа. Предлагаются вычислительные схемы решения поставленных задач путем осуществления направленного поиска оптимальной вершины многомерного многозначного куба.

ИСМАГИЛОВА Л. А., ОРЛОВА Е. В. — 2007 г.

Рассматриваются теоретические основы для разработки системы управления налогообложением. Описана методология моделирования налоговой системы, базирующаяся на моделировании налоговой нагрузки по группам однородных субъектов и эффективного управления в системе налогообложения посредством изменения налоговых ставок. Предлагается модель для нахождения оптимальных налоговых ставок по группам субъектов налогообложения и видам налогов.

РЕБРОВ В. А., РУДЕЛЬСОН Л. Е., ЧЕРНИКОВА М. А. — 2007 г.

Рассмотрен метод анализа систем обслуживания с относительным приоритетом, отличающийся тем, что с целью получения расчетных формул применяются физические ограничения процесса образования очередей заявок. Это позволяет формализовать взаимное влияние парциальных входных потоков описанием их динамического равновесия и, как следствие, избежать ветвления графа переходов и состояний системы, сводя ее модель к простой композиции марковских цепей для каждой составляющей суммарного потока заявок. Приведен пример исследования процессов приоритетного сбора и приоритетной обработки заявок на использование воздушного пространства в централизованной службе планирования полетов, создаваемой для единой системы организации воздушного движения России.

ГАВРИЛОВА Е. В., МИШУЛИНА О. А., ЩЕРБИНИНА М. В. — 2007 г.

Рассматривается задача аппроксимации функции многих переменных, которая измеряется на фоне аддитивной помехи и характеризуется качественно разными динамическими свойствами в отдельных подобластях своего определения. Предлагается решение поставленной задачи с использованием специализированной модульной нейросетевой структуры ЛИНА, формулируются правила ее обучения и функционирования. В качестве примера применения разработанной нейросетевой технологии приводится решение навигационной задачи для летательного аппарата по измерениям дальностей до радиомаяков.