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

КОЛБАНОВ В. М., ЛЕОНОВ В. Ю., МЕДНИЦКИЙ В. Г., МЕДНИЦКИЙ Ю. В. — 2007 г.

Показано, что оптимальные решения в одном классе задач линейного программирования с частично-целочисленными переменными можно поcтроить на первом шаге метода декомпозиции Данцига-Вулфа [1]. Использование этого результата позволяет существенно упростить алгоритмы оптимизации структуры производственных систем, причем независимо от размерности исходной задачи.

ГОСТЕВ И. М. — 2007 г.

Исследуются вопросы, связанные с влиянием шумов и способами практического исчисления метрик в методах идентификации графических объектов на основе геометрической корреляции. Дается ответ на вопрос о зависимости величины метрики от практического способа ее вычисления.

КОЛЕСОВ Н. В., ТОЛМАЧЕВА М. В. — 2007 г.

Рассматривается субоптимальный алгоритм составления расписаний в иерархических вычислительных системах, практически не требующий перебора вариантов. Приводятся результаты исследования его эффективности на основе случайного генерирования примеров.

ПАНЮКОВА Т. А. — 2007 г.

С целью повышения эффективности использования станков с числовым программным управлением для раскроя листового материала предлагается формализовать задачу поиска траектории режущего инструмента в виде маршрута с упорядоченным охватыванием в соответствующем раскройному плану плоском графе G = (V, E). Показано, что такой маршрут можно представить в виде последовательности не более n/2 + 1 цепей с упорядоченным охватыванием, где n число вершин нечетной степени в графе G. В работе построен алгоритм нахождения искомой последовательности цепей, имеющий вычислительную сложность O(| E | ).

ИВАНОВ Н. М., КОЛЮКА Ю. Ф. — 2007 г.

Работа посвящена вопросам баллистического обоснования принятой в настоящее время концепции пилотируемой экспедиции на Марс, призванным дать ответ: каким образом можно осуществить реализацию этого проекта в рамках выдвинутых требований и ограничений с точки зрения законов космической баллистики и технических возможностей двигательных систем и какова будет цена такого полета по критериям энергетических и временных затрат. Выполненные проектно-баллистические построения осуществлялись на основе исходных данных, отражающих последние результаты соответствующих проектно-конструкторских, технологических и научных проработок, и были направлены на поиск наиболее оптимальных баллистических схем, способных обеспечить реализацию данной экспедиции при заданных условиях. Были рассмотрены варианты баллистических схем как с применением двигательных систем “большой” тяги, работающих на химическом топливе, так и на базе электрореактивных двигателей “малой” тяги. Построение баллистических схем и выбор оптимальных траекторий для разных участков полета пилотируемого межпланетного корабля осуществлялось с помощью методических и программно-алгоритмических средств, разработанных в ЦУП ЦНИИМАШ. Полученные и приведенные в статье результаты баллистического проектирования и анализа схем полета пилотируемого межпланетного корабля могут служить исходными данными для дальнейшей работы по проекту марсианской экспедиции по разным направлениям, включая задачи управления движением космического объекта и реализацией его полета в целом.

ГНЕУШЕВ А. Н. — 2007 г.

Рассматривается подход развития построения текстурно- геометрической модели объекта с помощью среднеквадратичной аппроксимации области изображения линейной комбинацией базисных функций Габора (Gabor Wavelet Network). Усовершенствован метод построения модели на основе оптимизационного получения базиса функций Габора для множества изображений объектов заданного класса. Представлено развитие метода оценивания параметров объекта, заключающееся в оптимизации параметров деформируемой модели в нормированной метрике и собственной системе координат методом доверительных областей. Рассматривается задача слежения за лицом по видеоизображению в режиме реального времени, локализации его элементов на основе иерархического представления областей изображении текстурно-геометрическими моделями.

КОСТИН Г. В. — 2007 г.

Исследуются возможности моделирования и оптимизации движений упругих систем с распределенными параметрами. Развивается регулярный интегродифференциальный подход, сводящий широкий класс линейных начально-краевых задач к условной минимизации неотрицательных квадратичных функционалов, и предлагается критерий качества получаемых приближенных решений. Для продольных движений однородного прямолинейного упругого стержня рассмотрен случай полиномиального управления перемещением его конца. Разработан алгоритм построения оптимального управления, которое приводит систему в состояние с минимальной механической энергией в конечный момент времени. Параметры задачи подобраны так, чтобы время переходных процессов было сравнимо с интервалом, на котором исследуются движения. Проведен анализ и сравнение результатов, полученных с помощью метода интегродифференциальных соотношений для одномерной модели тонкого упругого стержня и предложенной приближенной трехмерной модели призматической балки.

КАРАВАЕВ М. В. — 2007 г.

Рассматривается метод построения адаптивных нечетких контроллеров по методологии автономного адаптивного управления. Знания в системе представляются в виде нечетких продукционных правил. Автоматическая генерация новых правил осуществляется путем кластеризации получаемых в процессе работы системы эмпирических данных методом вычетов. Адаптация системы происходит с применением вычисляемой для каждого правила специальной величины, “степени адекватности”, которая задает вес правила в процессе управлении. Разработанный метод может использоваться для построения прикладных систем управления динамическими объектами. Экспериментально эта возможность показана на задачах балансировки перевернутым маятником и стабилизации углового движения космического аппарата.

ТОПОРКОВ В. В. — 2007 г.

Предлагаются комбинаторные методы и алгоритмы для согласования состава ресурсов в распределенных системах обработки данных со структурой выполняемого задания. Проблема согласованного выделения ресурсов сводится к поиску формализованного описания требований к ним на основе потоковых алгоритмов и оптимальному по Гейлу разбиению задания на кластеры задач с помощью жадных алгоритмов. Исследуются условия существования состава ресурсов с требуемым набором свойств и приводятся оценки асимптотической временной сложности соответствующих алгоритмов.

БЛАГОДАТСКИХ А. И. — 2007 г.

Для нестационарного конфликтно управляемого процесса с равными возможностями участников получены достаточные условия поимки группой преследователей одного и заданного числа убегающих.

ОГЛОБЛИН В. Л. — 2007 г.

Рассматривается задача быстродействия для линейной системы с постоянными коэффициентами. Для кусочно-постоянной программы выводится матричное равенство вида

АКЖОЛОВ М. Ж., БЕРЕЗКО А. М., БОЯРИНЦЕВ В. И., ГОРЕЛОВ А. М., ЛЕДНЕВ А. К., САВИН А. С., ШАМАЕВ А. С., ШАМАЕВ С. И. — 2007 г.

Исследуются возможности современных методов параллельных вычислений при обработке и идентификации радиолокационных изображений морской поверхности. Обосновывается целесообразность их применения для анализа в реальном времени изображений большой площади. Даются оценки массы, габаритов и величины энергопотребления бортового спецпроцессора, необходимого для обработки радиолокационных изображений поверхности моря в соответствии с разработанными авторами и описанными в статье методами.

ДИНЕЕВ В. Г., ЕФИМОВ А. А., КОЛОЗЕЗНЫЙ Э. А., МУХИН А. В., ЯКУШЕВ Р. С. — 2007 г.

Рассматриваются пути решения задачи оперативного расчета программы движения транспортных космических систем в нештатных ситуациях, относящейся к актуальным вопросам исследования управления перспективными транспортными космическими системами в целях повышения надежности их эксплуатации.

ЛИТОВЧЕНКО Д. Ц., МИСНИК В. П., САВИН А. И. — 2007 г.

Рассмотрен подход к созданию глобальных космических информационно-управляющих систем реального времени, относящихся к классу сложных систем, который базируется на методах системного анализа, информационных технологий и моделирования. Показано, что цели и задачи любой такой системы и требования к ней определяют неизбежность опережающей разработки математических моделей системы и внешней среды, реализуемых на имитационно-моделирующем стенде, а также возможность проведения с их помощью имитационных испытаний для уточнения характеристик системы на всех этапах ее жизненного цикла. Приводятся конкретные примеры применения такого подхода.

АНАНЬЕВ Б. И. — 2007 г.

Рассмотрены задачи построения рекуррентных соотношений для условных и безусловных вероятностных распределений случайных информационных множеств. Указанные множества, называемые в работе мультиоценками, естественно возникают в задачах оценивания состояний и параметров многошаговых стохастических включений.

ЕРЕМЕЕВ А. П., КУРИЛЕНКО И. Е. — 2007 г.

Рассматривается современный подход к моделированию темпоральных (временных) рассуждений в интеллектуальных системах, ориентированных на работу с динамическими предметными областями. Определяются цели, задачи и принципы построения систем временных рассуждений.

МОЛОДЕНКОВ А. В., САПУНКОВ Я. Г. — 2007 г.

Рассматривается задача оптимального разворота космического аппарата как твердого тела с одной осью симметрии при произвольных граничных условиях по угловому положению и угловой скорости с ограничением на модуль управляющего воздействия в кватернионной постановке. В качестве критерия оптимальности используется функционал, который объединяет время и интегральную величину модуля вектора управления, затраченных на разворот космического аппарата. С помощью замен переменных исходная задача оптимального разворота осесимметричного космического аппарата упрощается (в смысле динамических уравнений Эйлера) до задачи оптимального разворота твердого тела со сферическим распределением масс. Представлено два варианта решения задачи оптимального управления. Для первого варианта на основании принципа максимума Л.С. Понтрягина получаются выражения оптимального управления и сопряженной системы уравнений. Для второго варианта, используя предельный переход, в котором верхнее значение величины управляющего воздействия неограниченно возрастает, строится аналитическое решение импульсной задачи оптимального разворота космического аппарата, реализующее двухимпульсную схему управления. Описывается оригинальная процедура численного решения непрерывной задачи оптимального разворота космического аппарата с ограниченным управлением, приводятся примеры расчетов. Дается численная апробация предлагаемого аналитического алгоритма решения импульсной задачи оптимального разворота космического аппарата.

КУРЕЙЧИК В. М., ЛЕБЕДЕВ Б. К., ЛЕБЕДЕВ О. Б. — 2007 г.

Предлагаются новые технологии, принципы и механизмы решения задачи размещения, базирующиеся на моделировании процессов эволюции, разработанные с использованием общего подхода, опирающегося на сочетание принципов адаптации на основе самообучения, самоорганизации и генетического поиска. Алгоритмы размещения были реализованы на языке C++ с использованием системы Borland C++ Builder 3.2. Экспериментальные исследования проводились на IBM PC.

АРАНОВСКИЙ С. В., БОБЦОВ А. А., КРЕМЛЕВ А. С., ЛУКЬЯНОВА Г. В. — 2007 г.

Рассматривается проблема идентификации неизвестной частоты синусоидального сигнала. Предлагается новый подход оценки частоты синусоидального сигнала, который является робастным относительно неучтенных возмущений, присутствующих в измерении полезного сигнала.

ЛЯНЦЕВ О. Д. — 2007 г.

Рассматривается подход к решению центральной проблемы теории автоматического управления применительно к цифровым системам автоматического управления авиационным двигателем, основанный на формировании на каждом такте управления критерия оптимальности в виде целевой функции и определении оптимальных управляющих воздействий из решения полученной задачи нелинейного программирования. Представлены результаты синтеза системы управления заданной скоростью полета тяжелого транспортного самолета, оптимальной по километровому расходу топлива.