Автоматика и телемеханика, № 12, 2014
Заметки, хроника, информация
АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВЕДУЩИХ КОНФЕРЕНЦИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ
Введение. В мире ежегодно проходит как минимум несколько сотен научных конференций (а также семинаров, симпозиумов, съездов и т.д.), посвященных тем или иным аспектам теории управления и ее приложений. Тем не менее существует небольшое число «знаковых» ведущих мероприятий, отражающих и определяющих основные тренды. Среди подобных мероприятий можно выделить (не претендуя на полноту списка и осознавая его субъективность) конгрессы Международной федерации по автоматическому управлению (IFAC - International Federation of Automatic Control), проводимые раз в три года, и конференцию по решениям и управлению (CDC - Conference on Decisions and Control), проводимую ежегодно Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers). Наряду с этим регулярно проводятся (иногда совместно с CDC) «национальные»1 конференции: Американская конференция по управлению (ACC - American Control Conference) и Европейская конференция по управлению (ECC - European Control Conference). Для СССР национальными конфе-
Рис. 1. Число статей в мире, посвященных проблематике управления.
Рис. 2. Число статей российских авторов, посвященных проблематике управления.
1 Употребление кавычек обусловлено тем, что в этих конференциях принимают участие ученые из десятков стран.
100%
90% -
80% -
70% -
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
ACC-2011
Технические средства
I | Приложения I | Матем. теория | | "Классика"
Сетевое управление
(Сан-Франциско, 950 докладов)
CDC-ECC-2011
(Орландо, 1550 докладов)
CDC-2012 (Гавайи, 1200 докладов)
CDC-2013 (Флоренция, 1300 докладов)
Рис. 3. Общая тематика конференций CDC.
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
0% IFAC-2011 (Милан, 2200 докладов)
Технические средства
I I Приложения I I Матем. теория "Классика"
Cетевое управление
IFAC-2014 (Кейптаун, 2100 докладов)
BCny-2014 (Москва, 1100 докладов)
Рис. 4. Общая тематика конгрессов IFAC и ВСПУ-2014.
ренциями по управлению были Всесоюзные совещания по теории регулирования, позднее - по автоматическому управлению и еще позднее - по проблемам управления, что отражает и расширение предмета теории управления: первое Всесоюзное совещание было проведено в Москве в 1940 г., всего до начала перестройки прошло 11 Всесоюзных совещаний (последнее, одиннадцатое, -в Ташкенте в 1989 г.). Традиции Всесоюзных совещаний в масштабах России и стран СНГ продолжило XII Всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-2014).
В целом, в мире наблюдается стабильный рост числа публикаций по управлению - на рис. 1 и 2 приведена динамика числа статей в Web of Science («Сеть науки»), в названиях которых фигурирует термин «control»2. На рис. 3-4 и последующих рисунках приведены результаты «количественного»
Данный метод - анализ структуры предметной области по числу статей, содержащих соответствующие термины, в ведущих наукометрических базах - неоднократно пропагандировал д.т.н., проф. А.Л. Фрадков в своих выступлениях на ведущих конференциях по управлению. Действительно, подобный анализ полезен как начинающим, так и опытным исследователям.
Рис. 5. Число статей в мире, посвященных проблематике сетевого управления.
сравнения3 тематик Конгрессов IFAC 2011 и 2014 гг., ACC-2011, CDC-ECC-2011, CDC-2012, CDC-2013 и ВСПУ-20144.
Общая тематика. Экспертно (классифицировал доклады автор настоящей заметки; отметим, что, несмотря на субъективность классификаций и достаточную произвольность их оснований, для исследователей важны не абсолютные, а относительные значения, так как речь идет о распределении приоритетов и их динамике) выделялись следующие группы тематик: математическая теория управления (область 1 на рис. 3 и 4), «классика» - теория автоматического управления в широком понимании (область 2), «сетевое управление» (охватывающее ситуации, когда объект и/или предмет управления и/или связи между ними имеют сетевую структуру) (область 3), технические средства управления (область 4) и прикладные задачи управления (область 5).
Рисунки 3 и 4 иллюстрируют, во-первых, относительную «стабильность традиций» тех или иных конференций и, во-вторых, хорошо известный специалистам факт, что конференции CDC являются более «теоретическими», в то время как IFAC в большей степени ориентирован на приложения. С этой точки зрения ВСПУ-2014 ближе к традициям конгрессов IFAC.
В третьих, необходимо отметить рост интереса к задачам сетевого управления (удвоение числа статей в рецензируемых журналах по данной тематике за 5-6 лет), что подтверждается в том числе анализом соответствующих публикаций в Web of Science (см. рис. 5). На рис. 5 график 1 соответствует «control AND network*», график 2 - «control AND adapt*», график 3 - «control AND intelligen*» и график 4 - «control AND robust».
Сетевое управление. Рисунки 6 и 7 детализируют тематику сетевого управления по уровням архитектуры агентов в мультиагентных системах (МАС) и по решаемым на этих уровнях задачах; экспертно выделялись следующие группы тематик: МАС и задачи консенсуса (область! на рис. 6 и 7), коммуникации в МАС (область 2), кооперативное управление (область 3), верхние уровни управления (стратегическое поведение агентов) (область 4), «другое»
3 На всех рисунках отложены доли (в процентах) числа докладов, посвященных соответствующей тематике.
4 От четверти до трети докладов ВСПУ-2014 были посвящены проблематике управления системами междисциплинарной природы (социально-экономической, организационно-технической и т.п.). Они не вошли в проводимый анализ.
100%
80%
60%
40%
20%
0% АСС-2011 (Сан-Франциско, 950 докладов)
□ Другое
Верхние | |уровни управления Кооперативное управление
Коммуникации в МАС
МАС и консенсус
СБС-БСС-2011
(Орландо, 1550 докладов)
СБС-2012 (Гавайи, 1200 докладов)
СБС-2013 (Флоренция, 1300 докладов)
Рис. 6. Детализация тематики сетевого управления на конференциях CDC.
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
0% IFAC-2011 (Милан, 2200 докладов)
|—| Другое
Верхние | |уровни управления Кооперативное управление
□ Коммуникации в МАС
МАС и консенсус
IFAC-2014 (Кейптаун, 2100 докладов)
ВСПУ-2014 (Москва, 1100 докладов)
Рис. 7. Детализация тематики сетевого управления на конгрессах IFAC и ВСПУ-2014.
(в основном информационно-коммуникационные сети с небольшим акцентом на проблемы управления) (область 5).
Рисунки 6 и 7 иллюстрируют, что внимание исследователей со временем все больше смещается к более высоким уровням архитектуры агентов (хотя следует признать, что тематика сетевого управления для российских исследователей пока не стала хрестоматийной (см. рис. 8 в сравнении с рис. 5 - номера графиков на этих рисунках совпадают) и что многие работы на ВСПУ-2014, хотя и относятся к «сетевой» тематике, но не лежат в соответствующем мировом мейнстриме), т.е. заметно смещение от проблематики консенсуса и коммуникаций агентов к кооперативному управлению и моделям стратегического поведения агентов.
Более того, одной из современных тенденций и теории МАС, и теории игр, и искусственного интеллекта является стремление к их интеграции. При
100 80 60 40 20
control AND network* control AND adapt* control AND intelligen* control AND robust
1994-1998 1999-2003 2004-2008 2009-2013
Рис. 8. Число статей российских авторов, посвященных проблематике сетевого управления.
0
этом теория игр (в рамках так называемой алгоритмической теории игр) движется «сверху вниз» - от единого описания игры к его децентрализации и исследованию возможности автономной реализации механизмов поведения и реализации равновесий. А теория МАС, двигаясь «снизу верх», т.е. параллельным путем, но в силу локализации научных сообществ - не совпадающим с путем «сверху вниз», стремится все больше учитывать стратегическое поведение и вырабатывать типовые тестовые задачи и сценарии. Необходимость последних обусловлена тем, что в большинстве случаев на тактическом уровне архитектуры агента используются те или иные эвристические алгоритмы (число которых в силу популярности мультиагентной тематики растет очень быстро), которые нужно уметь сравнивать между собой по сложности, эффективности и т.д.
Кроме того, следует признать, что пока подавляющее большинство работ по мультиагентной тематике, несмотря на её «массовость», носит теоретический характер, ограничиваясь, как правило, вычислительными экспериментами - число открытых работ, содержащих описание реальных внедрений МАС, пока невелико.
Приложения. Рисунки 9 и 10 детализируют внутреннюю структуру прикладной тематики рассматриваемых конференций - экспертно выделялись такие группы прикладных областей: энергетика (область 1 на рис. 9 и 10), биология и медицина (область 2), аэроспейс (область 3), производство (в основном промышленное) (область 4), мехатроника и роботы (область 5), транспорт (в основном, автомобильный и проблемы автотрафика) (область 6), морские подвижные объекты (область 7) и «другое» (от сельского хозяйства до проблем образования) (область 8).
Рисунки 9 и 10 иллюстрируют, что в последнее время наблюдается смещение акцентов с традиционных задач управления производством и телекомуни-кациями в сторону энергетики и биомедицинских приложений. Российским исследователям (см. рис. 10) следует обратить большее внимание на такие объекты приложений, как энергетика (в первую очередь - Smart Grids) и робототехника.
Заключение. В качестве глобальных проблем и перспектив, помимо упомянутых, можно отметить еще ряд тенденций.
100%
80%
60%
40%
20%
0%
АСС-2011 (Сан-Франциско, 950 докладов)
□ Другие
Морские | | подвижные
объекты | | Транспорт
□ Мехатроника и роботы
| | Производство
Авиация и космос Биология и медицина
| | Энергетика
СБС-ЕСС-2011
(Орландо, 1550 докладов)
СБС-2012 (Гавайи, 1200 докладов)
СБС-2013 (Флоренция, 1300 докладов)
Рис. 9. Детализация прикладной тематики на конференциях СБС.
□ Другие
Морские | | подвижные
объекты | | Транспорт
□ Мехатроника и роботы
| | Производство
Авиация и ко
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.