Архив рубрики: Проблемно-ориентированные системы управления

СОЗДАНИЕ ЛАБИРИНТА С НЕСКОЛЬКИМИ ПРОХОДАМИ, ПОИСК ВСЕХ ПУТЕЙ В НЕМ И ИХ РЕДАКТИРОВАНИЕ


УДК 519.688
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.030

Э.С.Симонян , О.А.Медведева , С.Н.Медведев


В статье рассмотрены задачи построения лабиринта с несколькими проходами, нахождения всех проходов и возможности их редактирования. Вначале рассмотрены два алгоритма генерации лабиринтов, дающие наиболее разнообразные лабиринты на выходе, выявлены их достоинства и недостатки, выбран один наиболее эффективный и подходящий к данной задаче. Проблемой всех алгоритмов построения лабиринтов, и двух рассмотренных в том числе, является невозможность создания лабиринта с определенным количеством проходов, поэтому предложена модификация алгоритма Уилсона. Проблемой всех известных алгоритмов нахождения проходов в лабиринте является то, что ни один из них не находит абсолютно все проходы. Поэтому для нахождения всех путей разработана модификация муравьиного алгоритма. Для редактирования лабиринта разработаны два алгоритма: на основе длины путей и на основе схожести путей. Проведено исследование с целью выявить зависимость количества путей в лабиринте от начальных параметров. Для модификации муравьиного алгоритма проведен вычислительный эксперимент для выявления оптимального количества муравьев при различных входных параметрах. Кроме того, проведена оценка эффективности алгоритмов редактирования лабиринта с различными входными данными.

Ключевые слова: генерация лабиринта, муравьиный алгоритм, алгоритм Уилсона, вычислительный эксперимент.

Полный текст статьи:
SimonyanSoavtori_2_19_1.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОФАКТОРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ


УДК 004.9
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.029

Е.С. Егорова , Н.А. Попова


Актуальность статьи обусловлена существующей сложностью при выборе программных продуктов, способных эффективно управлять проектами в различных областях деятельности. Поэтому для полноценного, разнопланового анализа представленных на отраслевом рынке систем предложено использовать двухэтапную методику формализованной оценки функциональности программного обеспечения и систем. В результате выполнения первого этапа представлены результаты многофакторного анализа программного обеспечения автоматизированных систем управления проектами, существующих на данный момент на рынке. В ходе проведения критериальной оценки были выбраны функциональные и инструментальные характеристики, необходимые для продуктов такого типа. По каждому показателю предложено использовать весовые коэффициенты и построение ранговых карт. Результаты анализа показали, что наиболее важными показателями оценки программного обеспечения автоматизированного управления проектами являются: механизмы интеграции со сторонними системами, возможность сетевого многопользовательского взаимодействия, технологии организации бизнес-процессов управления в системах проектного управления. На втором этапе исследования предложено, используя функциональные и инструментальные характеристики, провести ранжирование программных продуктов на основе мнения экспертов в области проектирования. Для этого использовался метод вербального анализа решений. Таким образом, оценка программных продуктов позволила заключить, что на рынке существует универсальное программное обеспечение, обладающее своими преимуществами и недостатками, однако не подходящее для использования в узкоспециализированных областях. Однако, метод вербального анализа решений на основе мнения экспертов в области проектирования позволяет выбрать наиболее эффективный инструмент для управления проектами в конкретной отраслевой области.

Ключевые слова: автоматизированная система, управление проектами, программный продукт, проектное управление, многофакторный анализ, критериальная оценка, ранговая карта, вербальный анализ решений.

Полный текст статьи:
EgorovaPopova_2_19_1.pdf

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПЕРЕВОДА ТРЕБОВАНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В МАШИНОЧИТАЕМЫЙ ФОРМАТ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ


УДК 004.94+721.021
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.028

Е.В. Макиша


В настоящее время проектная документация поступает на экспертизу в виде электронных документов, представляющих собой текстовую и графическую информацию. Стандарты, на соответствие которым документация проверяется в процессе экспертизы, публикуются в электронной форме, однако не являются машиночитаемыми. В последнее время для российских специалистов строительной отрасли все очевидней становится возможность и необходимость автоматизированной экспертизы, которая может быть доступна при машиночитаемом представлении как результатов проектирования, так и соответствующих стандартов. В данной статье представлены результаты анализа существующих подходов к переводу в машиночитаемый формат требований к информационным моделям строительных объектов как форме представления результатов проектирования для проведения автоматизированной экспертизы. Определено наиболее перспективное из них направление – язык представления знаний, основанный на правилах. Установлены и дополнены критерии к машиночитаемому представлению требований. В качестве решения предложен язык RuleML, соответствующий указанным критериям, и зафиксированный в российском стандарте по информационному моделированию. Метод получения машиночитаемой формы требований стандартов, основанный на RuleML, в дальнейшем может быть использован при переходе к автоматизированной экспертизе как в нашей стране, так и в качестве унифицированного подхода на международном уровне.

Ключевые слова: строительство, информационное моделирование, строительная система, кибернетика строительных систем, верификация информационной модели, автоматизированная проверка информационной модели, машиночитаемые форматы стандартов.

Полный текст статьи:
Makisha_2_19_1.pdf

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕКУРРЕНТНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ ЗАДАЧ КЛАССИФИКАЦИИ ПАТЕНТОВ


УДК 004.032.26
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.027

А.Г. Кравец , А.С. Бурмистров , П.А. Задорожный


Показатели патентной активности в настоящее время нередко используются при технологическом прогнозировании и в конкурентной разведке. Важную роль приобретает прогнозирование развития патентных трендов в отдельно взятых странах и во всем мире, позволяющее выявить основные приоритетные направления развития технологий. Одной из основных операций анализа уровня техники для патентной заявки является поиск патентов аналогов. Международная патентная классификация устарела, большинство исследований носит междисциплинарный характер. Появляется необходимость в выделении и создании новых классов. Цель данного исследования – анализ параметров, влияющих на результаты работы рекуррентной нейронной сети, предназначенной для тематической классификации патентного массива. Проведение анализа выявленных параметров, влияющих на качество работы нейросети и подбор оптимальных значений. Были определены оптимальные параметры нейронной сети: количество слоев, размер слоёв, значение исключающего параметра, размер партии для обучения сети, осуществлен выбор оптимизатора библиотеки Keras. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-07-01200.

Ключевые слова: тренд, классификация, патент, рекуррентная нейронная сеть, исключающий слой, анализ оптимизаторов, размер партии.

Полный текст статьи:
KravetsSoavtors_2_19_1.pdf

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ПОДДЕРЖКИ МОДЕРНИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ


УДК 004.896
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.025

А. В. Кизим , А. В. Матохина , А.Г. Кравец, И.П.Мединцева


В работе описано развитие системы представления знаний об оборудовании как технической системе, сочетающей модели представления знаний о структуре, параметрах и функционировании системы. Показана архитектура интеллектуальной платформы мониторинга, диагностики и модернизации технических систем на различных стадиях жизненного цикла. Разработанные подсистемы позволяют проводить анализ текущего состояния технической системы, прогнозировать последующие состояния, проводить диагностику неисправностей и предлагать варианты модернизации, с учетом заданных целей, или по результатам проведенного анализа технических характеристик работы системы. Приведена классификация основных целей модернизации оборудования. Приведено описание метода модернизации оборудования для целей мониторинга, как конечного изделия, так и технологического оборудования. Представлена онтология общепромышленного оборудования, включающая классы, необходимые для построения прецедентов модернизации оборудования, с учетом цели модернизации. Предложенная онтология включает развернутое представление данных и знаний по основным видам общепромышленного оборудования, а также диагностические правила, для поиска неисправностей некоторых типов оборудования. Предложено формальное описание прецедентов модернизации оборудования. Показана актуальность разработки для современных промышленных предприятий, в рамках национальной программы и концепции современного производства. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-07-01200.

Ключевые слова: онтологический инжиниринг, модернизация производства, техническое обслуживание и ремонт, жизненный цикл.

Полный текст статьи:
KizimSoavtori_2_19_1.pdf

МНОГОМЕТОДНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МОНИТОРИНГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.023

Я.Е. Львович , А.В. Питолин , Г.П. Сапожников


В статье обоснована необходимость построения разных классов математических моделей сложных систем и актуальности многометодного подхода к обработке и моделированию мониторинговой информации, обусловленного разнообразием задач оптимизации управления на примере некоммерческой образовательной организации (НОО) в сочетании с рейтинговым управлением. Исходными являются предварительно редуцированные множества входных показателей, влияющих на выходные показатели функционирования объекта управления. В основу положено прогнозирование временных рядов на основе аддитивных и элементарных функций. Зависимость выходных показателей от входных определяются регрессионной моделью с включением в число переменных времени. Для повышения точности прогнозирования с целью принятия управленческих решений при определенном горизонте планирования осуществлен переход от регрессионной модели к нейросетевой. Предложена процедура трансформации в статистические выборки исходных временных рядов их прогностических оценок с последующим рандомизированным формированием обучающей выборки. Показано, что многометодный подход к моделированию обеспечивает решение комплекса задач управления ресурсоэффективностью сложных систем.

Ключевые слова: прогнозирование, моделирование, управление, ресурсоэффективность, рандомизация.

Полный текст статьи:
LvovichSoavtori_2_19_1.pdf

СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ИННОВАЦИОННЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ


УДК 519.876.2
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.022

Д.А. Петросов , В.А. Игнатенко , Н.В. Петросова , А.Н. Зеленина


В большинстве существующих моделей и методов интеллектуального структурного синтеза имитационных моделей технологических процессов не уделяется внимание предметной области агропроизводств. В данной работе рассматривается возможность применения генетических алгоритмов в качестве основного инструментального средства синтеза моделей на основе заданного поведения, которое представляет собой заданной множество входных векторов, обработанное во множество эталонных. В качестве инструментального средства адаптации эволюционной процедуры (генетического алгоритма) предложено использование вложенных сетей Петри, на основе которых разработана модель, позволяющая выполнить процедуру интеллектуального синтеза. Описание элементной базы компонентов технологического процесса выполнено на основе выбранного математического инструментария, что позволяет ограничиться математическим аппаратом для решения задачи интеллектуального структурного синтеза имитационных моделей технологических процессов. В качестве средства для предварительного описания структуры синтезируемой модели, предлагается использовать современные методологии описания бизнес-процессов, такие как IDEF3. В работе рассмотрен технологический процесс внесения удобрений, предложена элементная база имитационных моделей компонентов технологической цепочки, созданная с применением программного средства PIPE v 4. Приведены примеры работы предложенных моделей и методов.

Ключевые слова: технологический процесс, имитационное моделирование, сети Петри, генетические алгоритмы.

Полный текст статьи:
PetrosovSoavtori_2_19_1.pdf

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ МНОГОЦЕЛЕВЫХ СТАНКОВ


УДК 621.311
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.019

В.В. Сальников , Ю.В. Французова


В работе рассмотрен подход к энергетическому анализу управляющих программ (УП) для многоцелевых станков (МЦС) с системой числового программного управления (ЧПУ), целью которого является оценка эффективности потребления энергетических ресурсов при её выполнении на определенном оборудовании. Описан общий подход к программированию систем ЧПУ с помощью языка ISO7Bit. Представлено описание грамматики языка ISO7Bit с помощью метасимволов для построения на ее основе синтаксического и лексического анализаторов текста управляющей программы. Рассмотрено разработанное авторами программное обеспечение, позволяющее производить анализ управляющих программ с целью получение из текста УП контура обрабатываемой поверхности, скоростей резания и подачи в каждой точке траектории, и расчет по полученным данным мощности резания и построение диаграмм потребления энергии приводами станочной системы. Для демонстрации возможностей разработанного программного обеспечения произведен анализ управляющей программы, полученной на предприятии Тульской области. В результате предложен ряд мероприятий для повышения энергетической эффективности ее выполнения: сокращение «нерациональных» холостых ходов инструмента, и оптимизация значения подачи в момент обработки «впадины». Показаны направления по дальнейшей модернизации разработанного программного обеспечения.

Ключевые слова: эффективность потребления энергии, эффективность энергопотребления управляющей программы, ISO7Bit.

Полный текст статьи:
SalnikovFrantsuzova_2_19_1.pdf

ПРОБЛЕМАТИКА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ МИКРОКЛИМАТА В МИКРОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ


УДК 681.2-5
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.25.2.016

К.Ю. Гусев , Д.В. Жильцов , В.Л. Бурковский , П.Ю. Гусев


В настоящее время всё большее внимание при стратегическом планировании развития промышленности в России уделяется предприятиям, работающим в сфере микроэлектроники. Подтверждением тому является большое число проводимых конференций, форумов и встреч на самом высоком государственном уровне по проблемам развития микроэлектроники в России. Основная часть предприятий, выпускающих микроэлектронную продукцию, начинали свою работу еще в советское время. То есть на сегодня имеются производственные цеха, которые по своим размерам и характеристикам не совпадают с современными производственными линиями выпуска микроэлектронной продукции. В статье приводится влияние параметров микроклимата на качество выпускаемой продукции. Рассматриваются как характеристики воздуха, поступающего и удаляемого из помещений, так и электростатические характеристики, несомненно оказывающие влияние на производство микроэлектроники и часто приводящие к браку, а также параметры воды, используемой в производстве. Результатом обзора существующего на сегодня в микроэлектронной промышленности уровня управления описанными выше параметрами является формулирование проблематики – отсутствие системного подхода при постановке технического задания, разработки всех стадий проекта и реализации строительства или реконструкции предприятий микроэлектронной промышленности в ключе управления параметрами микроклимата цеха, электростатическими параметрами и характеристиками промышленной воды и газа.

Ключевые слова: управление, микроэлектронная промышленность, контроль параметров.

Полный текст статьи:
Gusev2Soavtori_2_19_1.pdf

МОДЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОГО СЕВООБОРОТА НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЯ БЕЛЛМАНА С КОНЕЧНЫМ ГОРИЗОНТОМ


УДК 004.4
doi: 10.26102/2310-6018/2019.24.1.042

Ю.С. Скворцов, Н.А. Рындин, К.А. Амоа

Проблемой исследования является определение оптимального плана множественных периодов, которые учитывают экономику объекта исследования в динамической структуре. Вследствие чего, в данной статье описана динамическая модель, на основе уравнения Беллмана с конечным горизонтом. Объектом исследования является севооборот. Максимизируя чистую приведенную ожидаемую текущую и будущую прибыли модифицированное уравнение Беллмана дает оптимальные решения по посадке культур. Эта модель учитывает многолетние севообороты с различным набором культур. Уравнение Беллмана представляет собой дифференциальное уравнение в частных производных с начальными условиями, заданными для последнего момента времени, для функции Беллмана, которая выражает минимальное значение критерия оптимизации, которое может быть достигнуто, при условии эволюции системы из текущего состояния в некоторое конечное. С помощью пакета Matlab проведено моделирование севооборота с помощью средств динамического программирования. MATLAB использует набор инструментов CompEcon для решения задачи динамического программирования с дискретным временем или с дискретной переменной. Учитывая конечное значение текущей и ожидаемой прибыли, задача решается путем многократного применения уравнения Беллмана.

Ключевые слова: цепь Маркова, динамическое программирование, уравнение Беллмана, оптимизация севооборота, дискретное состояние.

Полный текст статьи:
SkvortsovRyndin_1_19_1.pdf