Архив рубрики: Проблемно-ориентированные системы управления

АКМЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОШИБОК ЭКСПЕРТНОЙ ПРОЦЕДУРЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ДОВЕРИЯ К ЭКСПЕРТУ


УДК 004:007.51
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.30.3.002

В.А. Гостюнина


Экспертная оценка в современных условиях играет все более значимую роль. Существуют задачи, когда точные расчеты не применимы для оценки, выбора и обоснования решений. В таких случаях используют экспертные методы. Предложенный метод оценки степени доверия к эксперту учитывает репутацию эксперта, как долговременный показатель качества его экспертизы, и значение обратной связи, как кратковременный показатель состояния эксперта. Эти 2 показателя в совокупности позволяют рассчитать коэффициент доверия эксперта. С применением описанного метода проводится экспертная процедура. Однако, ошибки при проведении экспертных процедур ставят под сомнение корректность результатов экспертизы. Поэтому анализ такого рода ошибок является необходимым шагом для проверки возможности практического применения предлагаемых новых решений и методов в рамках экспертных процедур. В статье проведен акмеологический анализ ошибок экспертной процедуры с применением метода оценки степени доверия к эксперту. Рассмотрены методологические, технологические, технические, психологические, организационные, нормативно-правовые и другие виды ошибок при выполнении экспертных оценок. В статье приведены примеры выявления различного рода ошибок в описанной экспертной процедуре. Дано обоснованное объяснение вариантов устранения большинства типичных ошибок.

Ключевые слова: акмеологический анализ, экспертная процедура, экспертная оценка, доверие к эксперту, репутация, система репутации

Полный текст статьи:
Gostyunina_3_20_1.pdf

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛЕЙ ТИПОВЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ


УДК 004.942
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.30.3.001

Д.П. Лащенов, В.Л. Бурковский


В настоящее время в сфере промышленного производства происходит постепенный переход к новому этапу развития, названному Индустрия 4.0. Основная концепция была впервые представлена на выставке в Ганновере в 2011 году. Основной процесс на промышленном заводе по концепции Индустрии 4.0 – цифровое преобразование физической производственной системы в реконфигурируемую цифровую. Реконфигурируемые технологические системы являются последним достижением в развитии производственной системы. Важнейшими характеристиками реконфигурируемых производственных систем являются высокая адаптивная способность аппаратных и программных компонентов для реакции на постоянно меняющиеся рыночные требования к типу и количеству продуктов. Представленный в данной работе программный комплекс предназначен для имитационного моделирования сложноструктурированных систем. К области применения данного комплекса преимущественно относятся реконфигурируемые производственные системы, обеспечивающие выпуск сложной технической продукции с высокими конструктивными и качественными показателями, включающей в себя широкую номенклатуру компонентов и параметров. В основу программного комплекса положено формализованное описание производственной системы как многоканальной многофазной системы массового обслуживания (СМО). При этом моделирование объектов строится на базе типовых моделей производственных систем обработки и сборки. Программный комплекс разработан на языке объектно-ориентированного программирования JAVA с применением инструментальной среды имитационного моделирования AnyLogic.

Ключевые слова: имитационное моделирование, реконфигурируемая производственная система, сложноструктурируемый объект, программный комплекс, оптимизация, система массового обслуживания, AnyLogic, система поддержки принятия решений

Полный текст статьи:
LashchenovBurkovsky_3_20_1.pdf

КЛАССИФИКАЦИОННЫЙ ПОДХОД НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ ГЛУБОКИХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ СЛОЖНЫХ МНОГООБЪЕКТНЫХ СИСТЕМ


УДК 004.02
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.037

В.К. Сай, М.В. Щербаков


Научно-технический прогресс способствовал бурному росту сложности систем и выполняемых ими функций, что особенно характерно для различных отраслей современной примышленности. Здесь цена отказа или сбоя оборудования может быть очень высокой а иногда и привести к неоценимым потерям, связанным с гибелью людей. Обслуживание подобных систем требует высоких материальных затрат, и всё же не исключает возможного возникновения сбоев. Это свидетельствует о том, что задача обеспечения надежности сложных многообъектных систем еще далека от своего решения. В связи с этим в настоящее время на первое место выходит задача обеспечения надежного функционирования систем при минимизации затрат на их содержание и техническое обслуживание. Решение которой невозможно без разработки и внедрения интеллектуальных систем, выполняющих функции предсказательной аналитики и предсказательного технического обслуживания. В данной статье предлагается гибридная нейросетевая модель прогнозирования отказов сложных многообъектных систем на основе классификационного подхода, направленная на повышение эксплуатационной надежности оборудования при минимальных затратах. Представлены результаты вычислительных экспериментов, подтверждающие высокую эффективность предложенного решения.

Ключевые слова: прогнозирование отказов, методы на основе данных данных, глубокие нейронные сети, LSTM, CNN.

Полный текст статьи:
SaiShcherbakov_2_20_1.pdf

CИНТЕЗ НЕЧЕТКОГО РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ ГРЕЮЩЕГО ПАРА ПРОЦЕССА ВУЛКАНИЗАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН В УСЛОВИЯХ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНОГО УПРАВЛЕНИЯ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.034

Б. Яхиауи, А.А. Митрохин, В.Л. Бурковский


В данной работе рассматривается технологический процесс вулканизации автомобильных шин с точки зрения потенциально опасного процесса. В настоящее время, технологические процессы становятся все более сложными, из-за их функционирования большую часть времени в условиях неопределенности, неполноты и нечеткости информации, наличия внутренних и внешних возмущений, обусловленных многими факторами, а также наличия значительного числа параметров, которые прямо или косвенно влияют на функционирование технологических процессов. Таким образом, математическое описание технологических процессов методами классического моделирования становится все более неточным. Одним из наиболее распространенных на сегодняшний день методов управления технологическими процессами по-прежнему являются ПИД-регуляторы, благодаря своим удобствам внедрения, низкой стоимости и их удовлетворительных результатов при управлении линейными системами. Для адекватного управления потенциально опасными технологическими процессами необходимо разработать новые модели и алгоритмы, основанные на новых интеллектуальных подходах. Одним из наиболее перспективных подходов к управлению технологическими процессами являются модели, основанные на нечеткой логике и нечетких множествах. В работе представлена общая математическая структура системы управления процессом вулканизации. В статье представлен синтез нечеткого регулятора температуры греющего пара процесса вулканизации автомобильных шин.

Ключевые слова: cистема нечеткого вывода (FIS), нечеткая логика, вулканизация, технологический процесс, потенциально опасные объекты.

Полный текст статьи:
YahiaouiSoavtors_2_20_1.pdf

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА УСРЕДНЕНИЯ СВОЙСТВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ ИСТЕЧЕНИИ


УДК 004.942
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.024

К.А. Мелехина, А.П. Ананьев, А.В. Плотникова, С.А. Шестак


Цель – прогнозирование свойств сыпучего материала, вытекающего из бункерного устройства. Актуальность исследования обусловлена недостатком входных данных для управления процессом усреднения на обогатительных фабриках. В связи с этим, данная статья направлена на выявление передаточной функции бункерного устройства и времени задержки между подачей и истечением материала, которая позволит спрогнозировать свойство сыпучего материала, а значит получить исходные данные для процесса усреднения, которые не всегда имеются. В данной статье представлен анализ существующих режимов истечения сыпучих материалов при истечении из бункерного устройства с одним и несколькими отверстиями, выведены уравнения, описывающие передаточную функцию бункерного устройства, а также временную задержку между подачей слоя и его истечением. На основе этих уравнений была построена математическая модель управления процессом усреднения, которая связывает относительные колебания и частоту смены свойства рудного материала, поступающего в бункер. Составленная математическая модель дает резервы для снижения относительных колебаний на фабрике. Материалы статьи представляют практическую ценность для управления процессом усреднения рудного материала на обогатительных фабриках.

Ключевые слова: математическое моделирование, передаточная функция, усреднение свойств, сыпучие материалы, истечение

Полный текст статьи:
MelekhinaSoavtors_2_20_1.pdf

АЛГОРИТМЫ КООРДИНАЦИИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ КРУПНОМАСШТАБНЫМИ ПРОЕКТАМИ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.028

Д.Е. Орлова, В.А. Чертов, С.И. Сигарев, С.С. Кочедыков


В статье решается задача разработки двух алгоритмов координации при управлении крупномасштабными проектами. Первый алгоритм предназначен для выбора целесообразного способа координации при управлении рассматриваемыми проектами. Алгоритм строится исходя из тезиса о том, что, чем выше угроза срыва выполнения плана проектных работ, тем выше должна быть степень централизации управления проектом, и, чем в ниже эта угроза, тем менее централизованной должно быть управление проектом. При таком подходе, выбор целесообразного способа координации фактически сводится к оценке уровня угрозы. Учитывая, что понятие «уровень» носит качественный характер, его предложено характеризовать функцией принадлежности к градациям: «очень высокий», «высокий», «средний», «низкий» и «нулевой», а для оценки текущего уровня угроз использовать меру близости Хемминга, в которой в качестве эталона принят нулевой уровень угроз. Второй алгоритм предназначен для выбора оптимальных координирующих решений по критерию минимума отклонения проекта от заданного целевого состояния. Его новизна и оригинальность заключается в том, что в отличие от обычного оптимизационного подхода, он построен на сочетании методов полного перебора и линейного программирования. Это дало возможность корректно учесть то обстоятельство, что координирующие и проектные решения неразрывно связаны друг с другом.

Ключевые слова: проект, координация, руководитель проекта, исполнитель проекта, функция принадлежности, алгоритм.

Полный текст статьи:
OrlovaSoavtors_2_20_1.pdf

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ КРИВОЙ РАМСЕЯ


УДК 519.254.1
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.019

Д.В. Иванов


Кривые логистики широко используются в различных областях экономики, технологии, биологии, химии. Оценка параметров логистических тенденций по результатам наблюдений за динамическим процессом в экономической системе с целью достоверного анализа экономических показателей и прогнозирования их будущего поведения является одной из основных задач в экономике. Одной из логистических моделей является функция Рамсея. Преимущество этой функции заключается в возможности использовать линейное разностное уравнение для оценки его параметров. В то же время нелинейные преобразования данных не требуются, как для логистических функций Ферхюльста или Гомперца и других S-образных кривых. Оценивание при наличии помехи наблюдения параметров авторегрессии с помощью классического МНК дает смещенные оценки. Предложены модификации двухступенчатого алгоритма оценивания, основанные на применении метода обобщенных полных наименьших квадратов (ОПМНК) и метода расширенных инструментальных переменных (РИВ), для оценки параметров кривой Рамсея. Численные эксперименты показали, что точность оценки параметров с помощью предложенных модификаций выше, чем точность оценки, полученной с применением классического метода наименьших квадратов (МНК).

Ключевые слова: метод полных наименьших квадратов, логистические кривые, функция Рамсея, оценивание параметров

Полный текст статьи:
Ivanov_2_20_1.pdf

МОДЕЛИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ КОНТРОЛЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ


УДК 65.012
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.003

А.В. Потудинский, А.П. Преображенский


Контроль процессов в организационных системах — это деятельность, направленная на выполнение задач (планов, выполнение заказов) по всему перечню процессов системы. Для выполнения этой задачи руководство должно своевременно оценивать выполнение программы, следить за тенденцией исполнителей отклоняться от плановой нормы и направлять имеющиеся в его распоряжении ресурсы на устранение этих отклонений. Во многих областях подсчет количества промежуточных и финальных результатов автоматизирован, и персонал может в любое время знать цифры, характеризующие ход выполнения. Однако в таких областях, как строительство, высокие технологии и некоторые другие, довольно трудно оценить, как осуществляется программа. Каждая операция по показу фактического выполнения программы и контролю сроков по каждому виду результатов требует проведения полного мониторинга. Это дорогостоящая операция, часто требующая приостановки процесса. Поэтому желательно, чтобы это делалось как можно реже, но при этом не упускался момент, когда тенденция к отклонению перерастет в угрозу выполнению программы. Рассмотрен процесс управления работой организационной системы одноцелевого типа, объем программы которой выражается в виде общего эквивалента — в единицах выпуска (задачах) или в себестоимости. Для программ, решающих несколько важных видов задач, необходимо одновременно проводить контроль по каждому виду задач.

Ключевые слова: момент контроля, организационная систем, выполнение программы, моделирование, одноцелевой тип.

Полный текст статьи:
PotudinskyPreobrazhensky_2_20_1.pdf

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕЕСТРА С УПРАВЛЯЮЩИМ УЗЛОМ


УДК 004.942
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.001

В.А. Евсин, С.Н. Широбокова, С.П. Воробьев, В.А. Евсина


В данной статье представлено математическое и имитационное моделирование распределенного реестра с управляющим узлом на примере алгоритма консенсуса RAFT. Описан процесс взаимодействия отдельных узлов сети распределенного реестра, особое внимание уделено алгоритму проведения транзакций внутри данной сети. Ключевым аспектом данной статьи является разработка математической модели сети распределенного реестра как системы массового обслуживания с использованием теории очередей. Рассмотрены концептуальные модели как распределенного реестра в целом, так и модель информационного процесса доступа к кластеру нотариальных узлов. Проведено математическое моделирование сети распределенного реестра, а также информационного процесса получения доступа к управляющему узлу сети. Представлено пространство состояний в распределенном реестре с управляющим узлом. Сформировано описание инфинитезимальной матрицы для оценки вероятности переходов между состояниями в распределенном реестре, описаны вероятности переходов, а также интенсивности данных процессов. Описана характеристика законов распределения показателей в рассматриваемой системе. Другим важным аспектом данной статьи является имитационное моделирование процесса с целью выявления наиболее качественной комбинации параметров для достижения максимальной эффективности. Сформирован стек варьируемых показателей имитационной модели. Проведены тесты, на основании которых эмпирическим методом подобрана наиболее эффективная совокупность характеристик. Представлены итоги по проведению математического и имитационного моделирования распределенного реестра с управляющим узлом.

Ключевые слова: распределенный реестр, DLT-система, алгоритм консенсуса, математическое моделирование, инфинитезимальная матрица, теория массового обслуживания, теория очередей, имитационное моделирование.

Полный текст статьи:
EvsinSoavtors_2_20_1.pdf

СРАВНЕНИЕ ТОЧНОСТИ АППРОКСИМАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ КВАДРАТОВ С МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ


УДК 678.04
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.042

А.Б. Голованчиков, М.К. Доан, А.В. Петрухин, Н.А. Меренцов


Представлены результаты сравнения точности аппроксимации экспериментальных или табличных данных, полученной с использованием типового метода наименьших квадратов (МНК) и предлагаемого метода наименьших относительных квадратов (МНОК), на примере заданной табличной зависимости вязкости водноглицеринового раствора от массовой концентрации глицерина. Показывается преимущество последнего как по сумме и средним значениям локальных относительных отклонений расчетных данных вязкости искомого раствора полученных МНОК, с аналогичными данными, полученными типовым МНК, так и по наибольшим значениям этих относительных отклонений. Так, рассчитанные с использованием МНК средние относительные отклонения теоретических значений вязкости водного раствора глицерина от заданных табличных, по абсолютной величине равны 12,9 %, МНОК 5,8 %, то есть, ниже в 2 раза. Соответственно наибольшие относительные отклонения в МНК составляют
17,9 %, а МНОК – 10,6 %, то есть снижаются на 68 %. Предлагается определять условные значения параллельных опытов по экспериментальным данным основного опыта. Для этого расчет условных численных значений i-ого параллельного опыта определяется методом кусочной линейной аппроксимации i-1 и i+1 численных значений основного опыта или табличных данных. Проводится корреляционной анализ с определением коэффициентов корреляции, воспроизводимости, адекватности и значимости коэффициентов полученного уравнения регрессии.

Ключевые слова: линеаризация, аппроксимация, абсолютные и относительные отклонения, МНК и МНОК, коэффициент корреляции, воспроизводимость, адекватность, значимость.

Полный текст статьи:
GolovanchikovSoavtors_1_20_2.pdf