Для авторов
Найти
Результаты поиска
##search.searchResults.foundPlural##
-
МАНДАТНАЯ АТРИБУТИВНО-РОЛЕВАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ В КРУПНОМАСШТАБНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
Д. О. Ларин , Р.И. Захарченко , С.А. Диченко2026-02-27Аннотация ▼В условиях стремительного развития информационных систем федерального масштаба, их эволюции в цифровые экосистемы, к процессу обеспечения безопасности обрабатываемой в них информации предъявляются новые требования. Такими требованиями, в частности, являются повышение доступности информации при управлении доступом пользователей с сохранением требуемого уровня ее конфиденциальности, принятие решения о доступе к ресурсам на основе множества факторов. Для их удовлетворения ранее было предложено множество композиционных моделей управления доступом на основе ролей и атрибутов, которые решили ряд актуальных проблем, сохранив удобство администрирования и обеспечив при этом гибкость и масштабируемость без «взрыва ролей». Однако известные модели все еще имеют существенный недостаток – невозможность их использования в информационных системах, где обрабатывается информация высокого уровня значимости. Целью исследования является разработка в рамках методологии субъект-сущностного подхода теории информационной безопасности новой мандатной атрибутивно-ролевой модели управления доступом, а также ее формальное описание с помощью математического аппарата теории автоматов. Использование модели позволит предотвращать запрещенные информационные потоки от объектов с высоким уровнем конфиденциальности к объектам с низким уровнем конфиденциальности динамически, в процессе ограничения набора разрешений, назначенных роли, с помощью реализации мандатного разграничения доступа через отдельную атрибутивную политику, сохраняя при этом возможность предоставления пользователям доступа высокой степени детализации на основе атрибутов контекста. Применение модели может быть востребовано в крупномасштабных информационных системах, где одновременно обрабатывается информация различных уровней конфиденциальности и, ввиду особенностей функционирования, необходима реализация атрибутивного управления доступом.
-
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ЦЕЛЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В МНОГОАГЕНТНОЙ СИСТЕМЕ
В.А. Костюков , Ф.А. Хуссейн144-1552025-10-01Аннотация ▼Рассматривается задача целераспределения в рамках многоагентной системы, где каждый агент представляется автономным роботом, а каждая задача соответствует позиции в двухмерной среде, которую должен посетить один из агентов. Эта задача по своей сути схожа с многоагентной версией классической задачи коммивояжёра, где вместо одного участника задействуется несколько агентов. Каждый из них должен пройти уникальный маршрут, охватывающий определённое множество городов. В связи с этим проводится исследование многоагентной задачи коммивояжёра как одного из форматов постановки задачи целерапределения. Эта задача имеет большое значение в области маршрутизации и оптимального распределения задач. Её решение включает две тесно связанные подзадачи: определение набора точек, закрепляемых за каждым агентом, и построение оптимального маршрута их посещения. В научной литературе представлены три основных подхода к решению этой задачи: подход одновременной оптимизации, при котором обе подзадачи решаются совместно; подход Cluster-First, Route-Second, где сначала распределяются города между агентами, а затем определяется порядок посещения городов каждого агента; подход Route-First, Cluster-Second, предполагающий изначальную оптимизацию порядка посещения всех городов с последующим его делением между агентами без изменения порядка посещения. В данной работе предлагается гибридный метод, сочетающий элементы подходов Cluster-First, Route-Second и Route-First, Cluster-Second. Цель – объединить сильные стороны обеих подходов и избавится от их недостатков. Для проверки эффективности разработанного метода проведено сравнительное исследование с методами, реализующие подходов Cluster-First, Route-Second и Route-First, Cluster-Second. Оценка проводилась по трём основным метрикам: время, затраченное на построение решения, суммарная длина всех маршрутов, а также максимальная длина маршрута среди всех агентов. Результаты экспериментов показали, что применение предложенного метода позволяет сократить максимальную длину маршрута (тем самым снизив дисбаланс нагрузки между агентами) в среднем на 26%.
-
СИНТЕЗ СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РАЗРЫВНОГО УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ
А. С. Синицын2020-07-20Аннотация ▼Рассматривается проблема проектирования активных систем подвески транспортных
средств, в которых исполнительный механизм (ИМ) не является идеальным и подвержен влия-
нию гистерезиса и мертвой зоны. Целью данной работы является синтез системы управления,
позволяющей уменьшить влияние гистерезиса и мертвой зоны на эффективность работы сис-
темы адаптивной подвески. Параметры системы подобные гистерезису требуют значитель-
ных усилий для их идентификации и более того могут в широких пределах изменяться на про-
тяжении жизненного цикла системы. Таким образом учесть гистерезис при синтезе системы
управления является весьма трудной задачей, равно как и построение наблюдателей. Решением
данной проблемы может быть применение систем разрывного управления, которые в извест-
ной мере являются робастными к параметрических и структурным изменениям в объекте
управления. Существующие подходы к синтезу систем разрывного управления опираются на
линейную или линеаризованную модель объекта управления. Таким образом эффективность
подобного рода систем может существенно отличаться при работе регулятора в составе
реального, нелинейного объекта управления. Предлагаемая система разрывного управления
позволяет снизить чувствительность системы к возмущениям, обусловленным неидеально-
стью ИМ, а так-же учитывает нелинейную структуру объекта управления. Эффективность
замкнутой системы исследована на динамической модели построенной при помощи пакета
Simulink. Предлагаемая система разрывного управления сравнивается с адаптивным синерге-
тическим регулятором. В качестве возмущающего воздействия выбрано дорожное покрытие
класса C по классификации ISO 8608. Для оценки эффективности предлагаемой системы оцени-
ваются следующие параметры: взвешенной ускорение подрессоренной массы; относительное
перемещение амортизатора и сила реакции шины. Для каждого параметра определяется сред-
неквадратическое и максимальное значение. Результаты численного моделирования позволяют
сделать вывод что применение систем разрывного управления позволяет улучшить следующие
показатели эффективности адаптивной подвески: более чем в два раза уменьшить максималь-
ное значение взвешенного ускорения подрессоренной массы и более чем на 20 % уменьшить мак-
симальную нагрузку на шину. -
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ОБ ОПТИМАЛЬНОМ УПРАВЛЕНИИ СТРУНОЙ
Г. В. Куповых , А.Г. Клово , И.А. Ляпунова2020-11-22Аннотация ▼Общепринято, что задачи оптимального управления или задачи проектирования
системы определяют для заданного объекта или системы объектов управления закон или
некоторую управляющую последовательность действий, которые обеспечивают максимум
или минимум заданной совокупности критериев качества системы. При этом может рас-
сматриваться задача быстродействия, т.е. задача о приведении системы в заданное со-
стояние за наименьшее время. Также изучаются задачи минимизации заданного функцио-
нала при фиксированном времени управления системой. Оптимальное управление тесно
связано с выбором наиболее рациональных режимов управления сложными объектами.
Проблеме управления посвящено много работ, кроме того в настоящее время подобными
исследованиями занимаются известные математические школы. В задачах с сосредото-
ченными параметрами исследуемые системы описываются обыкновенными дифференци-
альными уравнениями или их системами. В этом случае важную роль в таком исследовании
играет принцип максимума Понтрягина. Для уравнений с частными производными говорят
о системах с распределенными параметрами. В данной работе исследуется возможность
синтеза оптимального управления одной системой с распределенными параметрами. Рас-
смотрена модель колебаний струны под воздействием управляющих функций в граничных
условиях. Показана роль выбора минимизируемого функционала в создании возможностей
синтеза оптимального управления. В этом случае осуществляется поиск управляющего
воздействия в каждой точке временного промежутка, что приводит к возможности по-
строения его в явном виде. Сформулированы условия, при которых существуют всюду оп-
тимальные управления в соответствующих функциональных пространствах. В конкрет-
ной постановке задачи всюду оптимальное управление построено в явном виде. -
ГИБРИДНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ МНОГОАГЕНТНОЙ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА
В.А. Костюков , Ф.А. Хуссейн2025-04-27Аннотация ▼Рассматривается проблема распределения задач в многоагентной системе, где каждый
агент представляет собой робота, а каждая задача представляется позицией, которая должна
быть посещена одним агентом. Эта задача очень похожа на многоагентную задачу коммивояжё-
ра, которая в отличие от знаменитой задачи коммивояжера, задействует несколько коммивоя-
жёров, которые посещают заданное количество городов ровно один раз и возвращаются в исход-
ное положение с минимальными затратами на поездку. Поэтому проводится анализ многоагент-
ной задачи коммивояжёра как представителя задачи целераспределения. Многоагентная задача
коммивояжера является важной для области оптимизации маршрутов и распределения задач
между несколькими агентами. Она включает в себе две различные, однако, взаимосвязанные под задачи: распределение городов между агентами и определение порядка посещения городов каж-
дым агентом. В литературе существуют три концепции решения этой проблемы относительно
решения ее двух составляющих подзадач: оптимизационная концепция, где обе подзадачи реша-
ются одновременно; концепция Cluster-First, Route-Second – где сначала решается вопрос о назна-
чении задач каждому коммивояжеру, а потом - вопрос о порядке посещений пунктов назначений
для каждого коммивояжёра; концепция Route-First, Cluster-Second – где сначала решается вопрос
о порядке посещения пунктов назначения, а затем происходит разделение этого цикла между
агентами без изменения порядка посещений. В этой работы предлагается гибридный подход к
решению многоагентной задачи коммивояжера, который объединяет идеи двух известных кон-
цепций: Cluster-First, Route- econd и Route-First, Cluster- econd чтобы получить их позитивные
аспекты и избавиться от их негативных сторон. Для оценки эффективности разработанного
метода было проведено сравнительное исследование. Оценка результатов осуществлялась на
основе трех ключевых критериев: вычислительного времени получения решения многоагентной
задачи коммивояжера, суммарной длины пройденных маршрутов коммивояжерами и максималь-
ной длины маршрута среди них. Анализ экспериментальных данных показал, что при использова-
нии предложенного метода максимальная длина пути среди пройдённых агентами маршрутов
(дисбаланс нагрузки) уменьшается в среднем на 26%. -
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АДАПТИВНОГО АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ С ПОДКРЕПЛЕНИЕМ
А. Н. Карапеев , Е.Ю. Косенко , М. Ю. Медведев , В. Х. Пшихопов2025-04-27Аннотация ▼Предложен и исследован алгоритм адаптивного управления двигателем постоянного тока,
базирующийся на применении технологии машинного обучения с подкреплением. Дан обзор и крат-
кий анализ состояния дел в области интеллектуальных систем управления приводами. Представ-
лено математическое описание двигателя, приведена структурная схема обучения интеллекту-
ального агента. Предложена интеллектуальная система адаптивного управления скоростью
вращения двигателя, при построении которой двигатель представляется в виде черного ящика с
заданными ограничениями на вход и выход. Система управления строится на базе алгоритма
Q-обучения нулевого порядка. Предполагается, что выходом интеллектуального агента является
управление, подаваемое на вход двигателя. Экспериментальным путем подобрано множество
таких управлений, позволяющих реализовать заданную точность поддержания частоты враще-
ния. В интеллектуальной системе используются приближенные табличные оценки ценности каж-
дого из управлений в зависимости от желаемой и текущей частоты вращения двигателя. В на-
стоящей статье проведено исследование влияния дискретности представления значений состоя-
ния, используемого множества управляющих воздействий, применяемых вознаграждений, а так-
же параметров алгоритма обучения на ошибку управления. Исследована чувствительность ин-
теллектуальной системы управления к изменению параметров моделируемого двигателя и не из-
меряемому моменту сопротивления на валу двигателя. По результатам проведенного исследова-
ния сделан вывод о необходимости использования модифицированного алгоритма, в котором
предполагается измерение или оценка тока статорной обмотки двигателя и использование непре-
рывного упарвления. В данной постановке задачи алгоритм управления обеспечивает робастность
к переменным параметрам и внешнему возмущению. Также обсуждаются вопросы аппроксимации
функции ценности управления с помощью полиномов и с применением нейронной сети. Показана
возможность высокой точности аппроксимации с помощью нейронной сети простой структуры -
ОБЗОР ТЕНДЕНЦИЙ В РАЗРАБОТКЕ БИОМИМЕТИЧЕСКИХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ
Д.А. Гриценко , И. Б. Аббасов2025-01-30Аннотация ▼Представлен обзор некоторых современных тенденций в разработке и создании биомиме-
тических подводных аппаратов. Биомиметика как междисциплинарная область науки черпает
вдохновение из природных форм, что позволяет разработчикам создать оригинальные решения
для задач подводных исследований. Во введении отмечена актуальность задачи и преимущества
биомиметических конструкций, приведены некоторые успешные примеры использования данных
подводных объектов. Указана цель, задачи обзора, описаны методы сбора, анализа информации.
Отмечены особенности данной междисциплинарной области разработок подводных аппаратов,
которые конструируются с учётом не только технологичности, также используются знания из
области биологии. Представлены конструкции биомиметических роботов рыб, материалы для
этих подводных аппаратов с учётом обтекаемости. Описаны разновидности технологий созда-
ния автономных подводных аппаратов, их особенности движения и управления в водной среде:
рыбоподобные движения, реактивная тяга. Подчеркнуты методы управления биороботами, ука-
заны разработки на основе движения плавниками ската манты. Отмечена важность применение
глубокого обучения с подкреплением при моделировании управления подводного аппарата. Подроб-
но представлены примеры разработки биомиметических подводных аппаратов на основе вычис-
лительного анализа динамики жидкости, возникновение турбулентности при различных типах
движения. Некоторые разработчики создали бионические дельфиноподобные роботы, объединив
механические свойства и подводное планирование, что позволило значительно улучшить манев-
ренность и скорость этих аппаратов. Рассмотрены некоторые примеры реализации метода био-
нического дизайна в области судостроения, авиации. Отмечены проблемы и перспективы разви-
тия биомиметических технологий применительно к разработкам подводных автономных биоми-
метических аппаратов. В заключение указаны основные результаты исследования и перспективы
развития биомиметических технологий в морской инженерии -
ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ НАЗЕМНЫХ РТК ВН СРЕДСТВАМ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПОРАЖЕНИЯ (ПОДАВЛЕНИЯ) ПРОТИВНИКА
А. И. Наговицин, Б.Б. Молоткова2021-04-04Аннотация ▼Проведен анализ уязвимых систем и элементов типового робототехнического ком-
плекса. Сделан вывод о том, что наибольшую опасность представляют уязвимости каналов
управления РТК ВН от средств радиоэлектронного подавления. Приведены классификация
основных угроз для каналов управления РТК, а также результаты анализа возможных эф-
фектов от воздействия описанных выше угроз на каждый из каналов. Проведена оценка эф-
фективности канала радиоуправления при использовании станций активных маскирующих
помех (САП), а также оценка эффективности функционирования канала передачи данных
при применении САП. На основе оценки эффективности канала радиоуправления и канала
передачи данных при применении противником станций активных маскирующих помех оп-
ределена возможная зона эффективного управления, представляющая собой окружность
различного радиуса с центром в точке расположения ПУ. С учетом общих технических тре-
бований к видам вооружения и военной техники сформулированы основные оперативно-
тактические требования к системе противодействия РТК ВН в части радиоэлектронной
защиты такие как электромагнитная совместимость (ЭМС), помехозащищенность и поме-
хоустойчивость, радиотехническая маскировка радиоэлектронных средств (РЭС), защищенность РЭС от радиоэлектронного противодействия противника, защищенность РЭС от
электромагнитных и ионизирующих излучений ядерного взрыва, снижение эффективности
радиоэлектронной разведки противника, защищенность компьютерных средств ППДУ и
образцов НРТС ВН от деструктивных информационных воздействий и другие. Определены
требования к РЭС ППДУ и образцов НРТК ВН по ограничению плотности потока мощности
электромагнитного поля, создаваемого излучением гетеродина приемопередающего устрой-
ства в целях исключения распознавания аппаратурой непосредственной разведки (обнаруже-
ния) средств РЭП и СНО противника. В заключении сформулирован вывод о том, что пред-
ложенный перечень оперативно-тактических требований к системе противодействия РТК
ВН средствам радиоэлектронного поражения (подавления) противника и рекомендации по
ограничению плотности потока мощности электромагнитного поля, создаваемого излуче-
ниями радиопередающих устройств систем управления НРТК ВН должны в полной мере
учитываться при разработке и создании систем управления наземных робототехнических
комплексов военного назначения. Кроме того, при разработке робототехнических комплек-
сов военного назначения необходимо учитывать все возрастающие возможности перспек-
тивных средств радиоэлектронного поражения (подавления) противника. -
РАЗРАБОТКА МНОГОУРОВНЕВОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ГРУППЫ АНПА В НЕИЗВЕСТНОЙ СРЕДЕ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ
А.М. Маевский , Р. О. Морозов , А. Е. Горелый , В. А. Рыжов2021-04-04Аннотация ▼Рассматривается проблема организации группового движения морских робототех-
нических комплексов (МРТК), в частности автономных необитаемых подводных аппара-
тов (АНПА), в априори неизвестной среде с препятствиями. Выполнен краткий анализ
существующих проектов по тематике группового управления МРТК, и алгоритмов плани-
рования движения. Наличие многочисленных исследований по данному направлению под-
тверждает актуальность обозначенной проблемы. Приведена формальная постановка
задачи движения четырех роботов строем. Предлагаемый в работе метод планированиядвижения группы основан на комбинированном подходе, который организует многоуровне-
вое решение к организации перемещения МРТК. На верхнем уровне разработана система
глобального планирования и отработки миссии на основе метода случайных деревьев ко-
торая обеспечивает общее перемещение группы на основе априорной информации о со-
стоянии среды. Система планирования нижнего уровня корректирует глобальную траек-
торию, позволяя объектам на локальном уровне осуществлять передвижение и взаимодей-
ствие агентов в группе, в том числе обеспечивает их безаварийное перемещение в про-
странстве и выход из областей локальных минимумов. В работе приводится подробное
аналитическое описание разработанного алгоритма и блок-схема его функционирования.
Проведено численное моделирование движения группы из 4 АНПА в недетерминированной
среде с неподвижными препятствиями. Моделирование проводилось с учетом препятст-
вий различной формы и сложности. Результаты математического моделирования проде-
монстрировали решение задачи выхода группы АНПА из области локального минимума.
Приведены натурные испытания на примере группы из трёх безэкипажных катеров, в ре-
зультате которых группа подвижных объектов сформировала строй и осуществила пере-
мещение заданным строем в целевые позиции и вернулась в конечную зону. Кроме того,
разработанный в рамках данной статьи модуль локального планирования был интегриро-
ван в программное обеспечение системы планирования подводного глайдера «Тень». В конце
рассматриваются полученные результаты работы предложенного метода и его дальней-
шее развитие, в частности его применение в трехмерной постановке задачи. -
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ВЕКТОРНОГО АНАЛИЗА ЭМГ ПРЕДПЛЕЧЬЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ
Н.А. Будко, М. Ю. Медведев , А.Ю. Будко2021-07-18Аннотация ▼Рассматриваются проблемы увеличения глубины и повышения долговременной ус-
тойчивости каналов связи в интерфейсах человек-машина, построенных на основе данных
об электрической активности мышц предплечья. Возможным вариантом решения являет-
ся применение метода анализа сигналов электромиограмм (ЭМГ), совмещающий векторное
и командное управление. В виду возможности случайного смещения положения электродов
в процессе эксплуатации, построена математическая модель для векторного анализа ЭМГ
в сферических координатах, инвариантная к пространственному расположению электро-
дов на предплечье. Командное управление осуществляется на основе распознавания жес-
тов посредством предварительно обученной искусственной нейронной сети (ИНС). Век-
торное управление заключается в решении задачи калибровки каналов датчиков ЭМГ по
пространственному расположению электродов и расчета результирующего вектора мышечных усилий, используемого в качестве дополнительного информационного канала для
задания направления движения рабочей точки объекта управления. Предложенный метод
апробирован на реально регистрируемых сигналах ЭМГ. Исследовано влияние длительно-
сти обрабатываемых фрагментов сигнала на процесс извлечения информации о враща-
тельном движении кисти. Поскольку изменение положения электродов между сеансами
эксплуатации различно, представлен алгоритм переназначения и калибровки усиления ка-
налов ЭМГ, позволяющий в дальнейшем использовать единожды обученную ИНС для рас-
познавания и классификации жестов. Практическое применение результатов работы воз-
можно при разработке алгоритмов калибровки, распознавания жестов и управления тех-
ническими объектами на основе электромиографических интерфейсов человек-машина. -
АЛГОРИТМ ВЫБОРА МЕТОДА ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫМ ДВОЙНИКОМ ПРЕДПРИЯТИЯ
С.Н. Масаев2021-08-11Аннотация ▼Возрастает объем обрабатываемой информации при анализе и управлении деятельно-
стью предприятия как системы. Объем обрабатываемой информации напрямую зависит от
размерности этой системы. В работе деятельность предприятия формализуется как цифро-
вой двойник предприятия. Цифровой двойник предприятия анализируется как динамическая
система. Выполнена идентификация предприятия как динамическая система. Цифровой двой-
ник предприятия формализован как балансовая модель В. Леонтьева. Создан алгоритм опти-
мального управления цифровым двойником предприятия. В качестве параметров оптимального
управления рассмотрены функции: траектория системы, время выполнение алгоритма и пока-
затель состояния системы. В алгоритме для управления предприятием использованы методы:
таксономия Блума, компетенции выпускников по специальностям СФУ и Национальные квали-
фикационные рамки РФ. Идентификация процессов предприятия выполнена способом, на ко-
торый получен патент. Алгоритм выполнен в авторском комплексе программ для анализа сис-
темы размерностью 1,2 млн. значений. Исследование показало существенные изменения значе-
ний функций оптимального управления, характеризующих состояния динамического объекта в
зависимости от выбранных методик. Расчеты показали, как влияет выбор методики управле-
ния на оптимальность решений. Отображено состояние предприятия через компетенции пер-
сонала: психомоторные, когнитивные и аффективные. Установлено, что при низких когнитив-
ных и аффективных способностях персонала начинает преобладать психомоторная деятель-
ность, мало приводящая к результату. С ростом когнитивных способностей персонала психо-
моторная деятельность становится более адекватной на внутренние задачи и влияние пара-
метров внешней среды. Через интегральный показатель выполнена оценка внедрения методик в
управление предприятием. Выполнена оценка оптимальности решения управления цифровым
двойником предприятия как динамической системой. -
ГИБРИДНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Л. А. Гладков, Н.В. Гладкова , М. Д. Ясир2021-11-14Аннотация ▼Рассматривается задача размещения элементов цифровой вычислительной техники.
Проведен анализ современного состояния исследований по данной теме, отмечена актуаль-
ность рассматриваемой задачи. Подчеркнута важность разработки новых эффективных ме-
тодов решения подобных задач. Показано место задачи размещения в общем цикле конструк-
торского этапа проектирования. Отмечена важность качественного решения задачи разме-
щения с точки зрения успешного выполнения последующих этапов проектирования. Отмечена
важность минимизации задержек соединений в процессе проектирования устройств большой
размерности. Проведен обзор и анализ различных моделей и критериев оценки решения задачи
размещения. Подчеркнуто, что важнейшим критерием является длина соединений, она оказы-
вает существенное влияние на применяемые при проектировании технологии. Выполнена ком-
плексная математическая постановка задачи размещения элементов цифровой вычислитель-
ной техники. Приведена целевая функция и ограничения рассматриваемой задачи размещения
как задачи оптимизации. Проанализированы перспективные подходы к решению задач проек-
тирования, описаны гибридные методы и модели решения сложных многокритериальных задач
оптимизации и проектирования. Описаны принципы работы и модель нечеткого логического
контроллера. Приведено описание используемой схемы нечеткого управления. Определены
функции различных блоков нечеткого логического контроллера. Предложена структура много-
слойной нейронной сети, реализующей функцию Гаусса. Описано взаимодействие блоков нечет-
кого генетического алгоритма. Предложена модель гибридного алгоритма решения задачи
размещения. Определены управляющие параметры нечеткого логического контроллера. Пред-
лагаемый гибридный алгоритм реализован в виде прикладной программы. Были проведены серии
вычислительных экспериментов для определения эффективности разработанного алгоритма и
выбора оптимальных значений управляющих параметров. -
АЛГОРИТМ РЕКОНСТРУКЦИИ МАТРИЦЫ СМЕЖНОСТИ ПРИЧИННЫХ ГРАФОВЫХ МОДЕЛЕЙ В ОТСУТСТВИИ НАБЛЮДАЕМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ
А. Н. Целых, В.С. Васильев , Л. А. Целых2021-11-14Аннотация ▼Рассматривается проблема моделирования сложных систем при отсутствии на-
блюдаемых переменных. Для решения этой проблемы предлагается использовать причин-
ные графовые модели. Класс причинных моделей, который мы здесь рассматриваем, опре-
деляется как нестохастические причинные модели с ненаблюдаемыми переменными. Эти
модели представляются в виде направленного графа, создаваемого на основе человеческих
ментальных репрезентациях. При этом на дугах причинность выражена в виде некоторых
меток, которые имеют знак, определяющий направление изменений состояния системы.
Рассматриваемые причинные модели включают неоднородные, сложные и качественныетипы переменных, иллюстрирующие нечисловую природу узлов и связей, а, следовательно,
отсутствие и невозможность получения временных рядов данных. В условиях отсутствия
наблюдаемых переменных и невозможности проведения экспериментов, проблема рекон-
струкции матрицы смежности графовой причинной модели становится гораздо более
сложной. Требуется получить модель с определенным спектральным разложением, которое
реализует основную функцию моделируемой системы. На основе этой концепции предлагает-
ся новый метод реконструкции матрицы смежности, реализованный на соответствующей
матрице причинного распространения или передаточной матрице. Идея состоит в том,
чтобы использовать комбинаторную оптимизацию на основе спектральной теории графов
для генерации данных из качественной нестохастической причинной модели и реконструиро-
вать матрицу смежности, используя эти данные. В этом случае собственные векторы
идентифицируются как ключевые цели процесса реконструкции матрицы, что постулирует
фундаментальный подход, основанный на спектральных свойствах графа. Результаты вы-
числительных экспериментов решения задачи реконструкции матрицы смежности для при-
чинных графовых моделей в отсутствии наблюдаемых переменных с использованием разра-
ботанного алгоритма показали, что алгоритм эффективно реконструирует матрицы в за-
данных параметрах с допустимыми показателями схожести. Доказана сходимость при-
ближения к решению алгоритма реконструкции матриц не медленнее, чем со скоростью
геометрической прогрессии. С технической точки зрения, преимуществом алгоритма явля-
ется реализация инструмента автоматической настройки параметра регуляризации, при-
годного для пользователей без предварительных математических знаний. -
АЛГОРИТМ ЭФФЕКТИВНЫХ УПРАВЛЕНИЙ В НЕСТОХАСТИЧЕСКИХ ПРИЧИННЫХ МОДЕЛЯХ В ОТСУТСТВИИ НАБЛЮДАЕМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ДЛЯ СИСТЕМ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
А. Н. Целых , В. С. Васильев , Л.А. Целых2021-11-14Аннотация ▼Рассматривается проблема репликации процесса принятия человеком управленческих
решений в условиях неопределенности и неполноты исходных данных. Лицо, принимающее
решение, опирается на свою систему взглядов, в которую входит общее видение системы,
относительно которой принимается решение. Система представлена в виде причинной
модели, созданной на основе ментальных представлений человека. Эти модели представ-
ляют собой направленные графы, на дугах которых причинность выражена в виде меток,
которые имеют знак, определяющий направление изменений состояния системы. Вершины
этого направленного графа представляют собой концепты высокого уровня абстракции.
Такой граф моелирует функционирование реальной системы. Таким образом, мы исследуем
проблему предсказания и управления действиями человека на основе нестохастических
причинных моделей в отсутствие наблюдаемых переменных для использования в системах
поддержки принятия решений и экспертных системах. Принятие решений рассматрива-
ется с точки зрения выбора объектов приложения управленческих воздействий – факторов
модели. В настоящем исследовании мы показываем, что применение предложенного алго-
ритма может облегчить принятие решений относительно выбора управляющих воздейст-
вий, которые поддерживают достижение тактических и стратегических целей лица, при-
нимающего решения. Следует отметить, что алгоритм реализует автоматизированный
подбор параметра регуляризации, что делает доступным разработку и применение предложенного алгоритма для пользователей, не имеющих достаточной математической под-
готовки. Сходимость последовательности множителя Лагранжа алгоритма эффектив-
ных управлений доказана. Доказана теорема о резонансе в нестохастической причинной
модели, представленной направленным графом, который определяется областью допус-
тимых значений коэффициента демпфирования в модели управления. Ожидается, что
внедрение этого инструмента в системы поддержки принятия решений повысит надеж-
ность решений, принимаемых в отношении работы системы в целом. Выбор управляющих
воздействий с использованием предложенного алгоритма имеет высокую эффективность
и производительность. Таким образом, результаты, представленные в исследовании, мо-
гут быть полезны для разработки приложений в интеллектуальных системах -
РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ УПРАЛВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА
А.Л. Ляшенко2021-12-24Аннотация ▼Рассмотрена необходимость регулирования температуры теплоносителя в гидрав-
лических прессах, обеспечивающих горячее склеивание фанеры, регулирование давления в
каналах пресса и поддержания технологических параметров на заданном уровне. В качест-
ве объекта управления рассмотрен колонный гидравлический пресс П-714-Б для горячего
склеивания фанеры, установленный на Усть-Ижорском фанерном комбинате. В статье
представлено описание колонного гидравлического пресса. Для мониторинга параметров
представленной установки фанерного производства, предлагается рассмотреть нагрева-
тельные плиты пресса и пакеты фанеры как объект с распределенными параметрами.
Для разработки математической модели объекта управления была рассмотрена функцио-
нальная схема данного устройства с основным оборудованием и технологическими пото-
ками теплоносителя. Разработана методика моделирования объектов данного класса как
объектов с распределёнными параметрами. Рассмотрение процессов, протекающих в каналах нагревательных плит, позволило составить дифференциальные уравнения движения,
описывающие течение рабочей среды в системе каналов. Разработанная методика мате-
матического моделирования распространения тепла в нагревательных плитах пресса и
пакетах фанеры позволила составить математическую модель для рассматриваемого
объекта. Данная математическая модель получилась достаточно сложной, и решить
полученную систему дифференциальных уравнений в частных производных аналитически
(выделить передаточную функцию) не представляется возможным. Для численного анали-
за рассматриваемого объекта управления были составлены дискретная модель уравнений
и вычислительный алгоритм. В процессе составления дискретных моделей были решены
задачи «стыковки» граничных условий, обеспечения устойчивости вычислительной схемы и
выбраны шаги дискретизации по пространственным переменным. Для компьютерного
моделирования было специально разработано программное обеспечение. С его помощью
были рассчитаны значения температур в контрольных точках. Представленная матема-
тическая модель позволила произвести численный эксперимент, в результате которого
были получены частотные характеристики исследуемого объекта. Данные характеристи-
ки были использованы при синтезе распределенного высокоточного регулятора. -
ПОЛУМАРКОВСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
Д. А. Мищенко , А.А. Львов , А. А. Никифоров , Алалван Амин Раад Джихад, М.С. Светлов2021-12-24Аннотация ▼Предложена полумарковская модель телекоммуникационной сети. Рассмотрен вари-
ант динамического управления трафиком системы массового обслуживания как частного
случая телекоммуникационной сети. Основная цель управления – минимизация средних за-
трат в единицу времени на обслуживание входящего потока информации (пакетов). При
этом учтены различная пропускная способность каналов, скорость обработки информа-
ции в канале и информационная емкость буферов. Предложен подход к организации дина-
мического управления с учетом помехоустойчивости (информационной надежности) и
помехозащищенности (защиты информации). Рассмотрена задача динамического управле-
ния телекоммуникационной сетью на примере простой одноканальной структуры типа
«точка-точка», которая моделируется как линейная однонаправленная Марковская цепь.
Были введены параметры тарифа обслуживания, стоимости штрафа за отказ от обслу-
живания. Анализ позволяет сделать следующие замечания, что распределение входного
информационного потока пакетов – пуассоновское, закон распределения длины пакетов и
скорости их поступления имеет экспоненциальный характер, что в совокупности харак-
теризует Марковский процесс. Однако одновременно имеют место задержки в обслужи-
вании по отношению к моментам времени поступления запросов на обслуживание, включая
задержки, связанные с переполнением буфера. Предложенная полумарковская модель телекоммуникационной сети может быть использована и для более сложных сетевыхструктур. В частности, для телекоммуникационных сетей, состоящих не только из одной одноканальной системы передачи информации (одноканальной системы массового обслу-
живания), а представляющих собой совокупность нескольких систем, то есть для много-
канальных телекоммуникационных сетей. -
ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ПОДЗАРЯДКИ ГРУППЫ БЛА
В. А. Костюков, М. Ю. Медведев , В.Х. Пшихопов, Е. Ю. Косенко2021-04-04Аннотация ▼В настоящее время началось активное использование групп роботов для решения
целого ряда задач гражданского и военного назначений. В этой связи возникают пробл е-
мы, связанные с групповым управлением, организацией надежных каналов связи и обесп е-
чением эффективного функционирования группы при ограниченных энергетических р е-
сурсах. При решении задачи об оптимизации энергопотребления возникает проблема
повышения эффективности взаимодействия элементов группы со стационарными стан-
циями подзарядки. Эта проблема может быть решена только при рассмотрении объ е-
диненной системы, в которую входят роботы и станции подзарядки. Централизованное
управление такой системой оправдано в случае небольшого числа ее элементов. Однако с
ростом числа элементов группы повышается сложность управления, поэтому более
приоритетным решением становится сочетание централизованного и децентрализо-
ванного методов управления. В комплекс проблем децентрализованного управления такой
группой входит задача организации оптимального взаимодействия её элементов с целью
достижения цели своего функционирования. При организации энергетического обмена
между роботами и станциями подзарядки решение этой задачи играет ключевую рол ь в
оптимизации энергопотребления. В данной статье работе разрабатывается концепция
взаимодействия подвижных и стационарных объектов, подразумевающая возможность
выбора каждым агентом взаимодействия соответствующего компаньона. Такой выбор
производится с учетом текущего состояния системы и оценки истории результатов
взаимодействия. Разработанная концепция детализируется для системы, включающей
БЛА и станции их подзарядки. Предлагается алгоритм децентрализованного выбора пар
взаимодействующих элементов «БЛА– станция подзарядки» на основе двух показателей
– энергетической эффективности процесса заряда, и времени, затрачиваемго БЛА на
достижение целевой точки. Оба показателя учитываются при выборе весовых коэффи-
циентов, назначаемых каждой станции подзарядки в качестве степеней её эффективно-
сти. Также данные показатели входят в оптимизируемый критерий качества. Разраб о-
тана процедура оптимизации, результатом которой является номер станции подзаря д-
ки, наиболее подходящей данному мобильному объекту для взаимодействи я. -
СТАБИЛИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ КВАДРОКОПТЕРА ВДОЛЬ ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ С ПОМОЩЬЮ СУБОПТИМАЛЬНОГО ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ С H2/H -КРИТЕРИЕМ
И. С. Тренёв2022-04-21Аннотация ▼Целью данной работы является построение субоптимального регулятора с -
критерием, стабилизирующего отклонение динамической системы от заданной программной
траектории. Предполагается, что на один вход системы будет подаваться импульсное возму-
щение, а на второй – -возмущение. Рассматриваемая -норма равняется максимально-
му значению -нормы выхода по всем -возмущениям и векторам импульсного возмущения,
для которых сумма квадратичной формы вектора импульсного возмущения с заданной весовой
матрицей и квадрата -нормы второго возмущения не превосходит единицу. В работе реали-
зуется процесс вычисления -нормы в терминах линейных матричных неравенств для
динамической системы. Важную роль в процессе сочетания -нормы и -нормы в -
норме выполняет весовая матрица, входящая в определение данной нормы. Стоит отметить,
что в отличии от -нормы, -норма достигается в смысле наихудшего - и импульсного возмущений, при которых достигается максимальное значение -нормы выхода. Необходи-
мо получить и линеаризовать математическую модель квадрокоптера, построить программ-
ную траекторию движения и стабилизировать отклонения с помощью субоптимального зако-
на управления с -критерием при наличии шумов в системе. В качестве инструмента
поиска субоптимального управления используется аппарат линейных матричных неравенств.
Объектом исследования в данной работе является квадрокоптер, который представляет со-
бой беспилотный летательный аппарат, имеющий четыре двигателя с воздушными винтами
(пропеллерами), создающими тягу. Оси винтов и углы лопастей зафиксированы и регулируются
лишь скорости вращения, что существенно упрощает конструкцию. C помощью уравнения
Ньютона-Эйлера, получена нелинейная математическая модель квадрокоптера, а также про-
изведена линеаризация данной модели в окрестности заданной программной траектории.
В среде MATLAB производится численное моделирование и построение траекторий движения
квадрокоптера, с помощью прикладного пакета для оптимизации YALMIP, Sedumi toolbox, про-
изводится решение линейных матричных неравенств. В среде Simulink, производится построе-
ние блока управления, стабилизирующего движение квадрокоптера вдоль заданной траектории
при наличии - и импульсного возмущений в системе. Производится демонстрация процесса
виртуальной визуализации полета. -
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО АЛГОРИТМОВ ДВИЖЕНИЯ СТРОЕМ БЛА МУЛЬТИКОПТЕРНОГО ТИПА
М.Ю. Медведев , В. Х. Пшихопов2022-04-21Аннотация ▼Развитие робототехнических комплексов делает актуальным их групповое примене-
ние для решения различных задач. Эффективность выполнения задач обнаружения и опре-
деления координат объектов группой роботов существенно зависит от точности под-
держания заданного строя. В этой связи практический интерес представляет задача оп-
ределения алгоритмов планирования движения, обеспечивающих наибольшую точности
поддержания заданного строя. Данная статья посвящена исследованию точности под-
держания строя группой БЛА мультикоптерного типа с использованием централизованно-
го алгоритма планирования движения и децентрализованного алгоритма. В централизо-
ванном алгоритме используется ведущий БЛА, который передает свои координаты ведо-
мым БЛА. На основании полученных координат и заданной структуре строя ведомые БЛА
планируют свое движение. В децентрализованной систем соседние БЛА группы передают
свои координаты друг другу, на основании чего планируется движение отдельного БЛА.
Точность исследуется в зависимости от погрешностей навигационной системы и часто-
ты обновления данных о положении ведущего или соседних БЛА. Полагается, что БЛА
группы в дискретные моменты времени определяют свои координаты, используя внешнюю
навигационную систему. Централизованный и децентрализованный алгоритмы отрабаты-
ваются одинаковой системой управления движением. Алгоритмы исследуются в данной
статье методами численного моделирования. В процессе моделирования учитываются
модели кинематики, динамики и исполнительных механизмов, а также модели формирова-
ния погрешностей навигационной системы. Показано, что децентрализованный алгоритм
группового планирования движения обеспечивает более высокую точность по сравнению с
централизованным алгоритмом. Однако техническая реализация децентрализованного
алгоритма более сложна с точки зрения организации системы групповой связи. В центра-
лизованной систем должна быть реализована передача данных от ведущего БЛА ведомым.
В децентрализованной системе требуется реализовать сетевую связь. -
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В ПРИВОДАХ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
А.А. Кабанов , В.А. Крамарь , А.В. Зуев , В. Ф. Филаретов , А.Н. Жирабок192-2042025-08-04Аннотация ▼В работе рассматривается задача идентификации дефектов в приводах робототех-нических систем, модель динамики которых описывается линейными дифференциальными уравнениями. Решение задачи идентификации дефектов предложено искать на основе решения вспомогательной задачи оптимального управления для динамической системы, в которой роль неизвестной вектор-функции, описывающей возникающие дефекты, выпол-няет некоторое вспомогательное управление, которое должно обеспечить минимум функ-ционалу невязки. На основе полученного решения вспомогательной задачи оптимального управления предложен диагностический наблюдатель дефектов. При этом сам дефект находится через решение соответствующего алгебраического уравнения Риккати и диф-ференциального уравнения для вспомогательной переменной. В отличие от популярных подходов к решению задачи идентификации дефектов, основанных на наблюдателях, ра-ботающих в скользящем режиме, предлагаемый метод позволяет расширить класс сис-тем, для которых может быть решена задача идентификации. Известно, что методы проектирования наблюдателей скользящего режима накладывают определенные ограничения на рассматриваемые системы. Предложенный подход на основе оптимального управ-ления может дать результаты и для систем с нелинейной динамикой. В этом случаем, вероятно, эффективными будут методы приближенного решения задач оптимального управления, основанные на представлении системы в линейной форме с коэффициентами, зависящими от состояния (так называемый метод State-dependent Riccati Equation, SDRE). Совершенствование предложенного метода в этом направлении будет являться предме-том последующих исследований. Изложенная теория показана на примере идентификации дефектов в приводе постоянного тока. Рассмотрены разные случаи для системы с полны-ми наблюдениями (известен весь вектор состояния) и с неполными наблюдениями. На мо-делировании было показано, что качество идентификации дефектов можно повысить за счет выбора соответствующих значений матриц штрафов в функционале невязки, при этом можно добиться хорошего диагностирования отдельно по различным каналам вхо-ждения дефектов. В работе представлены рекомендации по выбору матриц штрафов. Результаты моделирования подтвердили работоспособность синтезированных с помощью предложенного метода диагностических наблюдателей
-
АВТОМАТИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИНДУКЦИОННОЙ ПАЙКИ
В.С. Мараев2022-05-26Аннотация ▼Работа посвящена исследованию и автоматизации математического моделирования
процесса нагрева элементов тонкостенного алюминиевого волноводного тракта при от-
работке технологической процедуры индукционной пайки. В статье проводится обзор ме-
тода математического моделирования технологического процесса индукционной пайки.
В качестве математической модели нагрева волноводного тракта с целью отработки
технологического процесса индукционной пайки используется мгновенный источник на-
грева в плоском стержне. В рамках данной работы была спроектирована и реализована
функциональная автоматизированная подсистема математического моделирования
технологического процесса индукционной пайки тонкостенных металлических волново-
дов космических летательных аппаратов. Функционал приложения позволяет произв о-
дить автоматизированное построение математической модели технологического пр о-
цесса индукционной пайки с заданными параметрами, выполняя расчёты температур-
ных значений деталей-компонентов участвующих в процессе индукционной пайки в зави-
симости от заданных типоразмеров, структурных-физических и термодинамических
характеристик, мощности индуктора и положения фланца/муфты относительно и н-
дуктора. Полученный программный продукт является оптимальным решением для инте-
грации с системой, производящей управление технологическим процессом индукционной
пайки волноводных трактов космических аппаратов в качестве генератора математи-
ческих моделей процесса индукционной пайки для обучения алгоритма. Проведены срав-
нительные исследования моделей индукционной пайки волноводных трактов, которые
строит математический модуль программы на предмет их соответствия реальному
процессу в допустимых пределах. Эксперименты проводились на программно-
аппаратном комплексе по управлению процессом индукционной пайки волноводных
трактов, включающего генератор индукционного нагрева, индуктор, манипулятор -
позиционер, промышленный компьютер IPPC-9171G-07BTO с консолью управления. Вы-
полнена экспериментальная проверка корректности выбранной математической модели
технологического процесса индукционной пайки и правильности её реализации в разрабо-
танном программном приложении. Рассчитаны значения среднеквадратичных отклонений
результатов моделирования и реальных технологических процессов индукционной пайки
волноводных трактов. В результате натурных и модельных экспериментов установлено,
что реализованные приложением модели индукционного нагрева элементов сборки тонко-
стенных алюминиевых волноводных трактов космических летательных аппаратов с дос-
таточно высокой степенью точности моделируют данный технологический процесс. -
ФОРМАЛИЗОВАННЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ В УСЛОВИЯХ НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
В. В. Свиридов2022-05-26Аннотация ▼Бурное развитие «многоагентных систем», как самостоятельного и многопланового
раздела искусственного интеллекта, привлекает к себе многих исследователей в различных
сферах деятельности. Темпы прогресса в развитии информационных технологий, распре-
делённых информационных систем, компьютерной техники определяют возможности
применения технологий робототехники в Вооружённых силах Российской Федерации.
Представленные в статье факторы санкционируют необходимость внедрения в войска
новых интеллектуальных технологий – автономных робототехнических комплексов (сис-
тем). Развитие методов искусственного интеллекта позволяет сделать новый шаг к из-
менению стиля взаимодействия комплексов между собой в составе робототехнической
системы. Возникла идея создания так называемых "автономных комплексов", которые
породили уже новый стиль адаптивного группового управления. Вместо взаимодействия,
инициируемого пользователем-оператором путём команд и прямых манипуляций, комплек-
сы самостоятельно вовлекаются в совместный процесс решения общей задачи в условиях
недетерминированной динамической среды. В статье предложен формализованный подход
к конструированию вариантов архитектур группового взаимодействия автономных робо-
тотехнических комплексов в системе, основанного на законе открытого управления, т.е.
индуцированных и достоверных предпочтений каждого комплекса к действию, удовлетво-
ряющих условиям совершенного согласования их деятельности, путём идентификации па-
раметров, при которых максимизируется целевая функция в различных режимах функционирования робототехнической системы. Представлена формализованная постановка за-
дачи синтеза системы адаптивного группового управления автономными робототехниче-
скими комплексами в условиях априорной неопределённости. Архитектура группового
взаимодействия комплексов адаптивно выстраивается исходя из условий внешней среды и
внутреннего состояния системы, в которых каждый комплекс группы функционирует для
достижения общей цели (решения системной задачи) в рассматриваемый момент времени -
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И ВЫБОРА PLM-СИСТЕМ ПРИ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
П.А. Воронин , А.М. Белевцев , Ф.Г. Садреев6-152022-11-01Аннотация ▼В рамках перехода на шестой технологический уклад перед предприятиями промышленности остро встает вопрос эффективного проведения цифровой трансформации предприятия. Для этого предприятиям необходимо обеспечить переход к процессному управлению, автоматизировать бизнес-процессы и интегрировать все процессы, приложения и данные на единой платформе. Возникает проблема выбора способа объединения информационных потоков между различными программными средствами на предприятии, одним из решений является использование PLM-системы. При дискретном типе производства их использование затрудняется из-за большого количества программных решений в основных, организационных, обеспечивающих и бизнес-процессах развития. В этой связи необходимо определить оптимальную систему, которая отвечала бы всем необходимым критериям для построения единой платформы для «бесшовного» процесса производства. На рынке представлено большое количество PLM-систем, которые реализуют определенное количество функциональных назначений. Выбор PLM-системы должен основываться на удовлетворении взаимосвязанного набора требований предприятия, которые определяются на основе бизнес-процессов. Это позволит отсеять большинство неподходящих программных решений. Вместе с тем, PLM-система, которая имеет самый широкий функционал, может не отвечать требованиям по созданию системы обеспечения интеграции с системами автоматизации бизнес-процессов, а также экономическим, социальным, политическим и иным требованиям. Поэтому для каждого предприятия составляется индивидуальный перечень критериев в соответствии со сферой деятельности, типом производства, наличием различного программного обеспечения, существующим уровнем автоматизации и другими параметрами. В статье предлагается методика выбора PLM-систем для машиностроительного предприятия радиоэлектронного профиля, основанная на анализе бизнес-процессов и определении требований предприятия, проведении мониторинга и определении функциональных назначений PLM-систем и определении оптимального варианта на основе метода анализа иерархий. Получение интегральной оценки определенных критериев и вариантов программных решений позволит произвести объективный выбор оптимальной PLM-системы для конкретного предприятия. Использование методики позволит ускорить и повысить качество процесса выбора PLM-системы для определенного предприятия в условиях перехода к шестому технологическому укладу и индустрии 4.0.
-
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ В УПРАВЛЕНИИ ПРЕДПРИЯТИЕМ НА ОСНОВЕ АЛГОРИТМА ИМИТАЦИИ ОТЖИГА
Э.В. Кулиев , А.В. Котельва , М.М. Семенова , С.В. Игнатьева , А.П. Кухаренко2022-11-01Аннотация ▼Рассмотрен аналитический обзор алгоритма имитации отжига для задачи эффек-
тивного управления предприятием. Проведена оптимизация алгоритма имитации отжига
для задачи эффективного управления предприятием. Для анализа случаев использовалась
оптимизация графика работы рабочих в организации. Установлена модель планирования
рабочих с сильными и слабыми ограничениями. Смоделированный алгоритм отжига ис-
пользуется для оптимизации стратегии решения модели планирования рабочего графика
персонала. Алгоритм имитации отжига представляет собой алгоритм, пригодный для
решения крупномасштабных задач комбинаторной оптимизации. Он также оценивает и
получает оптимальную стратегию планирования. Алгоритм имитации отжига хорошо
влияет на интеллектуальный анализ данных управления человеческими ресурсами. Интел-
лектуальный анализ больших данных может помочь компаниям проводить динамическийанализ при наборе талантов, а план набора талантов выполняется качественно и стан-
дартно, чтобы проанализировать характеристики различных талантов со многих сторон
и повысить уровень управления человеческими ресурсами. Разработан алгоритм реализую-
щий процесс работы алгоритма имитации отжига. Алгоритм имитации отжига прини-
мает новые решения по критерию Метрополиса, поэтому помимо принятия оптимизиро-
ванного решения он также принимает ослабленное решение в ограниченном диапазоне.
Алгоритм Метрополиса – алгоритм семплирования, использующийся, в основном, для
сложных функций распределения. Он отчасти похож на алгоритм выборки с отклонением,
однако здесь вспомогательная функция распределения меняется со временем. Проведены
экспериментальные исследования, которые показывают, что модель планирования рабо-
чих, основанная на сильных и слабых ограничениях, значительно лучше, чем модель ручного
планирования, достигая эффективного баланса между контролем затрат на зарплату в
организации и повышением удовлетворенности персонала. Успешное применение модели
планирования персонала, основанной на моделируемом алгоритме отжига, приносит новые
идеи и идеи для решения крупномасштабных задач планирования рабочих. Приведенные
результаты могут служить отправной точкой для изучения систем управления персона-
лом, основанных на технологии интеллектуального анализа данных. -
УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ В ПРОЦЕССЕ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ГРАФОВ И МЕТРИК РИСКА
К.В. Якименко , В. В. Золотарев246-2562025-07-24Аннотация ▼Данное исследование посвящено критической проблеме обеспечения информационной безопасности (ИБ) организаций в условиях активной цифровой трансформации (ЦТ), которая неизбежно влечет за собой увеличение поверхностей атаки, появление новых уязвимостей и рисков дестабилизации систем защиты. Авторы предлагают процессно-ориентированный подход, основанный на моделировании бизнес-процессов (БП) и ИТ-ландшафта с использованием гетерогенных графов. Данная модель, представляет три ключевых типа сущностей: операции, информационные системы (ИС) и данные как объекты защиты, а также атрибутированные ребра, отражающие каналы передачи и их характеристики защищенности. Такой подход обеспечивает полноценную идентификацию объектов КИИ в соответствии с требованиями ФСТЭК и позволяет анализировать сложные взаимосвязи в переходных состояниях ЦТ. В рамках исследования разработан комплекс ключевых количественных метрик для управления рисками ИБ: 1. Количество Критических Путей (ККП): Отражает изменение поверхности атаки при добавлении/удалении ИС и маршрутов данных. 2. Уровень Центральности Узлов (УЦУ): Определяет наиболее критичные для связности и уязвимые ИС (точки концентрации риска). 3. Индекс Распределённости Данных (ИРД): Характеризует соотношение облачных и локальных узлов хранения/обработки данных и связанные с этим риски контроля и безопасности. 4. Время Восстановления (ВВ): Оценивает устойчивость БП к сбоям и атакам. 5. Уровень Автоматизации Защиты (УАЗ): Показывает долю автоматизированных задач ИБ для оперативного реагирования. На основе модели и метрик предложен динамический алгоритм управления ИБ процесса ЦТ. Алгоритм предусматривает: 1. Построение графовых моделей БП "как есть" и "как должно быть". 2. Непрерывное динамическое обновление модели текущего состояния в ходе ЦТ. 3. Регулярный расчет метрик для оценки рисков в переходных состояниях. 4. Актуализация перечня рисков и защитных мер на основе анализа метрик. Результаты включают практические рекомендации по: снижению поверхности атаки; приоритезации защиты узлов с высоким уровнем критичности; оптимизации распределения данных с учетом требований безопасности и отказоустойчивости. Предложенный подход обеспечивает прозрачность и управляемость ИБ на всех этапах ЦТ, повышает устойчивость
ИТ-ландшафта к угрозам и соответствие требованиям регуляторов.
