Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 9.
-
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%.
-
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%. -
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАДАЧ В МУЛЬТИАГЕНТНЫХ СИСТЕМАХ
Ф. А. Хуссейн2024-10-08Аннотация ▼Проводится анализ задачи мульти-коммивояжера, которая является расширенной версией
классической задачи коммивояжера. В отличие от последней, задача мульти-коммивояжера предпо-
лагает участие нескольких коммивояжеров, каждый из которых должен посетить определенное
количество городов ровно один раз и вернуться в исходную точку, при этом минимизируя затраты
на путешествие. Задача мульти-коммивояжера представляет значительный интерес в области
оптимизации маршрутов и распределения задач между несколькими агентами. Основная цель иссле-
дования – разработка эффективного метода решения этой задачи, который сократит время вы-
полнения и оптимизирует использование ресурсов. В рамках исследования был разработан метод,
который базируется на сокращении размерности пространства решений. Данный метод позволяет
более эффективно распределять нагрузку и управлять ресурсами, что в конечном итоге способству-
ет сокращению общего времени выполнения задач. Одной из ключевых особенностей предлагаемого
метода является его универсальность и адаптивность к различным сценариям, включая ситуации с
различным количеством задач и коммивояжеров. Также проводилось исследование предложенного
метода с точки зрения влияние его гиперпараметров (коэффициент испарения феромона, количест-
во итерации, количество муравьёв) на качества решения и время расчета. Для оценки эффективно-
сти предлагаемого метода было проведено сравнительное исследование с использованием классиче-
ского метода решения задачи мульти-коммивояжера. Оценка результатов проводилась по трем
основным критериям: время вычислений для решения задачи мульти-коммивояжера, суммарная дли-
на пройденных маршрутов и максимальная длина маршрута среди всех коммивояжеров. Анализ экс-
периментальных данных показал, что разработанный метод значительно превосходит классический
по всем ключевым показателям. В частности, среднее время вычислений для решения задачи мульти-
коммивояжера уменьшилось на 52% по сравнению с лучшими известными классическими результа-
тами. Кроме того, средняя суммарная длина пройденных маршрутов уменьшилась на 12%, а макси-
мальная длина маршрута (показатель дисбаланса нагрузки) снизилась на 14%. Эти результаты
подтверждают высокую эффективность предложенного метода и его перспективность для прак-
тического применения в различных сферах, требующих оптимизации маршрутов и распределения
задач между несколькими исполнителями. -
МЕТОД РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ МУЛЬТИ-КОММИВОЯЖЁРА В СРЕДЕ БЕЗ ПРЕПЯТСТВИЙ НА ОСНОВЕ УМЕНЬШЕНИЯ РАЗМЕРА ПРОСТРАНСТВА РЕШЕНИЙ
В.А. Костюков , Ф. А. Хуссейн , И.Д. Евдокимов2024-04-15Аннотация ▼Проводится анализ проблемы мульти коммивояжера, которая в отличие от знаме-
нитой задачи коммивояжера, задействует несколько коммивояжёров, которые посещают
заданное количество городов ровно один раз и возвращаются в исходное положение с ми-
нимальными затратами на поездку. Задача мульти коммивояжера является важной для
области оптимизации маршрутов и распределения назначений между несколькими аген-
тами. Основной целью исследования является разработка эффективного метода решения
данной проблемы, который позволит сократить время выполнения задач и оптимизиро-
вать использование ресурсов. В ходе исследования был создан инновационный метод, осно-
ванный на уменьшении размерности пространства решений. Этот метод позволяет более
эффективно управлять нагрузкой и ресурсами, что в свою очередь способствует миними-
зации общего времени выполнения задач. Особенностью метода является его универсаль-
ность и применимость в различных сценариях, включая ситуации с разным количеством
задач и коммивояжеров. Такой подход обеспечивает более широкий охват и позволяет
оценить применимость метода в различных контекстах, что является важным преиму-
ществом данного исследования. Для оценки эффективности разработанного метода было
проведено сравнительное исследование с использованием классического метода решения
проблемы мульти коммивояжера. Оценка результатов осуществлялась на основе трех
ключевых критериев: вычислительного времени получения решения задачи мульти комми-
вояжера, суммарной длины пройденных маршрутов коммивояжерами и максимальной дли-
ны маршрута среди них. Анализ экспериментальных данных показал, что разработанный
метод значительно превосходит классический подход по всем рассматриваемым критери-
ям в большинстве экспериментов, так как при использовании предложенного метода сред-
нее время расчета для задачи мульти коммивояжера уменьшается на 56% по сравнению с
наилучшим известным классическим результатом, при этим средняя сумма длины прой-
денных маршрутов коммивояжерами соответственно уменьшается на 12% и максималь-
ная длина пути среди пройдённых агентами маршрутов (дисбаланс нагрузки) уменьшается
на 8%, что подтверждает высокую эффективность предложенного метода и перспек-
тивность для практического применения в различных сферах, где требуется оптимизация
маршрутов и распределения задач между несколькими исполнителями -
ФОРМИРОВАНИЕ ОДНОПОЛОСНОЙ КВАДРАТУРНОЙ ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ РАДИОСИГНАЛОВ НА ПОДНЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ В КОГЕРЕНТНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КОММУНИКАЦИИ
А.М. Махмуд Хуссейн , К. Е. Румянцев2023-02-17Аннотация ▼Технология когерентной оптической связи позволяет создать систему передачи на
большие расстояния с высокой пропускной способностью. Такие форматы модуляции, как
квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), обеспечивают высокую скорость передачи
данных простым, надежным и экономичным способом. Эти методы модуляции, исполь-
зующие несколько битов, передаются как символ, реализующий простые синфазные и
квадратурные (IQ) форматы модуляции. Для увеличения пропускной способности в коге-
рентных оптических системах используется мультиплексирование оптических поднесу-
щих, когда несколько радиосигналов трансформируются одной оптической несущей. Это
мультиплексирование имеет ограничения из-за двойной боковой полосы, что приводит к
снижению мощности принимаемой поднесущей и ухудшает отношение сигнала несущей
частоты к шуму. Чтобы аккумулировать эти эффекты, предлагается много различных способов реализации оптической однополосной модуляции (OSSB). В статье предложен
анализ системы когерентной оптической передачи для генерации QPSK-манипуляции с
одной боковой полосой с использованием оптического I/Q-модулятора и М-ричной радио-
частоты формирования импульса. Генератор псевдослучайных битовых последовательно-
стей генерирует модулирующий сигнал модуляции со скоростью передачи 10 Гбит/с. Каж-
дая битовая последовательность преобразуется в М-ричную последовательность символов
из двоичных сигналов с использованием фазовой манипуляции (PSK). Генератор М-ичных
формирует многоуровневое импульса в соответствии с последовательностью М-ичных
входных символов. Электрические импульсы подаются на электроды электрооптического
модулятора по схеме интерферометра Маха–Цендера (MZM). Точки смещения постоянно-
го тока модулятора MZM находятся в квадратурной рабочей точке с коэффициентом
ослабления 60 дБ и напряжением переключения 3 В. Оптическая волна излучается лазером
непрерывного действия с длиной волны, равной 1550 нм. -
МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ ЧЕБЫШЕВА I РОДА НИЖНИХ ЧАСТОТ НА БАЗЕ МЕТОДА БИЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
И.И. Турулин , Ш.М. Аль-Карави Хуссейн2022-11-01Аннотация ▼Приводятся методика синтеза управляемых цифровых рекурсивных фильтров ниж-
них частот Чебышева I рода с бесконечной импульсной характеристикой. Амплитудно-
частотная характеристика таких фильтров имеет пульсации в полосе пропускания и яв-
ляется максимально плоской в полосе заграждения. Под управляемостью понимается яв-
ная зависимость коэффициентов фильтра от частоты среза. Методика основана на би-
линейном преобразовании передаточной функции аналогового фильтра-прототипа нижних
частот и частотном преобразовании амплитудно-частотных характеристик полученного
цифрового фильтра. Основная идея методики состоит в том, что для аналогового фильт-
ра-прототипа с частотой среза 1 рад/с параметры передаточной функции биквадратных
или билинейных звеньев, имеющие размерность частоты, будут численно равны поправоч-
ным коэффициентам для аналогичных параметров управляемого фильтра с произвольной
частотой среза. В качестве примера рассмотрен синтез цифрового фильтра Чебышева I
рода V порядка. В данной статье передаточная функция фильтра произвольного порядка
представляется в виде каскадного соединения звеньев II порядка, если фильтр чётного
порядка. В случае нечетного порядка больше единицы добавляется одно каскадно вкл ю-
ченное звено I порядка. Несмотря на относительную простоту частотного преобразо-
вания, при практическом использовании его для цифровых фильтров, синтезированных с
помощью систем автоматизированного проектирования цифровых фильтров (или с по-
мощью справочников, содержащих рассчитанные фильтры-прототипы нижних частот
для различных аппроксимаций амплитудно-частотной характеристики идеального
фильтра нижних частот) возникает ряд нетривиальных специфических моментов, з а-
трудняющих инженерное использование такого способа синтеза управляемых цифровых
фильтров. Поэтому кроме методики разработан пошаговый алгоритм, позволяющий
синтезировать фильтр без знания этих моментов. Алгоритм реализован в среде
Mathcad, в качестве примера рассчитан цифровой рекурсивный фильтр Чебышева I рода
V порядка. В примере приводятся рассчитанные коэффициенты цифрового управляемого
фильтра нижних частот, явно зависящие от частоты среза, амплитудно-частотные
характеристики этого фильтра и его низкочастотного прототипа, преобразованного в
фильтр с такой же частотой среза, амплитудно-частотные характеристики приведены в
одних координатах. Благодаря хорошей формализации алгоритма последний пригоден для
реализации систем автоматизированного проектирования управляемых цифровых фильт-
ров нижних частот Чебышева I рода. -
МЕТОДИКА УМЕНЬШЕНИЯ ВЫБРОСА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ЦИФРОВОМ ФИЛЬТРЕ НИЖНИХ ЧАСТОТ С УПРАВЛЯЕМОЙ ЧАСТОТОЙ СРЕЗА
Аль-Карави Хуссейн Шукор Мукер, И.И. Турулин2022-08-09Аннотация ▼Цифровая обработка сигналов широко применяется в современной технике, в том
числе в робототехнике, медицинской технике и т.д. Так, управляемые цифровые фильтры
используются для устранения постоянной составляющей выходного сигнала на выходе
аналого-цифрового преобразователя. Это также снижает уровень низкочастотных по-
мех, разбросанных по оси частот слева от нижней границы спектра сигнала. В реальных
ситуациях сигналы подвержены разнообразным помехам и помехам; однако применение
фильтра может подавить эти шумы и произвести чистый сигнал. Под управляемостью
понимается явная зависимость коэффициентов фильтра от частоты среза. В цифровом
фильтре может возникнуть переходный процесс, на который указывает выброс сигнала.
Изменение частоты среза во время операции фильтрации может вызвать это переходное
событие. В этом отчете фильтр LPF Баттерворта используется, чтобы предложить
стратегию компенсации для уменьшения этого выброса. Переходный процесс – это выброс
(драйв) на временной диаграмме результатов. Этот драйв является последствием под-
стройки коэффициентов (границ) фильтра в процессе фильтрации (это классифицируется
как «настройка на лету»). С помощью программы MATLAB исследовался переходный про-
цесс, возникающий в результате перестройки фильтра, и проверялись формулы компенса-
ции этого переходного процесса. Установлено, что применение такой компенсации снижа-
ет негативные последствия переходного процесса. Это уменьшение зависит от порядка
фильтра, коэффициента настройки (соотношение частот среза до и после настройки) и
момента настройки (для периодического сигнала). -
МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЯ ТРАФИКА НА ДОРОГАХ
Аламир Хайдер Сагбан Хуссейн, Е.В. Заргарян, Ю. А. Заргарян124-1322021-08-11Аннотация ▼В связи с индустриализацией современного общества, ростом транспортных систем нашей страны, увеличения определенных необходимых для развития потребностей граждан нашей страны количество транспортных средств разных видов и типов с каждым годом продолжает увеличиваться с большой скоростью, вызывая огромные пробки на транспортных дорогах, особенно в больших городах и мегаполисах. Таким образом, прогнозирование транспортных потоков является важным и необходимым компонентом оптимального управления трафиком в современных условиях развития транспортной сети. В качестве решения этой проблемы данная статья нацелена на анализ и описание приме-нения методов искусственного интеллекта, в частности нейронных сетей, что представляет современный подход к моделированию в сложных и нелинейных ситуациях, возникаю-щих при прогнозировании модели транспортного потока. Показанный метод точности основан на разработке нейронной сети для прогнозирования дневного потока трафика. Затем ожидаемый транспортный поток сравнивается с реальным набором данных, записанным на участке дороги и предоставленным менеджером инфраструктуры. Фактически, нейронные сети способны извлекать уроки из прошлых возникших ситуаций и предсказывать будущие ситуации на транспортной сети. В этом исследовании были изучены раз-личные структуры нейронной сети, и результаты моделирования показали, что лучшие прогнозы были получены с использованием многослойной архитектуры персептрон, кото-рая имеет хорошую систему обобщения со средней общей квадратичной ошибкой 0,00927 при текущем наборе транспортных средств. Первая часть статьи посвящена определению различных концепций, относящихся к текущей области исследований, включая обзор литературы по прогнозированию трафика и нейронным сетям. Вторая часть посвящена описанию проблемы перегрузки трафика с помощью задач прогнозирования и представлению предлагаемого метода решения с акцентом на искусственные нейронные сети, как средство прогнозирования спроса и его различных структур. Затем численные эксперименты проиллюстрированы анализом результатов прогноза после формирования и тестирования различных архитектур нейронных сетей.
-
АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ СИСТЕМЫ MATLAB ДЛЯ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ РЕКУРСИВНЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ БАТТЕРВОРТА
Хуссейн Ш. Мукер, И. И. Турулин2021-08-11Аннотация ▼В ряде приложений цифровой обработки сигналов применяются управляемые цифро-
вые рекурсивные БИХ-фильтры. Под словом «управляемые» имеются в виду фильтры, ко-
эффициенты структуры которых явно зависят от частоты среза или граничных частот.
Управляемые БИХ-фильтры могут быть синтезированы с помощью различных средств для
расчета традиционных, неуправляемых БИХ-фильтров. В статье был рассмотрен синтез
неуправляемых БИХ-фильтров и проанализирована целесообразность представления ре-
зультатов синтеза для построения управляемых БИХ-фильтров. Были описаны и объясне-
ны методы проектирования на основе MATLAB (2021a) и фундаментальные концепции
цифровых фильтров БИХ-Баттерворта. Составной сигнал был обработан анализируемым
фильтром, чтобы определить, соответствует ли он критериям прохождения фильтра-
ции. Для проверки рассчитанных фильтров использовался прототип Симулинк, a также
инструмент FDA инструментария обработки сигналов. На основании полученных резуль-
татов делается вывод о применимости системы MATLAB для синтеза управляемых циф-
ровых рекурсивных БИХ-фильтров Баттерворта. Проанализированная техника была более
эффективной, быстрой, уменьшила количество задач и обнаружила, что результаты
удовлетворительны.
1 - 9 из 9 результатов
