Ushbu maqola ham mavjud:

Kirish

Intellektual menejment semiotik, kognitiv va axborot boshqaruvini umumlashtirishdir. Transportni aqlli boshqarishda quyidagi yo'nalishlar ajralib turadi: aqlli transport tizimlari, aqlli semiotik boshqaruv va aqlli kognitiv nazorat. Intellektual semiotik boshqaruv mantiqning turli shakllari, mahsulotlar tizimi va evolyutsion algoritmlar bilan bog'liq. Intellektual kognitiv nazorat assotsiativ kanallar va yashirin bilimlarni tahlil qilish yordamida inson kompyuter boshqaruvining sintezi sifatida qaraladi. Intellektual nazorat noaniqlik sharoitida qaror qabul qilish vositasi sifatida qaraladi. Axborotni aqlli boshqarish axborot texnologiyalari orqali aqlli boshqaruvni qo'llab-quvvatlash sifatida qaraladi.

Aqlli nazoratga ehtiyoj

Jamiyat rivojlanib, ob'ektlar va boshqaruv vazifalari murakkablashgan sari boshqaruv texnologiyalari ham o'zgardi. "Katta ma'lumotlar" muammosi murakkab vaziyatlarni boshqarishda eng dolzarb bo'lib qoldi. U "tashkiliy boshqaruv" texnologiyalari uchun axborot to'sig'ini yaratadi. Zamonaviy menejment noto'g'ri tuzilgan ma'lumotlarning o'sishi bilan tavsiflanadi. Bu aqlli boshqaruvga o'tishni keltirib chiqaradi, bu esa, o'z navbatida, bilimlarni boshqarish texnologiyalaridan foydalanish zaruratiga olib keladi. Intellektual boshqaruvning asosini aqlli tizimlar va aqlli texnologiyalar tashkil etadi. Intellektual tizim - ma'lum bir fan sohasiga tegishli bo'lgan muammolarga ijodiy echimlarni olishga qodir bo'lgan texnik yoki dasturiy-apparat tizim bo'lib, ular haqidagi bilimlar bunday tizim xotirasida saqlanadi. Soddalashtirilgan tarzda, intellektual tizimning tuzilishi uchta asosiy blokni o'z ichiga oladi - bilimlar bazasi, hal qiluvchi va aqlli interfeys. Erituvchi aqlli tizimning asosiy komponentidir. Birinchi tartibli mantiqda hal qiluvchi mantiqiy ifodalarning yechimlarini olish mexanizmidir. Sun'iy intellekt deb tasniflangan ko'p agentli tizimlarda hal qiluvchi tushunchasi ham qo'llaniladi. Agent - bu muammoni hal qiluvchi, u belgilangan maqsadlarga erishish manfaatlarida harakat qila oladigan dasturiy ta'minot ob'ekti. Simvolik modellashtirishda s-hal qiluvchi xabarning ixtisoslashuv qiymati hisoblanadi. Efimov E.I. Rossiyada birinchilardan bo'lib ushbu kontseptsiyani kiritdi. . Ushbu qisqa ro'yxat hal qiluvchining aqlli tizimlar va aqlli texnologiyalar uchun ahamiyatini ko'rsatadi.

Amaliy semiotika doirasida aqlli boshqaruv

Semiotika umumiy belgilar nazariyasini yaratish maqsadida belgilarning tabiati, turlari va funktsiyalarini, belgilar tizimlarini va insonning belgi faoliyatini, tabiiy va sun'iy tillarning belgi mohiyatini o'rganadi. Semiotika sohasida "amaliy semiotika" yo'nalishi mavjud bo'lib, uning asoschisi D.A. Pospelov.

Semiotikada belgilarning ikki qoʻllanish sohasi mavjud: bilish va muloqot. Bu semiotikani ikki qismga ajratadi: bilim semiotikasi; semantik aloqalarning semiotikasi. Aqlli boshqaruvning asosi semiotik tizimdir. Pospelovning fikriga ko'ra, W semiotik tizimi tartiblangan sakkizta to'plamdir:

W=< T, R, A, P, τ, ρ, α, π>, (1)

Qayerda
T - asosiy belgilar to'plami;
R - sintaktik qoidalar to'plami;
A - fan sohasi bo'yicha juda ko'p bilim;
P - yechimlarni chiqarish qoidalari (pragmatik qoidalar);
t—T to‘plamini o‘zgartirish qoidalari;
r—R to‘plamini o‘zgartirish qoidalari;
a - A to'plamni o'zgartirish qoidalari;
p — P toʻplamini oʻzgartirish qoidalari.

Birinchi ikkita to'plam W tizimining tilini yaratadi va τ Va ρ uning o'zgarishini amalga oshiring. Qoidalar α mavzu bo'yicha ko'plab bilimlarni o'zgartirish. Agar biz bilimni rasmiy tizimning aksiomalari deb hisoblasak (u W ning dastlabki to'rtta elementi tomonidan tuzilgan), u holda qoidalar α , mohiyatan asosiy belgilarning talqinini va shuning uchun semiotik tizim V tilining to'g'ri tuzilgan formulalarini o'zgartiradi.

Birinchi to'rtta to'plam rasmiy tizimni tashkil qiladi FS, beshdan sakkizgacha bo'lgan elementlar rasmiy tizimni o'zgartirish qoidalarini tashkil qiladi. Bu bilan ular rasmiy tizimning moslashuvini ta'minlaydilar, uni tizim doirasidagi vazifalar va muammolarni hal qilish uchun "sozlaydilar". FS hal qilib bo'lmaydi.

Shunday qilib, semiotik tizimni (1) kompozit dinamik tizim sifatida aniqlash mumkin: W= , Qayerda FSi— semiotik tizim holatini belgilaydi va MFsi- uning holatini o'zgartirish qoidasi. Bunda shuni ta'kidlash kerakki, garchi biz semiotik tizim haqida gapirayotgan bo'lsak-da, de-fakto bunday tizim boshqaruv ob'ektini, ya'ni boshqaruv ob'ektining holatini va uning dinamikasini tavsiflaydi.

Shuning uchun semiotik tizimga yangi talqin berilishi mumkin. Kompozit dinamik tizim: W= FSi, axborot holati yoki axborot holatidagi holatni aniqlaydigan, dinamik MFsi, bu boshqaruv ob'ektining bir axborot holatidan ikkinchisiga o'tish qoidalarini belgilaydi.

Qoidalar MFsi = (t, r, a, p), formal tizim holatini (boshqaruv ob'ekti) o'zgartiradiganlar semiotik uchburchak (Frege uchburchagi) elementlarida mavjud bo'lgan bog'liqlik bilan bog'lanadi. Bu shuni anglatadiki, to'rtta qoidadan birini qo'llash qolgan qoidalarni qo'llashga olib keladi.

Ushbu bog'liqliklar murakkab, ularning analitik ifodasi yo'q va bu qiyin va sun'iy intellektning semiotik tizimlarini o'rganish mavzusidir. Shuning uchun axborot yondashuvi va axborotni modellashtirishdan foydalanish osonroq.

Dinamik komponentlar ko'rinishidagi rasmiy boshqaruv tizimlarining kengaytmalari MFsi tizimlarning ochiqlik xususiyatlarini ta'minlash. Ular boshqaruv ob'ektini boshqaruv ta'siriga va o'zgaruvchan tashqi sharoitlarga moslashtirish imkoniyatini yaratadi.

Bu, xususan, noaniqlik, to'liqlik va dastlabki ma'lumotlarning nomuvofiqligi sharoitida qaror qabul qilishni qo'llab-quvvatlash imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirish imkonini beradi.

Aqlli boshqaruvni amalga oshirishda noaniqlik turlari

An'anaviy nazorat usullari, shu jumladan aqlli boshqaruvning ayrim turlari ob'ektning holati va boshqaruv modellari uning xatti-harakatlarini to'g'ri tavsiflaydi degan taxminga asoslanadi. Ushbu farazga asoslangan usullar klassik nazorat nazariyasiga kiritilgan. Biroq, hajmlarning o'sishi, tuzilmagan ma'lumotlarning o'sishi va tashqi muhitning ta'siri sharoitida bu holatdan chetga chiqish xarakterlidir.

Deyarli har qanday model haqiqiy ob'ekt, uning holati va xatti-harakatlarining soddalashtirilgan tavsifidir. Soddalashtirish darajasi maqbul bo'lishi yoki noaniqlik yaratishi mumkin. Boshqaruv ob'ektining xatti-harakatlari dinamikasida ob'ektning ba'zi xususiyatlari uning ishlashi davomida sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Bularning barchasi ob'ektni tavsiflashning turli modellarida noaniqliklarni keltirib chiqaradi va uni boshqarishni, shu jumladan intellektual nazoratni qiyinlashtiradi. Boshqaruv algoritmi yoki o'rnatilgan nazorat qoidalari to'plami asosidagi tipik boshqaruv modeli nominal deb ataladi.

Muhim noaniqlik sharoitida nazorat nazariyasining klassik usullari qo'llanilmaydi yoki qoniqarsiz natijalar beradi. Bunday hollarda noaniq modelli ob'ektlar uchun boshqaruv tizimlarini tahlil qilish va sintez qilishning maxsus usullaridan foydalanish kerak. Birinchi qadam noaniqlikning turi va qiymatini baholashdir.

Boshqaruv modellarida noaniqliklarning asosiy turlari mavjud: parametrik, funktsional, tizimli va signalizatsiya.

Parametrik noaniqlik, modelning doimiy parametrlari noma'lum yoki aniq emasligini anglatadi. Masalan, nuqta qiymatlari o'rniga intervalli qiymatlar mavjud. Axborot-o'lchov tizimlariga o'tishda biz parametrlarning ma'lumotlarning aniqligi yo'qligi haqida gapirishimiz mumkin. Shuning uchun ko'p hollarda parametrlarning haqiqiy qiymatlari qabul qilingan nominal qiymatlardan sezilarli darajada farq qilishi mumkin.

Signalning noaniqligi boshqaruv tizimidagi boshqaruv harakati yoki axborot oqimlari nominal signallarni sezilarli darajada o'zgartiradigan shovqinlar ta'sirini bildiradi. Boshqarish jarayonini nominaldan chetga surib qo'yadigan bunday signallar buzilishlar yoki shovqinlar deb ataladi. Farqi shundaki, shovqin passiv bo'lib, faqat signal-shovqin nisbatini o'zgartiradi. Buzilish signalni bir xil shovqin bilan o'zgartiradi.

Zamonaviy aqlli boshqaruv tizimlari ko'plab tegishli texnik ob'ektlarning avtonom ishlashini ta'minlashi kerak. Bu aqlli boshqaruv tizimi (ICS) haqida gapirishga asos beradi. Aqlli tizim murakkab muammolarni, jumladan rejalashtirish, maqsadlarni belgilash, prognozlash va hokazolarni hal qilishi kerak. Yechimlarning ko'p qirraliligi, moslashuvi va aniqligi uchun ko'p maqsadli aqlli boshqaruvdan foydalanish tavsiya etiladi.

Intellektual boshqaruv tizimining ko'p darajali arxitekturasi uchta darajadan iborat: kontseptual, axborot va operatsion (1-rasm). Ushbu arxitekturadan foydalangan holda qurilgan tizim avtonom va kollektiv o'zaro ta'sir sharoitida murakkab texnik ob'ektlarning xatti-harakatlarini boshqaradi. Kontseptual daraja yuqori intellektual funktsiyalarni amalga oshirish uchun javobgardir

1-rasm. Ko'p darajali aqlli boshqaruv.

Kontseptual darajada bilimning semiotik (belgi) ifodasi qo'llaniladi va xabarlar boshqa darajalar bilan almashadi. Axborot va operatsion darajalar turli intellektual va axborot protseduralarini qo'llab-quvvatlaydigan va ularni boshqaruvga aylantiradigan modullarni o'z ichiga oladi.

Konseptual darajadagi boshqaruvning asosiy vazifasi semiotik (ramziy) shaklda taqdim etilgan kontseptual bilimlarni saqlash, egallash va ulardan foydalanishdir.

Kompozit dinamik tizim: W= ikkita komponentni o'z ichiga oladi: statik FSi, bu dinamik belgilar tizimini belgilaydi MFsi, bu qoidalar tizimini belgilaydi (1-rasm).

Bilimlarni egallash tashqi muhitdagi real vaziyat modeliga asoslanadi. Yuqori intellektual funktsiyalarga asosiy maqsad va kichik maqsadlarni belgilash, xatti-harakatlarni rejalashtirish va umumiy harakatlar rejasida ta'sirlarni taqsimlash funktsiyalari kiradi.

Axborotni boshqarish darajasida axborotni modellashtirish muammolari hal qilinadi, ularning asosiylari: tarkibiy qismga mos keladigan axborot holatini, axborot pozitsiyasini qurish. FSi. Axborotni boshqarish darajasida kontseptual darajadagi qoidalar tizimining aksi bo'lgan va tarkibiy qismga mos keladigan axborot tuzilmasini qurish vazifalari hal qilinadi. Mfsi. Axborot darajasidagi semiotik nazoratning lingvistik muhiti turli axborot birliklaridan foydalanish orqali amalga oshiriladi. Ular axborot holatini, axborot pozitsiyasini va axborot dizaynini yaratish uchun asos bo'lib xizmat qiladi.

Operatsion (ijro etuvchi) darajada boshqaruv qarorlari (boshqaruv ta'siri) amalga oshiriladi. Boshqaruv ta'siri, albatta, boshqaruv ob'ektining axborot holatini o'zgartiradi. Boshqaruv ta'siri, agar kerak bo'lsa, boshqaruv ob'ektining axborot holatini o'zgartirishi mumkin. Shu bilan birga, ko'pincha axborot holatini o'zgartirishga hojat yo'q. Ushbu darajaning asosiy vazifasi boshqaruv ob'ektining holati va pozitsiyasini o'zgartirish va o'zgarishlarni kontseptual darajaga etkazishdir.

Ko'p darajali arxitektura bir qator xususiyatlarga ega. U insonning bir qator kognitiv funktsiyalarini o'z ichiga oladi. U aqlli boshqaruvga axborot yondashuvidan foydalanishga asoslangan.

Intellektual va axborot texnologiyalari o'rtasidagi farqni ta'kidlash kerak. Axborot texnologiyalari aqlli boshqaruvni qo'llab-quvvatlash funktsiyalarini bajaradi. Asosiy rolni aqlli qaror qabul qilish texnologiyalari o'ynaydi. Ular qaror qabul qilish bilan birga yoki qaror qabul qilish jarayonida yangi bilimlarni izlash va intellektual resurslarni to'plash imkonini beradi. Axborot texnologiyalari faqat axborot resurslarini yaratadi. Bu shuni anglatadiki, aniq shaklda rasmiylashtirilgan bilimlar o'zlashtirilgach, tajribaning bir qismi va bilimlar bazasining bir qismiga aylanishi va u tomonidan muammolarni hal qilish va qarorlar qabul qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Xulosa

Rasmiy operatsion modellarini topish qiyin yoki imkonsiz bo'lgan murakkab ob'ektlarni boshqarishda aqlli boshqaruv samarali va zarurdir. Intellektual boshqaruvning asosini birinchi o'rinda semiotik modellar, ikkinchi o'rinda esa axborot modellari tashkil etadi. Aqlli boshqaruv usullari xilma-xil bo'lib, texnik, kognitiv va transport tizimlarida qo'llanilishi mumkin. Intellektual boshqaruv ko'p maqsadli boshqaruv uchun keng qo'llaniladi. Zamonaviy aqlli boshqaruv bulutli platformalar va xizmatlarga integratsiya qilinmoqda. Taqsimlangan tashkilotlar va korporatsiyalarni boshqarishda fazoviy munosabatlar va fazoviy bilimlarni hisobga olish zarurati tug'iladi. Yana bir muammo - yashirin bilimlar bilan ishlash uchun intellektual texnologiyalarning cheklangan soni. Texnik jihatdan bilimlarni boshqarish muammosi axborot resurslarini intellektual resurslarga aylantirish va ularni intellektual texnologiyalarda qo‘llash bilan bog‘liq.

Bibliografiya

13-MAVZU. INTELLIGENT BOSHQARISH TIZIMLARI

Tizimlarning yangi avlodi - aqlli tizimlar (AT) - tizim tarkibiy qismlarini tartibga solishning boshqa tamoyillarini hayotga tatbiq etdi, ilgari ishlanmalarda va shuning uchun ilmiy adabiyotlarda uchramagan yangi tushunchalar, atamalar va bloklar paydo bo'ldi.

Intellektual tizimlar maqsadni sintez qilish, harakat qilish to'g'risida qaror qabul qilish, maqsadga erishish uchun harakatlarni ta'minlash, harakat natijasi parametrlarining qiymatlarini bashorat qilish va ularni haqiqiylari bilan taqqoslash, fikr-mulohazalarni shakllantirish, maqsadni sozlash yoki boshqaruv

13.1-rasmda ATning blok diagrammasi ko'rsatilgan, bu erda tizimning ikkita katta bloki ajratilgan: maqsad sintezi va uni amalga oshirish.

Birinchi blokda sensor tizimidan olingan ma'lumotlarni faol baholash asosida, motivatsiya va bilim mavjud bo'lganda, maqsad sintez qilinadi va harakat qilish to'g'risida qaror qabul qilinadi. Axborotni faol baholash trigger signallari ta'sirida amalga oshiriladi. Atrof-muhitning o'zgaruvchanligi va tizimning o'z holati biror narsaga (motivatsiya) ehtiyojga olib kelishi mumkin va agar bilim mavjud bo'lsa, maqsad sintez qilinishi mumkin.

Maqsad deganda faoliyat natijasini ideal, aqliy kutish tushuniladi. Atrof-muhit va tizimning o'z holati, shu jumladan boshqaruv ob'ekti haqidagi ma'lumotlarni faol baholashni davom ettirib, maqsadga erishish variantlarini taqqoslashda siz harakat qilish to'g'risida qaror qabul qilishingiz mumkin.

Keyinchalik, ikkinchi blokda dinamik ekspert tizimi (DES) atrof-muhit va ATning o'ziga xos holati to'g'risidagi joriy ma'lumotlarga asoslanib, maqsad va bilim mavjud bo'lganda, ekspert baholashini amalga oshiradi, boshqaruv to'g'risida qaror qabul qiladi. , harakat natijalarini bashorat qiladi va boshqaruvni rivojlantiradi.

Kodlangan shaklda taqdim etilgan boshqaruv fizik signalga aylantiriladi va aktuatorlarga yuboriladi.

Boshqarish ob'ekti aktuatorlardan signal qabul qilib, u yoki bu harakatni amalga oshiradi, uning natijalari parametrlar ko'rinishida teskari aloqa zanjiri 2 orqali dizel elektr stantsiyasiga yuboriladi, u erda ular taxmin qilinganlar bilan taqqoslanadi. . Shu bilan birga, maqsad va I blokning xususiyatlariga muvofiq talqin qilingan harakat natijasi parametrlari erishilgan natijani hissiy jihatdan baholash uchun ishlatilishi mumkin: masalan, maqsadga erishildi, lekin natija yoqmaydi.

Maqsadga har tomonlama erishilsa, boshqaruv mustahkamlanadi. Aks holda, nazoratni tuzatish sodir bo'ladi. Maqsadga erishib bo'lmaydigan bo'lsa, maqsad o'zgartiriladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, atrof-muhit yoki boshqaruv ob'ekti yoki umuman tizim holatining keskin o'zgarishi bilan yangi maqsadni sintez qilish va unga erishishni tashkil qilish mumkin.

IS tuzilmasi yangi elementlar bilan bir qatorda an'anaviy elementlar va aloqalarni o'z ichiga oladi, dinamik ekspert tizimi unda markaziy o'rinni egallaydi.

1-blok - maqsad sintezi II blok - maqsadni amalga oshirish

13.1-rasm – IC blok diagrammasi

Rasmiy ravishda IS quyidagi oltita ifoda bilan tavsiflanadi:

T X S M T ;

T M S ST ;

C T S R T;

T X= (A T) X T+(B T) U T;

T Y = (D T) X T;

T R Y BILAN T ,

bu erda T - vaqt momentlari to'plami;

X, S, M, C, R va Y - tizim, muhit, motivatsiya, maqsad, bashorat qilingan va real natija holatlari to'plami;

A, B va D - parametr matritsalari;

Bilim yordamida aqlli konvertatsiya operatorlari.

Ushbu tavsif tizim ob'ektlarining qiymatlar to'plami yoki bayonotlar to'plami yoki boshqa shakllar ko'rinishidagi tasvirlarini birlashtiradi.

IS ning dinamik xususiyatlarini holat fazosida tasvirlash mumkin. Idrok etish, ifodalash, kontseptsiyani shakllantirish, mulohazalar va xulosalarni bilish jarayonida amalga oshiruvchi intellektual operatorlar axborot va bilimlarni qayta ishlash, shuningdek qaror qabul qilishning rasmiy vositasidir. Bu jihatlarning barchasi real vaqt rejimida va real dunyoda ishlaydigan DESni qurish uchun asos bo'lishi kerak.

Dinamik ekspert tizimi - bu tizim va atrof-muhit holatini baholashga, harakatning istalgan va haqiqiy natijalari parametrlarini solishtirishga, qarorlar qabul qilishga va maqsadga erishishga yordam beradigan boshqaruvni rivojlantirishga qodir bo'lgan murakkab ob'ekt. Buning uchun DESda bilimlar zaxirasi va muammolarni hal qilish usullari bo'lishi kerak. Ekspert tizimiga o'tkaziladigan bilimlarni uch toifaga bo'lish mumkin:

1) kontseptual (tushunchalar darajasida) bilim - bu inson nutqi so'zlari yoki aniqrog'i, ilmiy-texnikaviy atamalar va tabiiyki, ushbu atamalar ortidagi atrof-muhit ob'ektlarining sinflari va xususiyatlarida mujassamlangan bilim. Bunga tushunchalar va ularning xossalari oʻrtasidagi bogʻlanishlar, munosabatlar va bogʻliqliklar, soʻz va atamalarda ham ifodalangan mavhum bogʻlanishlar kiradi. Kontseptsiya materiyaning eng yuqori mahsuli - miyaning eng yuqori mahsuli ekanligini hisobga olsak, konseptual bilimlar asosan fundamental fanlar sohasidir;

2) faktik, predmetli bilimlar - aniq ob'ektlarning sifat va miqdor belgilari haqidagi ma'lumotlar yig'indisidir. Aynan shu bilim toifasi bilan "axborot" va "ma'lumotlar" atamalari bog'langan, garchi bu atamalardan foydalanish ularning ma'nosini biroz pasaytiradi. Har qanday bilim ma'lumotni o'z ichiga oladi va ma'lumotlar shaklida ifodalanishi mumkin; faktik bilim - hisoblash mashinalari har doim nima bilan shug'ullangan va ular hali ham eng muhimi bilan shug'ullanadi. Ma'lumotlarni to'plashning zamonaviy shakli odatda ma'lumotlar bazalari deb ataladi. Albatta, ma'lumotlar bazalarini tartibga solish va ulardagi kerakli ma'lumotlarni izlash uchun kontseptual bilimlarga tayanish kerak;

3) algoritmik, protsessual bilimlar - bu odatda "mahorat", "texnologiya" va hokazo so'zlar deb ataladi. Hisoblashda algoritmik bilimlar algoritmlar, dasturlar va quyi dasturlar ko'rinishida amalga oshiriladi, lekin ularning hammasi emas, balki o'shalar. qo'ldan uzatilishi va mualliflar ishtirokisiz ishlatilishi mumkin. Algoritmik bilimlarning bunday amalga oshirilishi dasturiy mahsulot deb ataladi. Dasturiy ta'minot mahsulotlarining eng keng tarqalgan shakllari - bu DESni qo'llashning ma'lum bir sohasiga yo'naltirilgan amaliy dasturlar paketlari, dasturiy ta'minot tizimlari va boshqalar. Amaliy dasturlar paketlarini tashkil etish va ulardan foydalanish konseptual bilimlarga asoslanadi.

Ko'rinib turibdiki, kontseptual bilim bilimning oliy, belgilovchi kategoriyasi hisoblanadi, garchi amaliy nuqtai nazardan qaraganda, boshqa kategoriyalar muhimroqdek tuyulishi mumkin.

Shuning uchun bo'lsa kerak, kontseptual bilim kamdan-kam hollarda kompyuterlar tomonidan qayta ishlanishi mumkin bo'lgan shaklda gavdalanadi. Va agar u mujassamlangan bo'lsa, u ko'pincha to'liq emas va bir tomonlama. Ko'pgina hollarda, inson kontseptual bilimlarning tashuvchisi bo'lib qoladi. Bu ko'plab jarayonlarni avtomatlashtirishni sekinlashtiradi.

Konseptual bilimlarning ifodalari, aniqrog‘i, bilimlarning uchala toifasini ham amalga oshiradigan, lekin konseptual bilimlarni birinchi o‘ringa qo‘yib, undan intensiv foydalanish asosida ishlovchi tizimlar bilim bazalari deyiladi.

Axborot tizimlarida bilimlar bazalarini yaratish va ulardan keng foydalanish eng dolzarb vazifalardan biridir. Bilimlar bazasining kontseptual qismini domen modeli, algoritmik qismini dasturiy ta’minot tizimi, faktik qismini esa ma’lumotlar bazasi deb ataymiz.

DES ning navbatdagi vazifasi muammolarni hal qilishdir. Mashina muammoni faqat u rasmiy ravishda qo'yilsa, u uchun rasmiy spetsifikatsiya yozilgan bo'lsa, hal qilishi mumkin. Ikkinchisi ba'zi bilimlar bazasiga tayanishi kerak. Domen modeli vazifa yuzaga kelgan umumiy muhitni, spetsifikatsiya esa vazifa mazmunini tavsiflaydi. Birgalikda ular muammoni hal qilish uchun qanday mavhum bog'lanish va bog'liqliklarni, qanday birikmalarda va qanday ketma-ketlikda foydalanish kerakligini aniqlashga imkon beradi.

Ilova dasturlari ushbu bog'liqliklar ortidagi maxsus vositalarni taqdim etadi va natijada olingan tenglamalarni echish algoritmlarini ham o'z ichiga oladi. Va nihoyat, ma'lumotlar bazasi ushbu algoritmlarni bajarish uchun kiritilgan ma'lumotlarning to'liq yoki bir qismini ta'minlaydi; etishmayotgan ma'lumotlar spetsifikatsiyada bo'lishi kerak.

Bilimlar bazasining ushbu uch qismi muammoni hal qilishning uchta bosqichiga to'g'ri keladi:

1) mavhum yechim dasturini qurish (shu jumladan muammoning paydo bo'lishi, uni shakllantirish va spetsifikatsiya qilish);

2) masalani mos mashina tiliga tarjima qilish;

3) dasturni efirga uzatish va ijro etish.

Mavhum dasturni qurish ATda kontseptual bilimlarni ifodalash va qayta ishlash bilan bog'liq va ta'rifiga ko'ra sun'iy intellektning mulki hisoblanadi.

Sun'iy intellekt matnlarni, og'zaki xabarlarni tabiiy tilda qayta ishlash, axborotni tahlil qilish va qayta ishlash (barcha turdagi tasvirlarni tan olish, teoremalarni isbotlash, mantiqiy xulosa chiqarish va boshqalar) bilan bog'liq.

DES funktsiyalari, shuningdek, muammoni hal qilish natijalarini baholash, harakatning kelajakdagi natijasi uchun parametrlarni shakllantirish, boshqaruv to'g'risida qarorlar qabul qilish, boshqaruvni rivojlantirish va kerakli va haqiqiy natijalar parametrlarini taqqoslashdir. Bu muammoni hal qilishning mumkin bo'lgan oqibatlari va to'g'riligini baholash uchun modellashtirish jarayonlarini o'z ichiga oladi.

E'tibor bering, real holatlarda o'rganilayotgan ob'ektlarni tavsiflash muammosi mavjud. Bunday tavsif haqli ravishda vazifa spetsifikatsiyasining bir qismi hisoblanmaydi, chunki, qoida tariqasida, bitta ob'ektga nisbatan ko'plab vazifalar qo'yiladi, ular tabiiy ravishda bilimlar bazasini shakllantirishda hisobga olinishi kerak. Bundan tashqari, paydo bo'lgan muammoni, masalan, ob'ektning spetsifikatsiyasi yoki tavsifining to'liq bo'lmaganligi sababli to'liq avtomatik ravishda hal qila olmasligi aniqlanishi mumkin.

Shuning uchun ISda ma'lum bosqichlarda DES bilan ishlashning interaktiv rejimiga ega bo'lish tavsiya etiladi. Shuni yodda tutishimiz kerakki, domen modeli umumiy vaziyatni (bilim) tavsiflaydi va spetsifikatsiya vazifaning mazmunini tavsiflaydi. Birlashgan dasturiy muhitni yaratish va algoritmlarni to'g'ridan-to'g'ri muammoni qo'yish asosida sintez qilish juda muhim muammolardir.

AT oldida turgan maqsadga qarab, bilimlar bazasi, masalani yechish, qaror qabul qilish va boshqaruvni ishlab chiqish algoritmlari, tabiiyki, har xil ko'rinishga ega bo'lishi mumkin, bu esa, o'z navbatida, masalani yechish xususiyatiga bog'liq. Shunga ko'ra, DESning uch turini ko'rish mumkin. Birinchi turdagi DESning tuzilishi 13.2-rasmda keltirilgan.

13.2-rasm – Birinchi turdagi DESning tuzilishi

Bu erda kontseptual va faktik bilimlar ma'lum bir predmet sohasiga tegishli jarayonlar va ma'lumotlarni to'g'ri aks ettiradi deb taxmin qilinadi.

Keyin bu sohada yuzaga keladigan muammoning yechimi qat'iy matematik usullar asosida, formula va spetsifikatsiyaga muvofiq olinadi. Qarorni o'rganish va prognozlash natijalari ekspert bahosini olish va boshqaruv zarurati to'g'risida qaror qabul qilish uchun ishlatiladi. Keyin, bilimlar bazasida mavjud bo'lgan tegishli boshqaruv algoritmiga asoslanib, boshqaruv harakati hosil bo'ladi.

Ushbu ta'sirning samaradorligi va izchilligi, boshqaruv ob'ektiga etib borishidan oldin, matematik simulyatsiya modeli yordamida baholanadi. Baholash ATdagi haqiqiy jarayonlardan tezroq amalga oshirilishi kerak.

Shu bilan birga, qaror qabul qilishni amalga oshiradigan DES avtomatik qaror qabul qilish yoki qaror qabul qiluvchilarga yordam berish uchun mo'ljallangan murakkab dasturiy ta'minot tizimlari bo'lib, murakkab tizimlar va jarayonlarni operativ boshqarishda, qoida tariqasida, qat'iy vaqt cheklovlari ostida ishlaydi.

Optimal yechim topish uchun mo'ljallangan va qat'iy matematik usullar va optimallashtirish modellariga asoslangan birinchi turdagi DESdan farqli o'laroq, ikkinchi turdagi DES asosan to'liq va ishonchli ma'lumotlar bo'lmaganda rasmiylashtirish qiyin bo'lgan muammolarni hal qilishga qaratilgan (13.3-rasm). . Bu erda ma'lum bir muammoli sohadagi mutaxassislar - mutaxassislarning bilimlari va yechim topishning evristik usullari asosida qurilgan ekspert modellari qo'llaniladi.

Ikkinchi turdagi DESni loyihalashda asosiy muammolardan biri qaror qabul qilish jarayonlarini tavsiflash uchun rasmiy apparatni tanlash va uning asosida muammoli sohaga adekvat (semantik jihatdan to'g'ri) qaror qabul qilish modelini qurishdir. Bunday qurilma sifatida odatda ishlab chiqarish tizimlari qo'llaniladi. Biroq, asosiy tadqiqot yechim topish uchun o'ziga xos ketma-ketlik sxemasi bilan ishlab chiqarish tizimini algoritmik (deterministik) talqin qilish kontekstida amalga oshiriladi.

Olingan modellar ko'pincha yechim topish jarayonida determinizm bilan tavsiflangan haqiqiy muammoli sohalarga mos kelmaydi. Ushbu vaziyatdan chiqish yo'li - qidiruvdagi parallellik.

Aslida, birinchi va ikkinchi turdagi DESni uchinchi turdagi hisoblash-mantiqiy DESga birlashtirishga e'tibor qaratish kerak, bu erda bilimlar bazasi qat'iy matematik formulalar ko'rinishidagi tavsifni ekspert ma'lumotlari bilan birlashtiradi, shuningdek, shunga mos ravishda matematik. qat'iy bo'lmagan evristik usullar bilan yechim topish usullari, u yoki bu komponentning og'irligi bilan mavzu sohasini etarli darajada tavsiflash imkoniyati va yechimni topish usuli bilan belgilanadi (13.4-rasm).

13.3-rasm - Ikkinchi darajali dizel elektr stantsiyasining tuzilishi

DESni ishlab chiqishda quyidagi muammolar yuzaga keladi:

1. bilimlar bazasi tarkibini aniqlash va uni shakllantirish;

2. axborot tizimlarida axborot jarayonlarini tavsiflash uchun yangi nazariyalar va usullarni ishlab chiqish va ulardan foydalanish;

3. bilimlarni taqdim etish va undan foydalanishni tashkil etish usullarini ishlab chiqish;

4. parallellashtirish va "moslashuvchan mantiq" dan foydalanish bilan algoritmlar va dasturiy ta'minotni ishlab chiqish;

1. DESni shakllantirishda parallel algoritmlarni amalga oshirish uchun mos hisoblash muhitlarini topish.

13.4-rasm - Uchinchi darajali dizel elektr stantsiyasining tuzilishi

Yuqoridagilar bilan bir qatorda shuni ta'kidlash kerakki, DES dinamik muammoli hududga moslashish, vaziyatlarni tavsiflashda yangi elementlar va ulanishlarni kiritish, ob'ektlarning ishlashi uchun qoidalar va strategiyalarni o'zgartirish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. qarorlar qabul qilish va boshqaruvni ishlab chiqish jarayoni, to'liq bo'lmagan, tushunarsiz va qarama-qarshi ma'lumotlar bilan ishlash va boshqalar.

Dinamik ekspert tizimlari teskari aloqaga ega bo'lgan AXlarning bir qismi sifatida ishlaydi va shuning uchun bunday AXlarning barqaror ishlashini ta'minlash muhim ahamiyatga ega.

An'anaviy nuqtai nazardan, dizel elektr stantsiyasining kirish ta'siriga reaktsiyasining davomiyligi, ya'ni. kirish ma'lumotlarini qayta ishlash va nazorat harakatini ishlab chiqish uchun sarflangan vaqt sof kechikishdir. Chastotani tahlil qilish asosida tizimning fazaviy xususiyatlarining o'zgarishini baholash va shu bilan barqarorlik chegarasini aniqlash mumkin. Agar kerak bo'lsa, filtrlar yordamida tizimni tuzatishingiz mumkin.

Biroq, klassik boshqaruv nazariyasi nuqtai nazaridan, ISlar ko'p ob'ektli, ko'p bog'langan tizimlar bo'lib, ularning barqarorligini an'anaviy usullar yordamida tahlil qilish juda qiyin.

Hozirgi vaqtda mustahkam boshqaruv nazariyasi (-nazorat nazariyasi, -nazorat) nazorat nazariyasining jadal rivojlanayotgan tarmoqlaridan biri hisoblanadi. Nisbatan yosh (birinchi ishlar 80-yillarning boshlarida paydo bo'lgan), u har xil turdagi buzilishlar va parametrlarning o'zgarishi sharoitida ishlaydigan ko'p o'lchovli chiziqli boshqaruv tizimlarini sintez qilishning dolzarb amaliy muammolaridan kelib chiqdi.

Noaniqlik sharoitida ishlaydigan haqiqiy murakkab ob'ektni boshqarishni loyihalash muammosiga boshqa yo'l bilan yondashishingiz mumkin: boshqaruvning bir turidan foydalanishga urinmang - moslashuvchan yoki mustahkam. Shubhasiz, tizimda mavjud bo'lgan ma'lumotlardan aniqlangan atrof-muhit va tizim holatiga mos keladigan turni tanlash kerak. Agar tizimning ishlashi davomida ma'lumot olishni tashkil qilish mumkin bo'lsa, undan boshqaruv jarayonida foydalanish maqsadga muvofiqdir.

Ammo yaqin vaqtgacha bunday qo'shma nazoratni amalga oshirish nazorat turini tanlash algoritmini aniqlashda engib bo'lmaydigan qiyinchiliklarga duch keldi. Sun'iy intellekt muammolarini ishlab chiqishda erishilgan yutuqlar bunday algoritmni sintez qilish imkonini beradi.

Haqiqatan ham, keling, vazifani qo'yaylik: moslashuvchan va mustahkam boshqaruvdan foydalanadigan va sun'iy intellekt usullari asosida boshqaruv turini tanlaydigan tizimni loyihalash. Buning uchun biz ikkala turning xususiyatlarini ko'rib chiqamiz va ularning o'ziga xos fazilatlarini hisobga olgan holda, biz birlashtirilgan boshqaruv tizimini qanday qurishni aniqlaymiz.

Ruxsat etilgan boshqaruv nazariyasidagi asosiy tushunchalardan biri noaniqlik tushunchasidir. Ob'ektning noaniqligi ob'ekt modelining parametrik va strukturaviy noaniqligini aks ettiradi.

Keling, oddiy tizim yordamida - bitta kirish va bitta chiqish bilan mustahkam boshqaruv nazariyasida noaniqlikni ko'rsatish shakllarini batafsil ko'rib chiqaylik (13.5-rasm).

Signallar quyidagi talqinga ega: r - asosiy kirish signali; u - ob'ektning kirish signali (kirish); d - tashqi bezovtalik; y - o'lchanayotgan ob'ektning chiqish signali (chiqishi).

13.5-rasm – Bitta kirish va bitta chiqishga ega tizim

Nazorat nazariyasida noaniqlik chastota sohasida qulay tarzda belgilanadi. Oddiy ob'ektning uzatish funktsiyasi P deb faraz qilaylik va uzatish funktsiyasi bo'lgan bezovtalangan ob'ektni ko'rib chiqaylik.

bu erda W - qat'iy uzatish funktsiyasi (vazn funktsiyasi);

– tengsizlikni qanoatlantiruvchi ixtiyoriy barqaror uzatish funksiyasi.

Biz bunday tartibsizlikni joiz deb ataymiz. Quyida noaniqlik modellari uchun ba'zi variantlar mavjud:

Har bir holatda miqdorlar va Vt uchun tegishli taxminlar amalga oshirilishi kerak.

Kirish signallarining noaniqligi d ob'ektga va boshqaruvchiga ta'sir qiluvchi tashqi buzilishlarning turli tabiatini aks ettiradi. Shunday qilib, noaniq ob'ektni ob'ektlar to'plami deb hisoblash mumkin.

Keling, qayta aloqa tizimlarining ma'lum bir xususiyatini tanlaylik, masalan, barqarorlik. Agar noaniqlik bilan aniqlangan ob'ektlar to'plamidan birortasi mavjud bo'lsa, C boshqaruvchisi ushbu xususiyatga nisbatan mustahkam hisoblanadi.

Shunday qilib, mustahkamlik tushunchasi regulyatorning, ob'ektlar to'plamining mavjudligini va tizimning ma'lum bir xarakteristikasini belgilashni nazarda tutadi.

Ushbu ishda biz nazorat nazariyasi doirasida hal qilingan barcha muammolar to'plamiga to'xtalmaymiz. Faqat minimal sezuvchanlik muammosiga to‘xtalib o‘tamiz: yopiq tizimni barqarorlashtiradigan va tashqi buzilishlarning y chiqishiga ta’sirini minimallashtiradigan, boshqacha qilib aytganda, tashqi buzilishlardan y chiqishiga funksiyalarni o‘tkazish matritsasi normasini minimallashtiradigan C kontrollerni qurish. .

Buni va haqiqatan ham ishonchli boshqaruv muammolarini hal qilishning xususiyatlaridan biri shundaki, biz oldindan tekshirgichni loyihalash jarayonida kirish ta'siriga va ob'ektning shakldagi noaniqligiga cheklovlar qo'yganmiz. tengsizliklar.

Sog'lom tizimning ishlashi paytida tizimdagi noaniqliklar haqidagi ma'lumotlar nazorat qilish uchun ishlatilmaydi.

Tabiiyki, bu mustahkam tizimlarning konservativ bo'lishiga olib keladi va vaqtinchalik jarayonlarning sifati ba'zan ushbu tizimlarni ishlab chiquvchilarni qoniqtirmaydi.

Kuchli adaptiv boshqaruv tizimi singari, u ob'ektlar uchun qurilgan bo'lib, ular haqida ma'lumot yoki ta'siri haqida tizimning ishlashi boshida mavjud emas. Ko'pincha, moslashish xususiyatiga ob'ekt yoki kirish ta'sirining aniq yoki bilvosita matematik modelini shakllantirish orqali erishiladi.

Bu nazorat sifati indikatorining ekstremumini qidirish va ushlab turishga asoslangan qidiruv moslashuv boshqaruvini ham, boshqariladigan koordinatalardagi haqiqiy o'zgarishlarni kerakli o'zgarishlarga mos keladigan istalgan o'zgarishlardan chetlanishini qoplashga asoslangan qidiruvsiz boshqaruvni ham ajratib turadi. sifat ko'rsatkichining talab qilinadigan darajasi. Keyinchalik, nozik modelga ko'ra, adaptiv boshqaruv moslamasi sozlanadi.

Shunday qilib, adaptiv boshqaruv tizimlarining asosiy xususiyati ish paytida ma'lumot olish va bu ma'lumotlardan boshqarish uchun foydalanish qobiliyatidir.

Bundan tashqari, adaptiv tizimlar doimo tizimdagi noaniqlik haqida apriori ma'lumotlardan foydalanadilar. Bu moslashuvchan yondashuv va mustahkam yondashuv o'rtasidagi asosiy farq.

Ob'ektning kirishida shovqin mavjudligida kirish signalini kuzatishni ta'minlaydigan eng oddiy adaptiv boshqaruv tizimini ko'rib chiqaylik (13.6-rasm).

Chizma. 13.6 – Moslashuvchan boshqaruv tizimi

13.5-rasmdagi sxemadan formal farqi moslashuv bloki A bo’lib, u ob’ektning chiqish signali va berilgan sifatni tavsiflovchi signal asosida adaptiv boshqaruvchining koeffitsientlarini sozlash uchun signal hosil qiladi.

Regulyatorlarning har birining kamchiliklarini hisobga olgan holda, ob'ektni boshqarishning kombinatsiyalangan sxemasini taklif qilish orqali ularning afzalliklaridan foydalanishga harakat qilish tavsiya etiladi. Moslashuvchan tizim moslashuv blokidan foydalanib, tashqi muhit holati haqida ba'zi ma'lumotlarni hosil qiladi. Xususan, ko'rib chiqilayotgan holatda, tashqi bezovtalik haqida ma'lumot olish mumkin d. Boshqarish algoritmi C a moslashuv blokida belgilangan mezon bo'yicha tashqi muhitning joriy holatiga mos keladi. Ammo adaptiv tizim kirish signali r ning etarlicha keng chastota diapazoniga ega bo'lishini talab qiladi va tashqi buzilish signalining qiymati va chastota spektriga qat'iy cheklovlar qo'yadi. Shuning uchun adaptiv tizimlar faqat kirish signali r va tashqi bezovtalanish d ning tor diapazonlarida ishlashi mumkin. Ushbu diapazonlardan tashqarida, adaptiv tizim yomon nazorat sifatiga ega va hatto barqarorlikni yo'qotishi mumkin.

Yuqorida muhokama qilingan mustahkam va adaptiv boshqaruvning xususiyatlari tizimning ishlashi davomida ba'zi hollarda mustahkam boshqaruvni qo'llash foydali bo'ladi degan xulosaga olib keladi, boshqalarda - adaptiv, ya'ni. tashqi muhit holatiga qarab boshqaruvni birlashtira olish.

Kombinatsiyalangan nazorat. Kombinatsiyalangan boshqaruv tizimlarini loyihalashda asosiy savol qanday bilimlar (ma'lumotlar) asosida u yoki bu boshqaruv turini tanlashdir.

Buning uchun eng katta imkoniyatlar sun'iy intellekt usullari bilan ta'minlanadi. Ularning oddiy kommutatsiya algoritmlaridan ustunligi boshqaruv turini tanlash algoritmini shakllantirish uchun keng ma’lumotlar va bilimlardan foydalanish hisoblanadi.

Agar biz 13.5, 13.6-rasmlarda ko'rsatilgan sxemalarni rasmiy ravishda birlashtirsak, biz birlashtirilgan boshqaruv sxemasini olamiz (13.7-rasm).

Rasmdan ko'rinib turibdiki, boshqaruv signali mustahkam boshqaruvchidan adaptivga o'tishi kerak va aksincha - tizimning ishlashi davomida atrof-muhit o'zgarishi. Intellektual tizimlar nazariyasi usullaridan foydalanib, tizimning ishlash shartlariga qarab bir turdagi boshqaruvdan boshqasiga o'tishni ta'minlash mumkin.

13.6-rasm - Kombinatsiyalangan boshqaruv sxemasi

Keling, avvalo, tizimning intellektual blokini boshqarish uchun qanday ma'lumotlardan foydalanish mumkinligini ko'rib chiqaylik. Ma'lumki, bitta kirish va bitta chiqishga ega tizimlar chastota domenida yaxshi tasvirlangan. Shu sababli, nazorat turini tanlashda qaror qabul qilish jarayonini tashkil qilish uchun chastotali xususiyatlardan foydalanish tabiiydir.

Yuqorida aytib o'tilganidek, mustahkam boshqaruvga ega tizimning chastotali javobi noaniqlik hududida parametrlarning eng yomon kombinatsiyasiga mos keladi. Shuning uchun mustahkam boshqaruv tanlangan boshqaruv chegaralaridan biri sifatida qabul qilinishi mumkin.

Boshqa chegara o'rganilayotgan tizimning imkoniyatlari (haydovchi tezligi, elektr ta'minoti va boshqalar) bilan belgilanadi. Ushbu ikki chegara o'rtasida adaptiv boshqaruvdan foydalanish mantiqiy bo'lgan maydon mavjud.

13.7-rasm - Kombinatsiyalangan boshqaruv sxemasi

Moslashuvchan algoritm tizim ishlashining dastlabki bosqichiga sezgir bo'lganligi sababli, ushbu bosqichda tashqi shovqinlarning o'zgarish tezligiga juda sezgir bo'lmagan mustahkam boshqaruvdan foydalanish tavsiya etiladi. Ammo uning kamchiliklari - bu vaqtinchalik jarayonlarning uzoq davom etishi va shovqin ta'sirida chiqish koordinatasining ruxsat etilgan katta qiymatlari.

Biroz vaqt o'tgach, mustahkam boshqaruvdan adaptiv boshqaruvga o'tish mantiqan to'g'ri keladi.

Moslashuvchan boshqaruv shovqin ma'lumotlari mavjud bo'lganda kirish signalini aniqroq kuzatish imkonini beradi. Adaptiv boshqaruv kirish signali spektrining boyligini talab qiladi va, masalan, asta-sekin o'zgaruvchan signallar bilan, moslashish jarayonlari muvaffaqiyatsiz bo'lishi yoki sezilarli darajada sekinlashishi mumkin. Bunday vaziyatda tizimning barqarorligini kafolatlaydigan mustahkam boshqaruvga yana o'tish kerak.

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, tizimning ishlashi uchun foydali shovqin signalining chastota spektri va signal-shovqin nisbati haqida ma'lumot bo'lishi kerak.

Bundan tashqari, adaptiv tizim ishlaydigan chastota spektri va noaniqlik mintaqasi chegaralarida boshqaruv ob'ektining o'ziga xos xususiyatlari haqida dastlabki ma'lumotlar talab qilinadi. Ushbu ma'lumotlardan siz har bir ob'ekt sinfiga xos ma'lumotlar oldindan kiritilgan ma'lumotlar bazasini yaratishingiz mumkin. Foydali signalning chastota spektri, shovqin va signal-shovqin nisbati haqidagi ma'lumotlar ma'lumotlar bazasiga tizimning ishlashi va doimiy yangilanishi bilan kiradi.

Ma'lumotlar bazasi tarkibidan qoidalar shaklida shakllanadigan bilimlar bazasida foydalanish mumkin. Tizimning o'ziga xos xususiyatlariga qarab, siz ikki turdagi boshqaruv o'rtasida almashinishni o'rnatishingiz mumkin. Kerakli qoidalar ko'rib chiqilayotgan ish uchun mos bo'lgan mantiqiy tizimlardan birida shakllantiriladi.

Ma'lumotlar bazalari va bilimlarga ega bo'lgan holda, tizimning ish sharoitlariga qarab boshqaruv turini to'g'ri tanlashni ta'minlaydigan qaror qabul qilish mexanizmini ishlab chiqish mumkin.

13.8-rasm – Aqlli blokli tizimning blok diagrammasi (IB)

Tizimning aqlli qismi ma'lum vaqt oralig'ida diskret ishlaydi. 13.8-rasmda boshqaruv turini tanlash imkonini beruvchi intellektual axborot xavfsizligi blokiga ega tizimning blok diagrammasi ko'rsatilgan.

Signal r va o'lchangan, y ob'ektning chiqish signali blokning kirishida qabul qilinadi. Axborotni oldindan qayta ishlash blokida BPOI r(t), y(t) signallarining vaqt xarakteristikalari, kirish signalining chastota xarakteristikalari r(w) va tashqi buzilish d(w), nisbiy pozitsiyasi. r(w) va d(w) spektrlari va signal-shovqin nisbati r(w)/d(w) xarakterli qiymatlari. Bu ma'lumotlarning barchasi ma'lumotlar bazasiga kiradi. BPR qaror qabul qilish bloki yaratilgan bilimlar bazasi va ma'lumotlar bazasi ma'lumotlaridan foydalangan holda, boshqaruv turlaridan qaysi biri faollashtirilganiga muvofiq qaror ishlab chiqadi. Keyingi intervalda jarayon yangi ma'lumotlar yordamida takrorlanadi.

UDC 004.896

I. A. Shcherbatov

NOANIQLIK SHARTLARIDA ROBOT TIZIMLARINI AKLI BOSHQARISH

Kirish

Intellektual boshqaruv - bu turli xil jismoniy tabiatdagi ob'ektlarni boshqarish uchun sun'iy intellekt usullaridan foydalanish. Robot tizimlarini boshqarish sohasida sun'iy intellekt usullari eng ko'p qo'llaniladi. Bu, birinchi navbatda, robotlarning avtonomiyasi va ularga to'liq bo'lmagan ma'lumotlar va turli xil noaniqlik sharoitida norasmiy ijodiy muammolarni hal qilish zarurati bilan bog'liq.

Yaqin vaqtgacha bu sinf vazifalari tabiiy intellektning vakolati bo'lib qoldi: boshqaruv ob'ektining operatori, muhandis, olim, ya'ni inson. Avtomatik boshqaruv nazariyasi sohasidagi zamonaviy yutuqlar, yarim tizimli vazifalarni rasmiylashtirish va murakkab texnik tizimlarni boshqarishning aqlli usullari mobil robot platformalarini, moslashuvchan avtomatlashtirilgan liniyalarni va android robotlarini o'z ichiga olgan juda murakkab robot tizimlarini amalga oshirish imkonini beradi.

Robotik tizimlar to'liq bo'lmagan ma'lumotlar sharoitida ishlaydi, bir qator parametrlarni o'lchashning tubdan imkonsizligi boshqaruv dasturiga sezilarli cheklovlar qo'yadi. Bu bilvosita belgilar va o'lchanadigan ko'rsatkichlar asosida o'lchanmagan parametrlarni hisoblash imkonini beradigan algoritmlar bazasini ishlab chiqish zarurligiga olib keladi.

Robot tizimi ishlaydigan tashqi muhitning noaniqligi boshqaruv tizimini har xil turdagi kompensatorlarni, moslashish, to'plash va ma'lumotni tartiblash uchun modullarni kiritishga majbur qiladi.

Muammoni shakllantirish

Tadqiqotning maqsadi kirish ma'lumotlarining to'liq emasligi va turli xil noaniqliklarni hisobga olgan holda, ishlashning o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra o'zgarmas bo'lgan robot tizimlari uchun aqlli boshqaruv tizimlarini qurishga yondashuvlarni ishlab chiqish edi.

Ushbu maqsadga erishish uchun bir qator o'zaro bog'liq muammolarni hal qilish kerak: robot tizimlari uchun aqlli boshqaruv tizimlari arxitekturasini tahlil qilish; robotli tizimni vaziyatli identifikatsiyalashning umumlashtirilgan algoritmini ishlab chiqish; robot tizimini boshqarish tizimining umumlashtirilgan sxemasini ishlab chiqish; ishlov berish roboti, mobil robot platformasi va moslashuvchan avtomatlashtirilgan liniya uchun aqlli boshqaruv tizimlarini ishlab chiqish.

Tadqiqot usullari

Tadqiqot davomida avtomatik boshqaruvning umumiy nazariyasi, loyqa to'plamlar nazariyasi, neyron tarmoqlar nazariyasi, tizimli tahlil, ekspert baholari nazariyasi usullaridan foydalanildi.

Robot tizimining tashqi muhitda joylashishi

Aqlli boshqaruv algoritmlarini amalga oshirish uchun asosiy vazifa robot tizimi joylashgan vaziyatni joriy aniqlashdir. Ushbu muammoni hal qilish uchun vaziyatni aniqlash tizimining blok diagrammasi ishlab chiqilgan (1-rasm).

Texnik ko'rish va sensorli sezish birligi tashqi muhit holatidagi o'zgarishlarni aniqlash va keyingi ishlov berish uchun atrof-muhitning sensorli xaritasini taqdim etish uchun mo'ljallangan. Atrof-muhitning sensorli xaritasi - bu robot hozirgi vaqtda joylashgan vaziyatning tasviri. Sensor xaritani tuzish uchun vaqt oralig'i mavzu hududining o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda tanlanadi.

Bilimlar bazasi

Operator

Intellektual

interfeys

Identifikator

algoritmlar

Texnik ko'rish va hissiy sezish organlari

Tashqi muhit

Ijrochi

mexanizmlar

Guruch. 1. Vaziyatni aniqlash tizimining blok-sxemasi

Ishchi xotira, ekspert tizimlariga o'xshab, sensorlardan keladigan ma'lumotlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan va mavjud algoritmlar ma'lumotlar bazasi va robot tizimining bilimlar bazasi (KB) yordamida qayta ishlanadi.

Algoritmlar bazasi sensorli xaritani oldindan qayta ishlash algoritmlarini (raqamli signallarni qayta ishlash, tovush naqshlari va tasvirlarini tanib olish), o'lchanmagan parametrlarni hisoblash (o'lchangan parametrlarga funktsional bog'liqliklar), ma'lumotlarning to'liqligini tiklash (bilimning to'liqligi va nomuvofiqligini tekshirish, bilimlarni moslashtirish) algoritmlarini o'z ichiga oladi. statsionar bo'lmagan va o'zgaruvchan tashqi sharoitlarni hisobga olgan bilimlar), matematik operatsiyalar va boshqalar.

Bilimlar bazasi - bu murakkab ierarxik tuzilma bo'lib, tashqi muhit to'g'risidagi aprior ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, o'quv bosqichida belgilangan, tashqi muhitning ishlashi va idrok etish jarayonida robot tomonidan olingan to'liq va izchil bilimlar. Bilimlar bazasidagi bilimlar tegishlilik mezonlari bo'yicha tartiblanadi va bilimlarni moslashtirish algoritmlari asosida robotning ishlash xususiyatlaridagi o'zgarishlarni hisobga olgan holda yangilanadi.

Eng muhim blok - bu vaziyat identifikatori. Aynan shu blok sensorli xarita asosida vaziyatning tasvirini to'g'ri tanib olish uchun javobgardir. Ushbu blokning natijaviy ma'lumotlari robot tizimini boshqarish dasturini tanlashda hal qiluvchi ahamiyatga ega.

Va nihoyat, operator bilan muloqot qilish uchun zarur bo'lgan aqlli interfeys. Operator robotlashtirilgan tizimning ishlashini nazorat qiladi, shuningdek, belgilangan maqsadlarga erishish jarayonini nazorat qiladi. Qoidaga ko'ra, robot va operator o'rtasidagi aloqa tabiiy tilning cheklangan qismidagi tabiiy til interfeysi yordamida amalga oshirilishi kerak.

Noaniqlik sharoitida robotli tizimni boshqarish tizimining tuzilishi

Noaniqlik sharoitida robot tizimlarini aqlli boshqarish uchun algoritmlar va dasturlarni amalga oshirish bir qator muhim qiyinchiliklar bilan bog'liq.

Kirish ma'lumotlarini oldindan qayta ishlash algoritmlarining murakkabligi va robot tizimining xatti-harakatlar modelining tizimli noaniqligi aqlli boshqaruv tizimi strukturasining ortiqchaligini aniqlaydi.

Noaniqlik sharoitida robotni boshqarish muammosini hal qilish uchun aqlli boshqaruv tizimining quyidagi arxitekturasi ishlab chiqilgan (2-rasm).

Vaziyatni identifikatsiya qilish tizimi (SIS) robot tizimi uchun har qanday aqlli boshqaruv tizimining bir qismi bo'lishi kerak. Intellektual boshqaruv qurilmasi (ICD) boshqaruv bloki va boshqaruv dasturini tanlash blokini (CPSU) o'z ichiga oladi. Ushbu blokning maqsadi robotning mexanik tizimiga (MS) ta'sir qiluvchi elektr haydovchilar (ED) tizimi uchun boshqaruv harakatini ishlab chiqishdir.

Guruch. 2. Robot tizimi uchun aqlli boshqaruv tizimining blok diagrammasi

Sanoat manipulyatorlarini boshqarish tizimlari

Sanoat manipulyatorlari uchun an'anaviy boshqaruv tizimlari bir necha sinflarga bo'lingan. Tizimlarning birinchi sinfi - bu dasturiy boshqaruv tizimlari.

Manipulyatorning ishchi organini uzluksiz boshqarish tizimi manipulyatorni mos yozuvlar modeliga moslashtirishni o'z ichiga oladi. Ushbu boshqaruv algoritmida MS manipulyatoridagi yo'qotishlar hisobga olinmaydi va drayvlar tomonidan ishlab chiqilgan barcha kuchlar ishchi elementga o'tkaziladi deb taxmin qilinadi.

Ishchi organdagi dasturlashtiriladigan quvvatni boshqarish tizimi nafaqat kuch vektorini, balki ishchi organning pozitsiya vektorini ham boshqarish uchun ishlatiladi. Har xil darajadagi harakatchanlik uchun manipulyatorning ishchi organida harakat va kuchni mustaqil boshqarish tizimi ikkita nazorat halqasiga ega: pozitsiya bo'yicha va kuch bilan.

Manipulyatorning ishchi organida harakat va kuchni qo'shma nazorat qilish tizimida ishchi organning pozitsiya vektori uchun vazifa kuch vektorining joriy qiymatiga muvofiq o'rnatiladi. Bu shuni anglatadiki, ishchi organ harakatlanayotganda, uning zarbasi kattaligi tashqi muhitga ta'sir qilish kuchiga qarab o'rnatiladi.

Moslashuvchan boshqaruv tizimlari quyidagi operatsiyalar bajarilganda qo'llaniladi: o'zboshimchalik bilan joylashgan yoki harakatlanuvchi ob'ektni yig'ish, o'zgaruvchan pozitsiyali tikuvlarni boshq payvandlash, harakatlanuvchi va kutilmagan to'siqlardan qochish. Buning uchun assotsiativ xotiraga ega adaptiv tizimlardan foydalaniladi.

Sanoat manipulyatorlarini boshqarish uchun mustahkam boshqaruv tizimlari ham qo'llaniladi, ular hozirda keng amaliy qo'llaniladi.

Intellektual boshqaruvni amalga oshirish

Noaniqlik sharoitida robot tizimining ishlashi muammosi ko'p qirrali.

Keling, noaniqlik sharoitida robot tizimining xatti-harakatlarini rejalashtirish muammosini ko'rib chiqaylik. Ushbu muammoni hal qilish uchun dinamik ekspert tizimlari texnologiyasidan foydalanish eng maqbuldir. Bunday ekspert tizimining bilim bazasi vaqt o'tishi bilan moslashtiriladi. Agar ishlab chiqarish qoidalari bazasi ishlatilsa, unda ishlab chiqarish qoidalarining tarkibi to'liqlik va izchillik uchun doimiy ravishda tekshiriladi. Bundan tashqari, moslashish algoritmlari tufayli eskirgan va eskirgan qoidalar yangilanadi va almashtiriladi. Shu bilan birga, tizimni yuqori malakali mutaxassis tomonidan monitoring qilish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emasligi sababli o‘qituvchisiz (o‘z-o‘zini tayyorlash) ekspert tizimini tayyorlash masalalariga alohida e’tibor qaratilmoqda.

Ekspert tizimining bilimlar bazasini o'z-o'zini o'rganish yoki o'z-o'zini sozlash bloki robot tizimining aqlli boshqaruv tizimini loyihalash bosqichida diqqat bilan o'rganishni talab qiladi.

mening. Muammoni hal qilish samaradorligi ko'pincha dizayn ishlarining ushbu bosqichini bajarish sifatiga bog'liq. U bilimlarning to'liqligi va nomuvofiqligini baholash, boshqaruv sifatini baholash va bilimlarni tuzatish uchun quyi tizimlarni o'z ichiga olishi kerak.

Xronologik jihatdan, xatti-harakatlarni rejalashtirishdan keyingi bosqich robot tizimiga tabiiy tilda boshqaruv buyruqlarini berish muammosi bo'lishi mumkin. Tabiiy til interfeysini yaratish uchun, bizning fikrimizcha, eng mos amalga oshirish vositasi loyqa to'plamlar nazariyasidir.

Muayyan, oldindan tavsiflangan atama to'plamini o'z ichiga olgan lingvistik o'zgaruvchilar yordamida robot tizimiga ta'sir qiluvchi va uning ta'siri ostida o'zgarib turadigan buyruqlar va ob'ektlarning cheklangan tizimi, predmet sohasining tavsifi amalga oshiriladi. Bunda qo‘llaniladigan fazaviylashtirish va fazaviylashtirish usullari, shuningdek, loyqa mantiqiy xulosa chiqarish algoritmlari boshqaruv harakatlarining to‘g‘riligiga va robot tizimining ishlash tezligiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi.

Va nihoyat, robot tizimlari uchun neyron tarmoqlarni boshqarish tizimlaridan foydalanish. Neyron tarmoqning asosiy afzalligi shundaki, neyron tarmoq universal loyqa yaqinlashuvchi bo'lgani uchun ob'ektning matematik modelini bilish yoki yaratishning hojati yo'q.

Ob'ekt (robotik tizim) "qora quti" vazifasini bajaradi. Neyron tarmoq boshqariladigan robot tizimi uchun mos yozuvlar modeli sifatida harakat qilishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, bu o'rganish uchun ko'p qatlamli neyron tarmog'i (ob'ekt identifikatori) bo'lishi kerak. Neyron tarmoq modeli ob'ekt va modelning chiqish signallari o'rtasidagi nomuvofiqlik asosida boshqaruv ob'ektiga moslashtiriladi. Shuningdek, u tanlangan sifat mezoniga muvofiq boshqaruv moslamasini sozlash va sozlash uchun o'quv namunasini shakllantiradi.

Xulosa

Tahlil robot tizimlari uchun aqlli boshqaruv tizimining arxitekturasini sintez qilish imkonini berdi, bu ishning o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra o'zgarmasdir. Ishlab chiqilgan vaziyatni aniqlash algoritmi tashqi muhitning yuqori informatsion sensorli xaritalarini qurish imkonini beradi. Robot tizimlari uchun aqlli boshqaruv tizimlarini shakllantirishning asosiy yondashuvlari tavsiflangan. Boshqaruv qurilmalarini amalga oshirish uchun qo'llaniladigan eng samarali sun'iy intellekt usullarini kelajakda rivojlantirish yo'nalishlari ko'rsatilgan.

ADABIYOTLAR RO'YXATI

1. Yurevich E. I. Robot texnikasi asoslari. - Sankt-Peterburg: BHV-Peterburg, 2007. - 416 p.

2. Robotlarning manipulyatsiya tizimlari / ed. A. I. Korendyaseva. - M .: Mashinasozlik, 1989. - 472 p.

3. Burdakov S. F. Elastik elementlar bilan mustahkam regulyatorlarning sintezi: maqolalar to'plami. ilmiy tr. - № 443. Mexanika va boshqaruv jarayonlari. - Sankt-Peterburg: Sankt-Peterburg davlat texnika universiteti, 1992 yil.

4. Protalinskiy O. M. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda sun'iy intellekt usullarini qo'llash: monografiya. - Astraxan: ASTU nashriyoti, 2004. - 184 p.

Maqola muharrir tomonidan 2010 yil 13 yanvarda olingan

NOANIQLIK SHARTLARIDA ROBOTIKA TIZIMLARINI INTEKTUTAL BOSHQARISH.

I. A. Shcherbatov

Ushbu ishning maqsadi - kirish ma'lumotlarining to'liq emasligi va turli xil noaniqliklarni hisobga olgan holda, ishlashning o'ziga xosligi bilan bog'liq holda o'zgarmas robototexnika tizimlarining intellektual boshqaruv tizimlarini qurishga yondashuvlarni shakllantirish. Ishlashning o'ziga xosligi bilan bog'liq holda o'zgarmas robototexnika tizimlarining intellektual boshqaruv tizimining arxitekturasini sintez qilish imkonini beradigan tahlil o'tkazildi. Vaziyatni aniqlashning ishlab chiqilgan algoritmi atrof-muhitning yaxshi sensorli kartalarini yaratishga imkon beradi. Robototexnika tizimlarining intellektual boshqaruv tizimlarini shakllantirishning asosiy yondashuvlari tavsiflangan. Harakatlantiruvchi qurilmalarni amalga oshirishda qo'llaniladigan sun'iy intellektning eng samarali usullarini istiqbolli rivojlantirish yo'nalishlari ko'rsatilgan.

Kalit so'zlar: robototexnika tizimi, robot, intellektual boshqaruv, tizimli noaniqlik, ma'lumotlarning to'liq emasligi, sensorli karta, neyron tarmoq, noaniq to'plamlar nazariyasi, o'z-o'zini o'rgatgan ekspert tizimi.

Tushunchalar: aqlli tizim (IntS), aqlli boshqaruv tizimi (IntSU)

“Intellektual tizim” tushunchasi turli tadqiqotchilar tomonidan turlicha talqin qilinadi. Keling, asosiylarini, shu jumladan qo'shimcha tushuntirishlarni ko'rib chiqaylik.

Intellektual tizim operator (qaror qabul qiluvchi - qaror qabul qiluvchi) ishtirokisiz muammolarni hal qilish uchun intellektual yordamga ega axborot-hisoblash tizimidir. Intellektual tizim operator - qaror qabul qiluvchi ishtirokida muammolarni hal qilish uchun aqlli yordamga ega axborot-hisoblash tizimidir. Boshqarish tizimlarini yaratishda asosiy intellektual texnologiyalar, jumladan, sun’iy neyron tarmoqlari (ANN), genetik algoritmlar, loyqa mantiqdan samarali foydalanish mumkin. Shu bilan birga, ulardan foydalanishning maqsadga muvofiqligi taqsimlangan hisoblash sxemalarini amalga oshirish qobiliyati bilan belgilanadi, bu esa kerakli hisob-kitoblarning murakkabligini sezilarli darajada oshirmasdan qidiruv maydonini kengaytirish imkonini beradi; tabiiy tilga yaqin "oddiy" til yordamida nazorat jarayonlarini tasvirlash qobiliyati; nochiziqli boshqaruv ob'ektlarini analitik bo'lmagan tasvirlash va noaniqlik va ko'p sonli maxsus vaziyatlar bilan tavsiflangan jarayonlarni tavsiflash imkoniyati; noto'g'ri rasmiylashtirilgan muammolarni hal qilish uchun makonda tezda izlash qobiliyati.

Intellektual tizimlar Bu bilimga asoslangan tizimlar. EHMda qayta ishlansa, bilim ma'lumotlarga o'xshash tarzda o'zgaradi: 1) tafakkur natijasida inson xotirasidagi bilim. 2) Bilimning moddiy tashuvchilari (darsliklar, o'quv qo'llanmalar). 3) Bilim sohasi - predmet sohasining asosiy ob'ektlari, ularning atributlari va ularni bog'lovchi qonuniyatlarning shartli tavsifi. 4) Har qanday model (ishlab chiqarish, semantik, ramka yoki boshqa) asosida bilimlarni ifodalash. Ishlab chiqarish modeli yoki qoidaga asoslangan model bilimlarni kabi jumlalar shaklida ifodalash imkonini beradi "Agar , Bu" Semantik tarmoq cho'qqilari tushunchalar va yoylari ular orasidagi munosabatlar bo'lgan yo'naltirilgan grafikdir. Ramka - bu qandaydir kontseptual ob'ektni ifodalash uchun ma'lumotlar strukturasi. 5) Kompyuterni saqlash vositalari haqidagi bilimlar bazasi. Ishlab chiqarish modelidan foydalanishda bilimlar bazasi qoidalar to'plamidan iborat. Qoidalarni sanab o'tishni boshqaruvchi dastur xulosa mexanizmi (mulohaza yuritish mexanizmi, xulosa chiqarish mexanizmi, deduktiv vosita, tarjimon, qoidalar tarjimoni, hal qiluvchi) deb ataladi. Chiqish mashinasi tsiklik ishlaydi. Har bir tsiklda u ishchi xotiradan (ma'lumotlar bazasi) mavjud faktlarni va bilimlar bazasidagi qoidalarni ko'rib chiqadi va keyin ularni taqqoslaydi. Tanlangan qoidalar to'plami konflikt deb ataladigan to'plamni tashkil qiladi (ya'ni muayyan vaziyatda bir vaqtning o'zida bir nechta qoidalar qo'llanilishi mumkin). Mojaroni hal qilish uchun xulosa chiqarish mexanizmi bitta qoidani tanlaydigan mezonga ega, shundan so'ng u ishga tushiriladi. Bu ish xotirasiga qoida xulosasini tashkil etuvchi faktlarni (tavsiya etilgan harakatlar) kiritishda yoki ziddiyatli qoidalarni tanlash mezonini o'zgartirishda ifodalanadi. Agar qoidaning xulosasi harakat nomini o'z ichiga olsa, u ishga tushiriladi. Xulosa qilish mexanizmi modus ponens printsipiga asoslanadi, u quyidagicha talqin qilinadi: "Agar A bayonoti to'g'ri ekanligi ma'lum bo'lsa va "agar A demak B" ko'rinishidagi qoida mavjud bo'lsa, u holda B bayonoti to'g'ri bo'ladi."

ostida aqlli tizimlar maqsadga yo'naltirilgan xatti-harakatlar bilan shug'ullanish qobiliyatini ko'rsatadigan har qanday biologik, sun'iy yoki rasmiy tizimni tushunish. Ikkinchisi aloqa, bilimlarni to'plash, qaror qabul qilish, o'rganish, moslashish xususiyatlarini (namoyishlarini) o'z ichiga oladi. Sun'iy intellekt bo'yicha tadqiqotlar bilimga yondashuvga asoslanadi. Bilimga tayanish - sun'iy intellektning asosiy paradigmasi. Ishda bilimlarni talqin qilish to'rt guruhga (yoki darajalarga) birlashtirilgan: psixologik, intellektual, formal-mantiqiy va axborot-texnologik. Bilimlarning psixologik talqini - aqliy tasvirlar, aqliy modellar. Bilimlarning intellektual talqini - ma'lum bir predmet sohasi haqidagi ma'lumotlar, shu jumladan ma'lum bir predmet sohasi ob'ektlari to'g'risidagi faktlar, ushbu ob'ektlarning xususiyatlari va ularni bog'laydigan munosabatlar, ma'lum bir mavzu sohasida sodir bo'layotgan jarayonlarning tavsifi, shuningdek ma'lumotlar. tipik muammolarni hal qilish usullari haqida. Rasmiy-mantiqiy talqin - bu ma'lum bir fan sohasi to'g'risidagi rasmiylashtirilgan ma'lumotlar bo'lib, maxsus protseduralar yordamida ushbu fan sohasi bo'yicha yangi bilimlarni olish (xulosa qilish) uchun ishlatiladi. Axborot texnologiyalari talqini - kompyuter xotirasida saqlanadigan va intellektual dasturlarning ishlashida foydalaniladigan tizimli axborot.

D.A. asarlarida. Pospelov va uning hamkasblari quyidagilarni ta'rifladilar bilimning kontseptual xususiyatlari: ichki izohlash, har bir axborot birligini identifikatsiya qiluvchi noyob nomlarning mavjudligi tushuniladi; tuzilishi, alohida axborot birliklarini bir-biriga rekursiv joylashtirish imkoniyatini belgilaydi; tashqi ulanish, axborot birliklari o'rtasida funktsional, tasodifiy va boshqa turdagi munosabatlarni o'rnatish imkoniyatini aniqlash; miqyoslilik, axborot birliklarining miqdoriy, tartibli va boshqa munosabatlarini qayd qilish uchun turli ko'rsatkichlarni kiritish imkoniyatini tavsiflash; faoliyat, yangi ma'lumotlar paydo bo'lganda muayyan tegishli harakatlarni boshlash qobiliyatini aks ettiradi.

Intellektual axborot tizimi(yoki bilimga asoslangan tizim) foydalanuvchilarning o'ziga xos axborot ehtiyojlariga qarab turli sinflarning amaliy masalalarini hal qilish variantlarini yaratish uchun bilimlar bazasidan foydalanish kontseptsiyasiga asoslanadi. Bunday tizimlarni qurishdan asosiy maqsad amaliyotda yuzaga keladigan murakkab muammolarni hal qilish uchun yuqori malakali mutaxassislarning bilimlarini aniqlash, o'rganish va qo'llashdir. Bilimga asoslangan tizimlarni qurishda mutaxassislar tomonidan muayyan muammolarni hal qilish uchun maxsus qoidalar shaklida to'plangan bilimlardan foydalaniladi. Ushbu yo'nalish insonning tuzilmagan va yarim tizimli muammolarni tahlil qilish san'atiga taqlid qilishga qaratilgan.

Intellektual tizimlarning amaliy nazariyasida (IntS) boshqaruv tizimi faqat uni o'rab turgan tashqi dunyo bilan yaqin o'zaro ta'sirda ko'rib chiqiladi va aqlli tizim faol sub'ektlar va ularga qarshi turuvchi ob'ektlar (sub'ektlar) yig'indisi sifatida talqin etiladi. sub'ektning faol mavjudligining situatsion imkoniyati yoki biron bir tizimli yoki tizimdan tashqari sub'ektning maqsadli vazifasi va intellektual tizimni tashkil etuvchi har qanday tabiatning barcha elementlari ular uchun umumiy bo'lgan tashqi dunyo ta'siri ostida. .

A.V ishida. Timofeev va R.M. Yusupovning taʼkidlashicha, IntDU sunʼiy intellekt elementlarini oʻz ichiga oladi, ular tushunchalarni shakllantirish va bilim toʻplash, xatti-harakatlarni rejalashtirish va noaniq sharoitlarda qaror qabul qilish, tasvirlarni tan olish va atrof-muhit modelini shakllantirish imkonini beradi. Avtomatik boshqaruv tizimlariga (ACS) razvedka elementlarini kiritish ularning funksional imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytiradi moslashuvchan o'ziyurar qurollar bilan solishtirganda. Intellektualizatsiya natijasida o'ziyurar qurollar odatda odamlarga yuklangan ma'lum turdagi intellektual vazifalarni hal qilish qobiliyatiga ega bo'ladi. Shu sababli, IntSU vaziyat inson operatorining boshqaruv jarayonida bevosita ishtirok etishiga imkon bermaydigan (oqlamagan) hollarda yoki boshqaruv ob'ekti normal rejimlarda ishlayotganida operatorning mehnat zichligini kamaytirish zarur bo'lganda tobora ko'proq foydalanilmoqda. .

Avtomatik boshqaruv tizimlarini intellektuallashtirish zarurati odatda boshqaruv ob'ektlari murakkab bo'lgan (masalan, noaniqlik sharoitida ishlaydigan nochiziqli dinamikaga ega ob'ektlar) va ularning tavsifi va atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini tizimlashtirish va rasmiylashtirish qiyin bo'lgan hollarda paydo bo'ladi. Ta'rifning to'liq emasligi ob'ekt va atrof-muhit modelining apriori noaniqligida ham, boshqaruv maqsadlarining noaniqligi va xilma-xilligida ham namoyon bo'ladi. Ko'pincha bunday ob'ektlarning xatti-harakatlarining tavsifi noaniq bo'lib, sifatli ma'lumotlarni o'z ichiga oladi (ekspert baholari, ishonchli xulosalar, a'zolik funktsiyalari). Bunday sharoitda boshqarish muammolarini hal qilish sun'iy intellekt usullaridan foydalanmasdan, ya'ni o'ziyurar boshqaruv tizimlarini intellektualizatsiya qilmasdan mumkin emas.

Shunday qilib, avtomatik boshqaruv tizimlarini intellektuallashtirish zaruriy o'rganish va moslashtirish vositalaridan foydalangan holda atrof-muhit, ob'ekt va boshqaruv tizimi haqidagi bilimlarni ifodalash va qayta ishlashga to'g'ri keladi. Ushbu bilim va vositalar boshqaruv ob'ekti va atrof-muhit modelini takomillashtirish va ACSga inson operatori yoki mutaxassisning intellektual qobiliyatlariga o'xshash printsipial jihatdan yangi xususiyatlarni berish imkonini beradi. IntDUning o'ziga xos xususiyatlari - bilimlarni shakllantirish orqali o'rganish va o'z-o'zini o'rganish qobiliyati, xulq-atvor namunalarini sintez qilish va aniqlash, vaziyatlarni tan olish va tahlil qilish, o'z-o'zini tashkil qilish va turli omillarga moslashish. Ushbu qobiliyatlar ACSning ishlashi paytida yuzaga keladigan turli xil ichki va tashqi noaniqlik omillarini qoplash va shu bilan nazorat sifatini yaxshilash yoki optimallashtirish imkonini beradi.

Quyida IntSU shunday tizimni chaqiramizki, unda boshqaruv ob'ekti va atrof-muhitning noma'lum xususiyatlari to'g'risidagi bilimlar o'rganish va moslashish jarayonida shakllanadi va olingan ma'lumotlar avtomatik ravishda boshqaruv qarorlarini qabul qilish jarayonida foydalaniladi. nazorat sifati yaxshilanadi. E'tibor bering, o'rganish va moslashish jarayonlari boshqaruv jarayonidan ajratilgan holda (masalan, o'qituvchi bilan mashg'ulot rejimida, odatda inson operatori yoki mutaxassis tomonidan o'ynaydi) yoki to'g'ridan-to'g'ri real vaqt rejimida avtomatik boshqarish jarayonida sodir bo'lishi mumkin. .

Keling, aqlli boshqaruv tizimlari sinfining tipik vakillarining funktsional tuzilishining xususiyatlarini ko'rib chiqaylik, ularni texnologik boshqaruv ob'ektlari (agregatlar, mashinalar, mashina komplekslari) bilan bog'liq holda izohlaymiz.

OEMMP RAS ning 14-sonli fundamental tadqiqotlar dasturi

“NOANIQLIK SHARTLARIDA KO'P DARAJALI, INTELLEKTLI VA TARMOQLI BOSHQARISH TIZIMLARINI ISHLATISHNI TAHLIL VA OPTIMLALAYTIRISH”

1. Dasturning asoslari

1.1. Ilmiy va amaliy ahamiyati

Texnologiyaning jadal rivojlanishi (tarmoqlarni yaratish, kompyuterlarni miniatyuralashtirish, ularning tezligini oshirish va boshqalar) zamonaviy boshqaruv tizimlariga yangi talablarni qo'yadi va o'rnatilgan boshqaruv tizimlari darajasida ham (yirik dispetcherlik markazlari darajasida) yangi imkoniyatlar ochadi. tarmoq darajasi (aloqa).tarmoq, guruh) markazlashtirilmagan ko‘p agentli tizimlarning o‘zaro ta’siri. Boshqaruv tizimlari axborotni boshqarish tizimlari xarakterini tobora ortib bormoqda va boshqaruv, hisoblash va aloqa nazariyalari chorrahasida o'rganilmoqda. Shunday qilib, aloqa kanallarining xususiyatlarini hisobga olish, masalan, markazlashtirilmagan (ko'p agentli) tizimlarda zarur va o'rnatilgan kompyuterning xususiyatlari ko'p darajali boshqaruv tizimlarida texnik ko'rish kabi aqlli funktsiyalarni amalga oshirishda muhimdir. , harakatni rejalashtirish, o'qitish, ko'p mezonli qarorlar qabul qilish, mulohaza yuritish va boshqalar. Xususan, boshqaruvni intellektuallashtirish dinamikaning miqdoriy modellari yo'qligi yoki ishlashida buzilishlar mavjud bo'lganda tizimlar faoliyatining avtonomligi darajasini oshirishga qaratilgan. miqdoriy modellarning (masalan, murakkab tizim evolyutsiyasini tavsiflovchi tenglamalar) adekvatligini yo'qotadigan boshqaruv ob'ektining sifatini ("bilim" deb ataladigan, masalan, mantiqiy-lingvistik) modellarning rolini kuchaytirish. boshqaruv tizimining yuqori darajalarida foydalaniladigan ob'ekt va muhit.

Dastur Rossiya Federatsiyasining ilm-fan, texnologiya va texnikaning ustuvor yo'nalishlarida yuzaga keladigan fundamental muammolarni hal qilishga qaratilgan. Dastlabki ma'lumotlarning noaniqligi va etishmasligini hisobga olgan holda murakkab texnik, inson-mashina va boshqa tizimlarni boshqarish nazariyasi sohasida yangi fundamental va amaliy natijalarni olish vazifasi qo'yiladi, shu jumladan: stokastik tizimlarni tahlil qilish va sintez qilish nazariyasi. , joriy diagnostika va texnik holat monitoringi bilan harakatni boshqarish tizimlari va texnologik jarayonlarni yaratish nazariyasi, shuningdek, zamonaviy axborot texnologiyalari asosida avtomatlashtirilgan loyihalash tizimlari va aqlli boshqaruvni yaratish nazariyasi.

Turli xil ilovalarda (transport, logistika, ishlab chiqarish, aviatsiya va kosmik tizimlar, suv osti va er usti kemalari va boshqalar) boshqaruv nazariyasi, tahlil va optimallashtirishdan foydalanishning xilma-xilligi tufayli murakkablik omillarining ko'pligini hisobga olish kerak. , kabi:

· ko'p darajali boshqaruv,

· markazsizlashtirish,

· chiziqli bo'lmaganlik,

· ko'plik,

· parametrlarni taqsimlash,

· makon va vaqtdagi jarayonlarning turli ko'lami;

· yuqori o'lcham,

· quyi tizimlar tavsifining heterojenligi;

· ko'p rejimli,

· impuls ta'sirining mavjudligi,

· koordinata-parametrik, strukturaviy, muntazam va singulyar buzilishlarning mavjudligi;

· tizimning holat vektori va parametrlari, o'lchov xatolarining xususiyatlari va tashqi muhit to'g'risidagi ma'lumotlarning noaniqligini tavsiflash uchun deterministik va ehtimollik modellaridan foydalanish;

boshqaruv yoki ob'ektda kechikish effektlarining mavjudligi,

· zamonaviy boshqaruv tizimlarining umumiy strukturaviy murakkabligi.

Belgilangan maqsadga erishish va asosiy vazifalarni hal qilish uchun Dastur quyidagi asosiy yo'nalishlar bo'yicha tadqiqot va ishlanmalarni o'z ichiga oladi:

1. To'liq bo'lmagan ma'lumotlarga ega bo'lgan ko'p darajali boshqaruv tizimlarining turli vaqt shkalalarida ishlashini tahlil qilish va optimallashtirish.

2. Tashkiliy-texnik xarakterdagi ko'p darajali va markazlashmagan tizimlarda boshqaruv va optimallashtirish.

2.1. Tarmoqqa asoslangan tizimlarda boshqaruv va optimallashtirish.

2.2. Harakatlanuvchi ob'ektlarni aqlli boshqarish.

2.3. Ko'p darajali real vaqtda axborot va boshqaruv tizimlarini modellashtirish va optimallashtirish.

Yo'nalish 1. Funktsiyani tahlil qilish va optimallashtirish to'liq bo'lmagan ma'lumotlarga ega bo'lgan ko'p darajali boshqaruv tizimlarining turli vaqt shkalalari

Ko'pgina zamonaviy boshqaruv tizimlarining murakkabligi ko'pincha tizimda sodir bo'ladigan jarayonlarning to'liq tavsifini va uning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini oldindan olishga imkon bermaydi. Qoida tariqasida, haqiqiy tizimlar chiziqli bo'lmagan dinamika tenglamalari bilan tavsiflanadi va ko'pincha boshqaruv tizimlarining matematik modellari ushbu parametrlar va xususiyatlarning o'zini ko'rsatmasdan, faqat individual elementlarning parametrlari va xususiyatlaridagi o'zgarishlarning ruxsat etilgan diapazonlarini hisobga oladi.

Bundan tashqari, ba'zi tizimlarda, xususan, mikromexanik va kvantda klassik tasvirlash usullarini uzluksiz yoki diskret vaqt ichida qo'llash paydo bo'ladigan ichki va / yoki tashqi o'zaro ta'sir kuchlari, shuningdek, boshqaruv harakatlarining tez o'tishi bilan murakkablashadi. tabiatan dürtüsel va aniq hisoblash mumkin emas. Tizim turli vaqt shkalalarida ishlayotganga o'xshaydi: haqiqiy (sekin) va tez (puls). Bunday vaqtinchalik xilma-xillik ko'plab zamonaviy boshqaruv tizimlarining, jumladan, ko'p darajali boshqaruvga ega bo'lgan tizimlarning ichki mulki bo'lib, unda yuqori darajalar sifatli va diskret modellardan foydalanadi, quyi darajalar esa ko'pincha doimiy vaqtga ega miqdoriy modellardan foydalanadi.

Shu sababli, gibrid (uzluksiz-diskret) vaqt ichida bunday tizimlarning ishlashini tavsiflashni matematik rasmiylashtirish usullarini ishlab chiqish, to'liq bo'lmagan ma'lumotlar, qarshi ta'sir va nostandart cheklovlar sharoitida boshqarilishi va barqarorligi uchun ularning xususiyatlarini o'rganish. boshqaruv elementlari va faza o'zgaruvchilari bo'yicha dolzarb vazifadir. Deterministik va stokastik doimiy-diskret tizimlarni optimal boshqarishni sintez qilish usullarini ishlab chiqish ham bir xil darajada dolzarb vazifadir.

Bundan tashqari, noaniqlik va aprior ma'lumotlarning etishmasligi sharoitida ma'lumotlarni to'plash va qayta ishlash jarayonini optimallashtirish vazifalari (kuzatishni boshqarish va optimal filtrlash) juda dolzarbdir.

Yo'nalish 2. Ko'p darajali va tashkiliy-texnik xarakterdagi markazlashmagan tizimlarda boshqaruv va optimallashtirish

2.1. Tarmoqqa asoslangan tizimlarda boshqaruv va optimallashtirish

Zamonaviy murakkab tashkiliy-texnik tizimlar yuqori o'lchovlar, markazsizlashtirish, ko'p bosqichli boshqaruv, o'qitishni hisobga olgan holda faoliyatni samarali rejalashtirish zarurati, ko'p mezonli qarorlar va boshqariladigan sub'ektlarni aks ettirish bilan tavsiflanadi.

Katta o'lchamli diskret va uzluksiz taqsimlangan ko'p bog'langan tizimlarni rejalashtirish va boshqarish muammolari nafaqat vaqt bo'yicha ko'p miqyosli jarayonlar, balki makonning tarqalishi va ko'p miqyosli tabiati bilan ham tavsiflanadi va eng murakkab muammolardan birini ifodalaydi. va optimallashtirish muammolarining mehnat talab qiladigan sinflari. Shu sababli, aniq va taxminiy echimlarni topish uchun tadqiqot usullari va yondashuvlarini, shuningdek, murakkab texnik, tashkiliy (shu jumladan transport-logistika) va axborot tizimlarini rejalashtirish, loyihalash va boshqarish uchun qarorlarni qo'llab-quvvatlash tizimlarida foydalanish uchun simulyatsiya vositalarini ishlab chiqish tavsiya etiladi. .

Aloqa kanallaridagi cheklovlar va hisob-kitoblarning murakkabligi, axborotni qayta ishlash jarayonlarining xususiyatlari sharoitida markazlashtirilmagan tashkiliy-texnik tizimlar (tarmoq markazlashtirilgan tizimlar, ishlab chiqarish tizimlari, hisoblash, telekommunikatsiya va boshqa tarmoqlar va boshqalar) tarkibiy qismlarining guruh o'zaro ta'sirini boshqarish. , shuningdek, qaror qabul qilish vaqti, hisoblash imkoniyatlari va aloqa kanali sig'imi bo'yicha cheklovlar. Shu sababli, murakkab tashkiliy-texnik tizimlar tuzilmasini optimallashtirish (ro'yxatdagi cheklovlarni hisobga olgan holda) usullarini ishlab chiqish, shu jumladan bir vaqtning o'zida ko'plab mezonlar: dastlabki ma'lumotlarning batafsil ma'lumotlari, ma'lumotlarni yig'ish samaradorligi, rejalashtirish va refleksiv qarorlarni hisobga olgan holda ishlab chiqish dolzarbdir. qilish, individual kompyuterlarning cheklangan mahsuldorligi, ishlarning takrorlanishini kamaytirish, shuningdek, ma'lumotlarni uzatishga xizmat ko'rsatish bilan bog'liq yordamchi hisob-kitoblarning ulushi.

Ko'p darajali va markazlashtirilmagan tizimlar axborotga qarshi kurash sharoitida real vaqt rejimida taqsimlangan qarorlar qabul qilish, shuningdek, to'liq bo'lmagan va turli xil ma'lumotlar, ko'pincha ko'p mezonli sifat va sub'ektiv xarakterga ega bo'lishi bilan tavsiflanadi. Shu sababli, to'liq bo'lmagan ma'lumotlar va qarshi choralar sharoitida strategik va tezkor qarorlar qabul qilishni qo'llab-quvvatlash va tegishli axborot ta'minoti tizimlarini yaratish usullarini ishlab chiqish zarur. Shu maqsadda, xususan, dinamik tashkiliy va texnik tizimlarning ko'p agentli modellarini, shu jumladan qarama-qarshi agentlar bilan tarmoq modellarini, guruhlarning xatti-harakatlari modellarini va uning prognozini, manfaatlar muvozanatini baholashni ishlab chiqish tavsiya etiladi. ushbu tizimlardagi koalitsiyalar, shuningdek, axborot texnologiyalari va tashqi muhit to'g'risidagi ma'lumotlarni taqdim etish vositalarini ishlab chiqish va intellektual agentlarning bilimlari.

2.2. Harakatlanuvchi ob'ektlarni aqlli boshqarish

Belgilangan muammolarni hal qilish uchun har doim ham miqdoriy modellarni yaratib bo'lmaydi, shuning uchun dastur an'anaviy usullar bilan bir qatorda sun'iy intellekt usullaridan ham foydalanadi. Sun'iy intellekt, bilim sohasi sifatida, so'nggi ellik yil ichida aql tushunchasini ishlab chiqish va tushuntirishda ham, sun'iy intellektni inson faoliyatining turli sohalarida amaliy qo'llash sohasida ham ulkan sakrashni boshdan kechirdi: texnologiya, iqtisod, biznes, tibbiyot, taʼlim va boshqalarda sunʼiy intellektning koʻplab nazariy tushunchalari va usullari bilimga asoslangan amaliy intellektual texnologiyalarga aylantirildi.

Intellektual tizimlarning zamonaviy avlodining o'ziga xos xususiyati shundaki, ular tashqi muhitning murakkab modeliga asoslanadi, bunda ham miqdoriy ma'lumotlar, ham sifat modellari - turli xil atrof-muhit ob'ektlarining mumkin bo'lgan xatti-harakatlari va ularning bir-biri bilan munosabatlari haqidagi bilimlar hisobga olinadi. Bunday modellardan foydalanish bilimlarni ifodalash usullarini ishlab chiqish, turli manbalardan olingan ma'lumotlarni birlashtirish usullari, kompyuterlarning tezligi va xotira hajmini sezilarli darajada oshirish tufayli mumkin bo'ldi.

Tashqi muhit modelining mavjudligi harakatlanuvchi ob'ektlarni boshqarishning zamonaviy aqlli tizimlariga ko'p mezonli, noaniqlik va xavf sharoitida qaror qabul qilish imkonini beradi va bu qarorlarning sifati odamlar tomonidan qabul qilingan qarorlar sifatiga nisbatan yuqori bo'lishi mumkin. axborotning haddan tashqari yuklanishi, cheklangan vaqt va stress.

Shu munosabat bilan, yuqorida sanab o'tilgan omillar mavjud bo'lganda, harakatlanuvchi ob'ektlarni aqlli boshqarishni rivojlantirishning yangi vositalari va usullarini ishlab chiqish dolzarb vazifadir.

2.3. Ko'p darajali real vaqtda axborot va boshqaruv tizimlarini modellashtirish va optimallashtirish

Ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlarning dolzarbligi ko'p rejimli va ko'p maqsadli ob'ektlarning ko'p darajali ochiq modulli real vaqtda axborot va boshqaruv tizimlarini (ICS RV) tahlil qilish va sintez qilish usullarini ishlab chiqish zarurati bilan bog'liq. noaniqlik, tizimli buzilishlar va favqulodda vaziyatlar (ESS). Ushbu nazorat ob'ektlari orasida davlat xavfsizligini belgilovchi muhim ob'ektlar va mas'uliyatli foydalanish tizimlari mavjud.

Ko'rinib turibdiki, ushbu sinf tizimlarini yaratish muammolari va vazifalari bunday tizimlarning tuzilishini dinamik va stsenariy tahlil qilish va sintez qilishning yagona nazariyasi va amaliy dasturga yo'naltirilgan usullarini ishlab chiqish, ularni algoritmlash asosida muvaffaqiyatli hal qilinishi mumkin. , dasturiy ta'minot va axborot bilan ta'minlash va samarali boshqaruv harakatlarini ishlab chiqish mexanizmlari. Bular, birinchi navbatda, turli xil samaradorlik mezonlari boʻyicha ochiq arxitekturaga ega obʼyektga yoʻnaltirilgan I&T RTning optimal modulli strukturasini sintez qilish modellari va usullarini oʻz ichiga olgan ochiq axborotni boshqarish tizimlarini loyihalashning rasmiylashtirilgan metodologiyasini ishlab chiqishni oʻz ichiga oladi. Dinamik tahlil bosqichida olingan natijalar asosida ma’lumotlarni qayta ishlash va boshqarishning optimal funksional modulli strukturasi sintezlanadi, ya’ni RT IMS modullarining optimal tarkibi va soni aniqlanadi, tizim interfeysi sintezlanadi va strukturasi aniqlanadi. uning dasturiy ta'minoti va ilovalarning kirish oqimlarini qayta ishlash uchun axborot ta'minoti aniqlanadi.

Noaniqlik, tuzilmaviy buzilishlar va favqulodda vaziyatlar sharoitida harakatlarni rejalashtirish va qarorlar qabul qilishni qo'llab-quvvatlash uchun ICS RVda stsenariy tahlili va samarali boshqaruv harakatlarini sintez qilish usullaridan foydalanish tavsiya etiladi. Bunda konstruktiv buzilishlar va favqulodda vaziyatlarning tarqalishining matematik modeli vaznli yoki funktsional belgili grafiklar tilida shakllantiriladi. Ushbu modelga asoslanib, ob'ektlarni boshqarishning oqilona stsenariylari ularni tashkil etuvchi elementlarning ishlash potentsiali, chidamliligi va yashovchanligi tushunchalari yordamida sintezlanadi. Ko'p rejimli maqsadli ob'ektlarda favqulodda vaziyatlarning sabablari va oqibatlarini bartaraf etish stsenariylarini sintez qilish dinamik ravishda aniqlangan vaqt va resurslar cheklovlarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi. Shuningdek, noaniqlik, konstruktiv buzilishlar va favqulodda vaziyatlar sharoitida ishlaydigan ko'p rejimli va ko'p maqsadli ob'ektlarning yashash qobiliyatini nazorat qilishning teskari muammolarini hal qilish uchun formulalar va usullarni ishlab chiqish kerak.

Yuqorida qayd etilgan boshqaruv tizimlari va obyektlarining o‘ziga xosligi, ular uchun nazorat, tahlil va optimallashtirish masalalarini hal etishning ilmiy va amaliy ahamiyati Dasturning quyidagi asosiy maqsad va vazifalarini shakllantirish imkonini beradi.

1.2. Asosiy maqsad va vazifalar

Dasturning asosiy maqsadi - texnologik va tashkiliy jarayonlarda texnik ob'ektlar va jarayonlarning harakatini boshqarish ilovalari bilan murakkab dinamik va intellektual tizimlarni boshqarish sohasida muhim davlat ahamiyatiga ega bo'lgan istiqbolli loyihalarni amalga oshirishga to'sqinlik qiluvchi boshqaruv nazariyasining fundamental muammolarini hal qilishdir. tizimlari.

Tadqiqot quyidagi umumiy mavzular bo'yicha olib boriladi.

Yo'nalish 1

· Koordinatalarni to'liq o'lchash va boshqarish kuchlarining ruxsat etilgan tuzilishini cheklash holatlarida chiziqli bo'lmagan tizimlarni barqarorlashtirish usullarini ishlab chiqish.

· Boshqarish ob'ekti va operatsion muhit parametrlarining noaniqligining deterministik, ehtimollik va boshqa modellari ostida ishonchli va moslashuvchan kuzatish va nazorat qilish usullarini ishlab chiqish.

· Uzluksiz, diskret va ko‘p darajali uzluksiz-diskret dinamik modellarni sifat va miqdoriy tahlil qilish usullari va algoritmlarini ishlab chiqish va vektor va matritsalarni taqqoslash funksiyalari va model o‘zgarishlari bilan reduksiya usuli asosida boshqarish sintezi.

· Ichki jismlarning konfiguratsiyasi yoki harakatini o'zgartirish orqali qarshilik muhitida harakatlanadigan yangi sinf mexanik tizimlarni optimal boshqarish muammosini o'rganish.

· Quruq ishqalanish borligida mexanik tizimlarning ta’sir o‘zaro ta’siri masalalarini matematik rasmiylashtirish va yechish usullarini ishlab chiqish.

· Diskret-uzluksiz va impulsli dinamik tizimlarni optimal boshqarish usullarini ishlab chiqish.

· Dinamik o'yinlar ko'rinishida nazoratsiz buzilishlarga duchor bo'lgan chiziqli bo'lmagan ob'ektlarni kafolatlangan boshqarish usullarini ishlab chiqish.

· Kvant tizimlarini boshqarish nazariyasini ishlab chiqish.

· Har xil darajadagi jarayonlar dinamikasining heterojen tavsifi bilan tizimlarning holatini baholash va ko'p darajali boshqaruvni sintez qilish uchun barqarorlik, o'zgarmaslik, dissipativlik kabi dinamik xususiyatlarni tahlil qilish usullari va algoritmlarini ishlab chiqish.

Yo'nalish 2.1

· Tarqalgan parametrli va ko‘p masshtabli (fazoda va vaqtda) jarayonlarga ega bo‘lgan yirik tarmoq markazlashtirilgan tizimlar uchun boshqaruv masalalarini yechish usullari.

· Taqsimlangan loyiha va dasturlarni markazlashmagan aloqa-tarmoqli aqlli boshqarish modellari va usullari.

· Ko'p darajali va markazlashmagan tizimlar strukturasini optimallashtirish usullari.

· Matematik jihatdan bir hil taqsimlangan va parallel hisoblash makonida tarmoq markazlashtirilgan boshqaruvni kompyuterda amalga oshirish usullari va tuzilmalari.

· To'liq bo'lmagan, bir xil bo'lmagan, sifatli va sub'ektiv ma'lumotlarga asoslangan guruh qarorlarini qabul qilish modellari va usullari.

· Murakkab texnik va transport-logistika tizimlarida o'zaro bog'liq operatsiyalar komplekslarini rejalashtirish va boshqarish modellari va usullari.

· Multi-agentli texnologiyalar asosida taqsimlangan dasturiy ta’minotning intellektual tizimlarini yaratish tamoyillari, arxitekturasi, usullari va algoritmlarini ishlab chiqish.

· Ko'p agentli tarmoq tuzilmalarida axborotni boshqarish modellari va usullarini ishlab chiqish.

Yo'nalish2.2

· Modellar tarkibiga loyqa, neyron tarmoq va mantiqiy-dinamik elementlarni kiritish xususiyatlarini aks ettiruvchi vaziyatni boshqarishning umumlashtirilgan modellarini ishlab chiqish.

· Boshqariladigan dinamik ob'ektlar guruhining aloqa barqarorligi xususiyatini ta'minlovchi marshrutni rejalashtirish usulini ishlab chiqish, ularning model ko'rinishida heterojen (miqdoriy va sifat).

· Dengizdagi harakatlanuvchi ob'ektlarga tatbiq etilgan holda boshqaruv ob'ektlarining nochiziqliligi, ko'p bog'liqligi va yuqori o'lchamliligini hisobga oladigan moslashuvchan real vaqt rejimida modellashtirish platformalarini tahlil qilish va sintez qilish usullarini ishlab chiqish.

· Konfliktli muhitda harakatlanuvchi ob'ektlarni ko'p darajali boshqarishning intellektual tizimlarini optimallashtirish, ularning guruhdagi o'zaro ta'siri, ko'p mezonlar, noaniqlik va xavfni hisobga olgan holda.

· Intellektual boshqaruv tizimlari uchun texnik ko'rishni ta'minlash usullarini ishlab chiqish.

· Tizimning davlat makonida majburiy harakatni tashkil etish asosida murakkab manevrlarni bajaruvchi dinamik ob'ektlarni aqlli boshqarish usullarini ishlab chiqish.

Yo'nalish2.3

· Noaniqlik va tizimli buzilishlar sharoitida ochiq arxitekturaga ega bo'lgan ob'ektga yo'naltirilgan ko'p darajali real vaqtda axborot va boshqaruv tizimlarining modulli strukturasini tahlil qilish va optimallashtirish modellari va usullari.

· Elektr energetika tizimlari va ularni boshqarish rejimlarini tahlil qilish va optimallashtirish usullari.

· Boshqaruv vazifalari uchun zaiflik nuqtalarini izlash uchun stsenariy-indikator yondashuvining modellari va usullari.

· Harakatlanuvchi ob'ektlarni boshqarish uchun ko'p rejimli jarayonlarni modellashtirish, tahlil qilish va optimallashtirish usullari.

· Boshqaruv ob'ekti haqidagi aprior ma'lumotlar asosida texnologik bilimlar bazasini shakllantirish orqali boshqarish samaradorligini oshirish uchun nochiziqli statsionar bo'lmagan ob'ektlarni aqlli identifikatsiyalash usullari va algoritmlarini ishlab chiqish.

· Megapolislar ekotizimlarini boshqarish muammolarida tabiiy-texnogen komplekslarni modellashtirish uchun geoaxborot texnologiyalari.

· Navigatsiya va boshqaruv tizimlarini axborot bilan ta'minlashni tahlil qilish va optimallashtirish.

· Ishlab chiqarish jarayonini boshqarish modellari va usullari.

Boshqarish tizimlarini tahlil qilish va sintez qilishning ishlab chiqilgan nazariyasi va usullarining natijalari quyidagi yo'nalishlarda qo'llaniladi:

· aviatsiya va kosmonavtika, quruqlik va dengiz ob'ektlari, transport vositalarida harakatni boshqarish;

· ko'p agentli tarmoq markazlashtirilgan tizimlar, ishlab chiqarish tizimlari, hisoblash, telekommunikatsiya va boshqa tarmoqlar ;

· transport va logistika tizimlari ;

· global energetika, gaz transporti va boshqa yirik infratuzilma tizimlari;

· boshqaruv vazifalarini axborot bilan ta'minlash tizimlari va to'liq bo'lmagan ma'lumotlar va qarshi choralar sharoitida strategik va tezkor qarorlarni qabul qilishni qo'llab-quvvatlash.

Boshqaruv tizimlarini qurish nazariyasining fundamental muammolari ularni jadal rivojlantirishni talab qiladi. Ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlarni rivojlantirish quyidagilarga imkon beradi:

Boshqarish-hisoblash-aloqa murakkab uchlik muammosini hal qilishning nazariy asoslarini ishlab chiqish (muammo - " Boshqaruv- Hisoblash- Aloqa") murakkab axborot va boshqaruv tizimlari uchun, shu jumladan aloqa kanallari cheklovlari va quyi tizimlarning ishdan chiqishi sharoitida;

Harakatlanuvchi ob'ektlar, maxsus maqsadli ob'ektlar, texnologik va tashkiliy tizimlar bilan bog'liq yangi ob'ektlar va jarayonlarni boshqarish muammolarini hal qilish;

Samolyotlar va boshqa harakatlanuvchi ob'ektlarni boshqarish tizimlarining nosozliklariga chidamliligini, shuningdek, elektr energetika tizimlarining dinamik barqarorligini ta'minlash va funktsional diagnostikaning samarali usullarini yaratish;

Boshqarish tizimini ishlab chiqish jarayonini algoritmlashtirish va avtomatlashtirish orqali dizayn yechimlarini ishlab chiqish sifatini oshirish, tezlashtirish va xarajatlarini kamaytirish.

Bundan keyin boshqaruv keng ma'noda tushuniladi, jumladan, aloqa tarmog'i, guruh, taqsimlangan boshqaruv (ingliz adabiyotida - tarmoqlarda nazorat, tarmoqlar ustidan nazorat, taqsimlangan boshqaruv va boshqalar).