Бойко Олексій Романович. Інтервальне моделювання складних систем : дис... канд. техн. наук: 01.05.02 / Вінницький національний технічний ун-т. — Вінниця, 2006. — 156арк. — Бібліогр.: арк. 132-143.
Анотація до роботи:
Бойко О.Р. Інтервальне моделювання складних систем. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. - Вінницький національний технічний університет, Вінниця - 2007.
Дисертація присвячена розробці, обґрунтуванню та апробації нових підходів до математичного моделювання складних систем в умовах невизначеності даних.
У результаті виконання дисертаційної роботи дістав подальшого розвитку інтервальний метод моделювання складних систем в умовах невизначеності.
Запропоновано підхід, при якому математична модель складної системи представляється у вигляді низки одновимірних перетворень та операцій додавання інтервальних величин, які описують інформативні параметри сигналів. Це дає змогу отримати дані про процеси функціонування складних систем з меншими обчислювальними затратами в порівнянні з традиційним імовірнісним моделюванням і уникнути суб’єктивізму, що властивий нечіткому аналізу. В рамках цього підходу розроблено інтервальні моделі типових перетворювачів сигналів в складних системах, що, на відміну від існуючих, використовують інтервальне представлення вхідних та вихідних змінних, розроблено інтервальні нелінійні оператори та доведено їх властивості, що дозволило спростити методи агрегування перетворювачів складних систем. На основі даного підходу та розроблених моделей запропоновано методику інтервального моделювання складних систем в умовах невизначеності, створено комп’ютерну систему інтервального моделювання складних систем.
Отримані результати використані в процесі розробки системи дистанційного автоматизованого управління елеваторами на підприємстві ІВП "ІнноВіннПром".
Основні практичні і наукові результати дисертаційної роботи в питаннях використання на підприємствах і організаціях підтверджуються відповідними актами про впровадження.
У дисертаційній роботі отримано такі основні результати:
Розроблено математичні моделі перетворення інформативних параметрів вимірювальних сигналів в складних системах за допомогою методів та правил інтервального аналізу як в окремих перетворювачах, так і в підсистемах та системах в цілому. Виділено основні аспекти, на які потрібно звертати увагу під час розробки моделей складних систем на базі інтервального аналізу. Згідно проведеного аналізу та теоретичного пошуку виділено основні рівні та послідовність розробки методології інтервального аналізу та моделювання складних систем. Головними перевагами запропонованого підходу є можливість моделювання складних систем в умовах повної невизначеності, коли про параметри системи відомо лише те, що вони знаходяться в певних межах.
Розроблено математичні моделі та алгоритми оцінки перетворення інтервальних характеристик в типових перетворювачах складних систем, а саме на виходах лінійних та нелінійних статичних перетворювачів, лінійних динамічних та нелінійних динамічних, цифрових перетворювачів. Розглянуто процеси перетворення інформативних параметрів у вигляді інтервальних величин при типових з'єднаннях перетворювачів, запропоновано метод агрегації інтервальних моделей простих функціональних перетворювачів. Розроблені моделі перетворювачів дають можливість створювати та аналізувати системи будь-якої складності та з довільними видами функціональних перетворень.
Розроблено способи формалізованого опису інтервальних моделей систем за допомогою інтервальних операторів. Проведено дослідження властивостей інтервальних операторів. Це дає можливість спростити процес створення, а також прискорити машинне моделювання системи, що аналізується.
Вдосконалено методи робастного аналізу складних систем, що, на відміну від існуючих, дають змогу аналізувати стійкість складних систем на основі розроблених інтервальних моделей.
Запропоновано принципи побудови проблемно-орієнтованих систем моделювання та інформаційно-обчислювальних комплексів на базі ЕОМ для інтервальних моделей складних систем. Розроблено програмне забезпечення для реалізації аналітичних інтервальних моделей складних систем. Розроблена система моделювання дає можливість створювати та аналізувати на структурному рівні інтервальні моделі систем будь-якої складності. На відміну від існуючих систем моделювання в умовах невизначеності, розроблена система дає можливість проводити моделювання в реальному масштабі часу.
Результати досліджень використано при розробці та аналізі системи дистанційного автоматизованого управління елеваторами на підприємстві “ІВП ІнноВіннПром”.
Задачі, що були описані в даній роботі, не обмежують області використання отриманих результатів. Запропонований підхід може бути застосований для вирішення різних питань, пов'язаних з розробкою, прогнозуванням та оптимізацією складних систем, систем управління та автоматики, а також інших об'єктів, які мають невизначеність параметрів, сигналів, процесів що властиві для них.
Подальший розвиток досліджень в цій галузі необхідно спрямувати на вдосконалення запропонованих методик та алгоритмів для підвищення ефективності використання інтервальних моделей. Важливим питанням для подальшого наукового пошуку є дослідження питань щодо врахування взаємозалежності параметрів та інших випадків, які, наприклад, в імовірнісному моделюванні враховуються через кореляцію.
Публікації автора:
Квєтний Р.Н. Бойко О. Р. Інтервальне моделювання нелінійних динамічних систем // Вісник Вінницького політехнічного інституту – 2003. – № 6. – С. 84-88.
Квєтний Р.Н., Бойко О.Р. Інтервальне моделювання динамічних перетворювачів систем управління та автоматики // Нові технології. Науковий вісник Інституту економіки та нових технологій. – 2004. – № 3(6). – С. 97-101.
Бойко О.Р. Операторний метод інтервального моделювання інформаційно-вимірювальних систем // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2005. – №3. – С. 161-165.
Квєтний Р.Н., Бойко О.Р. Інтервальне моделювання складних систем // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – 2005. – № 3. – С. 24-28.
Квєтний Р.Н., Бойко О.Р. Комп’ютерна система інтервального моделювання // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – Спецвипуск. – 2006. – C . 21-25.
Квєтний Р.Н., Бойко О. Р., Гуськова К. О. Моделювання складних систем в умовах невизначеності // Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини. – Київ. - 2002. - №11. – С. 9-12.
Kvetny R., Lysogor V., Boyko A.. Interval Modeling of Complex Systems // "EAST-WEST DESIGN & TEST WORKSHOP" EWDTW'04. – ALUSHTA. – 2004. – P. 189–192.
