Выпуск №1(17) / 2020

Полный текст журнала вы можете скачать по ссылке

Вернуться назад

Статьи в выпуске

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ (с. 5-24)
Черкашин Александр Константинович, Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН
Аннотация

Обсуждаются актуальные проблемы формирования метатеоретических основ моделирования при реализации методов анализа иерархий (МАИ), а именно - вопросы математического обоснования шкалы суждений на основе взаимосвязанных наблюдений, парных сравнений факторов, критериев и альтернатив, расчета приоритетов и их синтеза в итоговые оценки. Показано, что базовые положения (аксиомы) МАИ непосредственно связаны со свойствами частных производных, характеризующих предельную норму замещения факторов, и с дифференциальным уравнением Эйлера для однородных функций многих переменных. На метатеоретическом уровне эти связи обусловлены процедурами расслоения пространств и множеств на элементах базы расслоения разного содержания. Методология МАИ основана на расслоениях числовых множеств, касательных расслоениях на многообразиях и расслоениях знаний на системные теории, что обеспечивает универсальность ее применения. Математический анализ процедур МАИ выделяет требование линейности пространства исследования и необходимость линеаризовать показатели в самом начале обработки данных с дальнейшим переходом от исходных абсолютных показателей к относительным для формирования локальной системы координат касательного слоя (кластера) – пространства локального, линейного, метрического и ограниченного. Уравнение Эйлера связывает значения координат локального пространства касательного слоя в форме метрических зависимостей – функций оценивания линейного и нелинейного вида, известных в МАИ. Для определения шкалы превосходства на разных уровнях формализации применяются натуральные и целые числа, рациональные числа, действительные и гипердействительные числа стандартного и нестандартного анализа. Показано, при каких ограничениях в процедурах МАИ, имея матрицу парного оценивания и не зная вид функции ранжирования, появляется возможность вычислять приоритеты и выбирать нужный вариант решения. Расчетные приоритеты – это относительные чувствительности изменения оценочных функций, а их соотношения – нормы замещения учитываемых факторов. Выводятся уравнения синтеза оценок глобального приоритета на основе показателей локальных приоритетов по всем критериям. Итоговая функция оценивания может быть представлена в виде произведения векторов и матриц сравнения разных иерархических уровней (полилинейной формы).

2. САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СЕТЕВЫЕ ЭКСПЕРТНЫЕ СРЕДЫ В УПРАВЛЕНИИ РЕГИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОГЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ (с. 25-39)
Виноградов Геннадий Павлович, Воронин Юрий Анатольевич, Тверской государственный технический университет
Аннотация

Задача системы управления регионом состоит в обеспечении повышения качества жизни проживающего населения путем использования техногенных систем различного уровня сложности, которые создаются для удовлетворения определенных потребностей, определяемых интересами. Концентрация промышленных объектов и усложнение в них технологических процессов, породило проблемы безопасности, роста риска техногенных катастроф. В этой связи проблема безопасности, качества жизни и т.п. должна рассматриваться в контексте интересов использования техногенных систем. Цель работы: разработка на основе концепции «приемлемого» риска подхода к управлению региональным развитием при соблюдении обязательного требования по обеспечению техногенной безопасности и качества жизни. Выполнено исследование проблемы принятия решений в активных самоорганизующихся системах, в которых мотивация людей порождает эндогенно цели функционирования. Методы исследования: общая методология и методы системного анализа, аналитического моделирования методы теории активных систем. Результаты: Предложен подход для оценки качества жизни, уровня безопасности в регионе и изучения складывающихся тенденций на основе использования активных методов и информационных технологий. Показано, что основой их построения являются самоорганизующиеся экспертные среды на базе современных сетевых и телекоммуникационных технологий. Разработана математическая постановка и модель принятия согласованных решений в задаче управления техногенной безопасностью. В отличие от известных подходов предложено для формирования представлений управляющего органа о состоянии объекта управления использовать дополнительные каналы получения информации от сетевых экспертных сред. Разработана концептуальная модель механизма самоорганизации таких сред.

3. ПАТТЕРНЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМИ СИСТЕМАМИ (с. 40-54)
Виноградов Геннадий Павлович, Прохоров Алексей Александрович, Шепелев Георгий Андреевич, ЗАО НИИ Центрпрограммсистем
Аннотация

Роботизированный комплекс (РТК) следует рассматривать, как киберфизический объект, представляющий собой информационно связанную совокупность физических компонентов, бортовых измерительных систем, бортовых исполнительных систем, бортовой вычислительной системы, где реализованы алгоритмы управления, и пункта управления с информационно-управляющим полем. Такой объект должен обладать свойством самодостаточного поведения, гарантирующего выполнения некоторой миссии. Требование интеллектуализации поведения заставляет пересмотреть логические и математические абстракции, положенные в основу построения их бортовых систем управления. Актуальной является проблема разработки таких систем на базе теории паттернов. Показано, что это обеспечивает перенос эффективного опыта в систему управления РТК и обеспечивает совместимость теологического подхода и подхода, основанного на причинно-следственных связях. Рассматриваются проблемы идентификации и построения моделей паттернов. Предложено для этих целей использовать четыре позиции обработки информации, разработан метод логического вывода на паттернах.

4. МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ВЛИЯНИЯ РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИКИ НА СПРОС И ЦЕНУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РЕГИОНЕ (с. 55-67)
Гальперова Елена Васильевна, Гальперов Василий Ильич, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН
Аннотация

Развитие цифровых технологий меняет свойства систем электроснабжения и стирает границу между производителями и потребителями электроэнергии. В статье представлен метод формирования стоимости электроэнергии в региональной энергосистеме, который является составной частью подхода к оценке влияния развития интеллектуальных систем энергетики на спрос на электроэнергию в регионе. Определение стоимости электроэнергии в системе состоит в последовательном согласовании требуемых объемов потребления электроэнергии и возможностей производителей, стремящихся к достижению своих лучших экономических показателей. Каждый производитель описывается в виде оптимизационной модели, которая является отдельным агентом в многоагентной модели энергосистемы.

5. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ДАННЫХ SCADA И WAMS ПРИ КИБЕРАТАКАХ НА ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННУЮ ИНФРАСТРУКТУРУ ЭЭС (с. 68-78)
Колосок Ирина Николаевна, Гурина Людмила Александровна, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН
Аннотация

Надежное функционирование электроэнергетических систем (ЭЭС) зависит от качества данных SCADA и WAMS, являющихся частью информационно-коммуникационной инфраструктуры киберфизических ЭЭС. Возрастающие угрозы кибербезопасности ЭЭС указывают на необходимость разработки методов анализа данных, учитывающих последствия кибератак на системы сбора, передачи и обработки информации. Проведенные исследования показали влияние кибератак на качество данных. Выявлена взаимозависимость нарушения свойств кибербезопасности и низкого качества данных. Предложен алгоритм оценки качества данных SCADA и WAMS с учетом свойств кибербезопасности информационно-коммуникационной инфраструктуры ЭЭС.

6. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ (с. 79-88)
Дунаев Андрей Михайлович, Дунаев Михаил Павлович, Иркутский национальный исследовательский технический университет
Аннотация

В рамках настоящей статьи представлен способ обеспечения надёжности функционирования сложного электрооборудования на транспорте, основанный на разработке системы интеллектуального диагностирования промышленных преобразователей частоты, входящих в состав частотно-регулируемых электроприводов. Авторами предложена процедура получения оптимального логического алгоритма диагностирования данного оборудования и выполнена программная реализация означенной процедуры. Получен искомый алгоритм, определяющий структуру базы знаний экспертной системы для диагностирования промышленных преобразователей частоты. Корректность и эффективность функционирования экспертной системы, реализованной в соответствии с указанной структурой, подтверждена на практике

7. СИСТЕМА ОНТОЛОГИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АНТРОПОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (с. 89-104)
Ворожцова Татьяна Николаевна, Майсюк Елена Петровна, Иванова Ирина Юрьевна, Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН
Аннотация

В работе предлагается разработка системы взаимосвязанных онтологий, предназначенных для формализованного описания и согласования терминологии разных предметных областей – энергетики и экологии, при выполнении исследований вредного воздействия объектов энергетики на окружающую среду. Работа выполняется в рамках проекта РФФИ «Методы построения онтологического пространства знаний для интеллектуальной поддержки принятия решений в энергетике и экологии с учетом качества жизни». Выполнен онтологический инжиниринг предметной области исследований. Рассматриваются методические подходы, используемые при исследовании проблемы антропогенного влияния объектов энергетики и проведении соответствующих количественных оценок. Для систематизации экологических оценок и установления зависимостей между основными показателями, описывающими влияние энергетической деятельности на элементы природной среды, предлагаются семантические методы, в частности онтологический инжиниринг предметной области. Онтологический подход систематизирует используемую базовую терминологию и позволяет наглядно представить взаимосвязи между элементами природной среды, объектами энергетики и их характеристиками, факторами воздействия, а также позволяет выстроить последовательность проведения исследований и систематизировать методическое обеспечение, применяемое для оценки влияния энергетики на природную среду

8. ПРОЕКТ ИНФОРМАЦИОННОГО СТЕНДА «ПРИЗМА» ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯЗЫКОВ И СИСТЕМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ (с. 105-119)
Городняя Лидия Васильевна, Демидов Сергей Евгеньевич, Кириченко Михаил Дмитриевич, Ткаченко Денис Дмитриевич, Институт систем информатики СО РАН, НГУ
Аннотация

Статья посвящена вопросам, возникающим в связи с проблемой измерения характеристик языков и систем программирования, влияющих на трудоёмкость разработки программного обеспечения и производительности программных приложений. Парадигмальные модели языков и систем программирования могут быть полезны при систематизации языков программирования, оценке их сходства и различия, что позволяет строить лаконичные определения относительно таких моделей. Это даёт возможность стратификации представления особенностей семантики языков программирования на автономно развиваемые компоненты в процессе пошаговой разработки экспериментальных систем программирования и формирования схем изучения и преподавания системного программирования.

9. РОЛЬ ФОРМАЛИЗАЦИИ ТРЕБОВАНИЙ В ТЕСТИРОВАНИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ (с. 120-129)
Бахвалова Зинаида Андреевна, Камышова Елена Александровна, Иркутский национальный исследовательский технический университет, АО ISPsystem
Аннотация

В статье рассмотрена роль формализации требований в тестировании программного обеспечения (ПО). Исследованы понятия «требование к ПО» и «тестирование ПО», сделан вывод об их тесной взаимосвязи. На основе выполненного анализа влияния некачественных требований на процесс тестирования сделан вывод о важности высокого качества требований для процесса разработки ПО. Предложено формализовать требования для повышения их качества. Рассмотрены несколько методов формализации требований, по каждому из которых сделан вывод о влиянии подобной формализации на ручное и автоматизированное тестирование. Выявлено, что рассмотренные методы предлагают формализацию поведения системы, но с точки зрения упрощения автоматизации тестирования (а именно подготовки наборов данных для тестов) формальная модель должна описывать структуру данных. Подобная модель может быть организована в виде иерархии.

10. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА МНОЖЕСТВА ВАРИАНТОВ РАСЧЕТОВ МОДЕЛИ ОРИРЭС И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В WEB-ПРИЛОЖЕНИИ (с. 130-141)
Трофимов Иван Леонидович,Трофимов Леонид Николаевич, Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН
Аннотация

Анализ данных при многовариантных расчетах развития межгосударственных электроэнергетических объединений требует наличия специализированных инструментальных средств с удобным графическим интерфейсом, позволяющим сравнивать различные результаты решения оптимизационной модели. В данной статье показаны возможности визуализации и анализа решений модели “ОРИРЭС” при формировании множества различных вариантов начальных условий – входных параметров модели; и технологии веб-приложения “ESAS” для представления результатов проведенных исследований широкому кругу Интернет пользователей.

11. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ДЛЯ РАСЧЁТА И ВИЗУАЛИЗАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ (с. 142-155)
Кузьмин Владимир Русланович, Институт систем энергетики имени Мелентьева СО РАН,
Аннотация

В рамках исследований по оценке влияния энергетики на геоэкологию региона выполняется разработка Web-ориентированной информационно-аналитической системы (WIS) для поддержки принятия решений в области экологии и энергетики. Одним из ее модулей является информационная подсистема (IS PEF) для расчёта количества вредных выбросов от объектов энергетики и визуализации результатов расчетов. В статье приводятся онтологии предметной области, использованные для проектирования базы данных IS PEF, подробно описана разработанная структура базы данных. Приведены архитектура IS PEF, детальное описание ее функциональных возможностей и агентов, а также проиллюстрированы результаты работы IS PEF.

Вернуться назад