Введение к работе
Актуальность проблемы. Современный этап развития науки и тех-[ характеризуется значительным усложнением решаемых задач, щости развития экономики переходного периода приводят к ситуа-
когда разрабатывать, внедрять и эксплуатировать сложные техни-ие и социо-технические системы приходится в условиях жесткой уренции, главным образом с иностранными фирмами, при острой атке денежных и других ресурсов. Это приводит к необходимости о сократить сроки разработки и внедрения новой техники, в том е систем управления сложными объектами, при сохранении или уве-нии качества выполняемых разработок.
Одним из путей достижения указанных целей является рациональ-выбор эффективных вариантов разрабатываемых систем, что тре-
применения мощной вычислительной техники и соответствующего матического и программного обеспечения, делающего возможным ход к многовариантному анализу будущих систем, который в на-щее время сдерживается сложностью расчета каждого варианта, щости с вычислительной техникой в настоящее время постепенно долеваются - появились мощные персональные компьютеры и рабо-станции. Поэтому задача разработки программного обеспечения подяки принятия управленческих и проектных решений становится осо-о актуальной.
Одной из самых трудных и малоразработанных является задача еза систем управления сложными объектами, которая в настоящее я решается в основном эмпирическими методами. Диссертационная га посвящена разработке математического и программного обеспече-поддержки принятия решений при выборе структуры систем управ-я сложными объектами и направлена, главным образом, на разра-у и реализацию алгоритмов многокритериальной оптимизации неяв-аданных функций смешанных переменных. Такие задачи обычно икают при выборе вариантов системы управления сложными объек-Работа выполнялась в рамках комплексной программы "Технологии орудование современных процессов" ("Прогресс-95, 96"), а также
НИР, выполняемых Сибирским отделением Инженерной академии по заказам НПО прикладной механики (г. Красноярск) и горно-іческого комбината в течение 1994-1997 годов.
Целью диссертационной работы является создание эффективного матического, алгоритмического и программного обеспечения решения окритериальных задач выбора эффективного варианта и планирова-загрузки системы управления сложным объектом. Для достижения этой цели решались следующие задачи: - анализ реальных систем управления сложными техническими объ-«и и формальных задач, к которым сводятся процедуры выбора активных вариантов таких систем;
- выявление основных проблем (с точки зрения трудностей оптим
зации), возникающих при решении задач выбора эффективных вариа
тов сложных систем;
разработка, обоснование и программная реализация алгоритм многокритериальной оптимизации, решающих поставленные задачи;
решение с помощью формальных моделей и разработанных щ граммных средств реальных задач выбора эффективных вариантов с стем управления сложными техническими объектами.
Методы исследования. Для решения поставленных задач исполь: вались методы теории систем и системного анализа, теории вероятное! и математической статистики, теории многокритериальной оптимизац и дискретной математики.
Научная новизна результатов, полученных в диссертации, состой1: следующем:
-
Проанализированы формальные модели выбора вариантов сист управления сложными техническими объектами и показано, что так задачи формализуются в виде многокритериальных задач смешанн оптимизации с алгоритмически заданными функциями.
-
Разработаны, обоснованы и реализованы алгоритмы адаптивк поисковой оптимизации, позволяющие строить и сужать множество Г рето при алгоритмически заданных функциях разнотипных переменны
-
Предложены структура и состав программной системы, позі ляющей решать задачи многокритериального выбора при синтезе упр; ления сложными системами.
-
Решены конкретные практические задачи выбора эффективн вариантов систем управления сложных технических объектов.
Практическое значение. Разработанные алгоритмы и построенная их основе программная система MultiOpt для решения многокритериа; ных задач смешанной оптимизации алгоритмически заданных функці а также результаты решения практических задач переданы в НПО щ кладной механики и Сибирскую аэрокосмическую академию. Получе положительные отзывы пользователей программной системы.
Формальные модели многокритериального выбора эффективных ] риантов систем управления сложными техническими объектами, мето; ка их построения и алгоритмы, применяемые для решения получаем задач многокритериальной смешанной оптимизации, используются учебном процессе кафедры системного анализа и исследования операи Сибирской аэрокосмической академии при обучении студентов по курс "Системный анализ", "Теория оптимизации" и "Системы искусственн интеллекта", а также в учебном процессе факультета информационн процессов и управления КГТУ при обучении по курсу "Автоматизаг управления техническими системами".
Основные защищаемые положения.
1. Задачи выбора эффективного варианта систем управления слож-
и техническими объектами формализуются в виде задач многокрите-
іьной оптимизации алгоритмически заданных функций со смешан-
и переменными.
-
Предлагаемые для решения рассматриваемых задач регулярные и [тивные поисковые алгоритмы обеспечивают получение приближенно-тгимума при условной и безусловной локальной и глобальной опти-щии.
-
Разработанная программная система для многокритериальной оп-ізации алгоритмически заданных функций смешанных переменных оляет строить аппроксимацию множества Парето, его анализ и суде при минимальном участии лица, принимающего решения. Публикации. По теме диссертации опубликовано четырнадцать пе-ых работ, список которых приведен в конце автореферата. Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты ертационной работы докладывались и обсуждались на научных се-ірах кафедры системного анализ и исследования операций Сибир-
аэрокосмической академии, секции информационных технологий ірского отделения Инженерной академии Российской Федерации, цународном симпозиуме по исследованию операций (Пассау, 1995), но-технических конференциях "Диагностика, информатика и метро-я" (Санкт-Петербург, 1994, 1995), "Проблемы качества и надежности ин" (Могилев, 1994), "Создание ресурсосберегающих машин и техно-й" (Могилев, 1996) и международной научно-технической конферен-
"Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении" сноярск, 1994).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, ючения, списка литературы и приложений. Общий объем работы -:тр.
