Конспект лекцій по дисципліні Інформаційні моделі "великих" систем
| Вид материала | Конспект |
- Конспект лекцій методичні вказівки для студентів спеціальності 090603 «Електротехнічні, 604.49kb.
- Конспект лекцій Суми Видавництво Сумду 2010, 2423.29kb.
- Конспект лекцій з дисциплін: «Інформаційні системи І технології в туризмі» (для студентів, 21.75kb.
- План проведення лекцій та лабораторних занять 4 курсу “інформаційні системи й технології, 105.09kb.
- Конспект лекцій по дисципліні: "Фінансовий менеджмент" для студентів спеціальностей:, 286.79kb.
- Конспект лекцій з дисципліни "Інформаційні системи та технології у фінансових установах", 1112.81kb.
- Конспект лекцій з курсу "математичні моделі соціально-економічних процесів" (для студентів, 8.32kb.
- 1. Назва модуля, 17.87kb.
- Конспект лекцій 2004 Загальна теорія систем. Конспект лекцій Для студентів денної, 1136.85kb.
- Стислий конспект лекцій з дисципліни "Телекомунікаційні та інформаційні мережі" (тім), 3896.99kb.
14.1. Общенаучные задачи - идентификация, прогноз, диагностика и оптимизация систем любой физической природы, информация о функционировании которых может быть представлена в виде таблицы экспериментальных данных
- Формализация обработки результатов экспериментов и выявление новых, нетривиальных, не известных ранее закономерностей (Решение главной задачи искусственного интеллекта - извлечение знаний из данных).
- Построение содержательных математических моделей объектов любой физической природы по информации, полученной в режиме наблюдения.
- Построение содержательных математических моделей объектов любой физической природы по информации, полученной в режиме активного эксперимента.
- Корректная свёртка вектора выходных показателей в обобщённый критерий.
- Решение NP- полной задачи дискретной идентификации с полиномиальными от размерности вектора входных параметров трудозатратами.
- Решение NP- полной задачи дискретной оптимизации с полиномиальными от размерности вектора входных параметров трудозатратами.
- Формальный прогноз в технических, биологических, медицинских, социальных и др. системах.
- Формальная оптимизация объектов любой физической природы по комплексу заданных критериев;
- Формальная диагностика в технических, биологических, медицинских, социальных и др. системах.
- Разработка новых объектов любой физической природы, обладающих заданным комплексом потребительских свойств по данным "активного" эксперимента.
И др.
14.2. Научно-исследовательские задачи
14.2.1. В области химии
- Построение математической модели зависимости между строением химических соединений определённого класса и их физико-химическим, биологическими, потребительскими и др. свойствами.
- Прогнозирование физико-химических, биологических, потребительских и др. свойств новых соединений по их химическим формулам.
- Формальный синтез формул химических соединений, потенциально обладающих комплексом заданных свойств.
14.2.2. В области биологии
- Разработка тест - комплексов, специфичных для каждого микроорганизма, для экспрессной и малозатратной идентификации микроорганизмов в биоценозах.
14.2.3. В области медицины
- Формализация процедуры порождения специфических для каждого заболевания симптом комплексов (дифференциальных синдромов) для дифференциальной диагностики близких по проявлениям заболеваний.
- Формальная дифференциальная диагностика внутри групп трудноразличимых заболеваний.
- Ранняя (в том числе и в латентном периоде) диагностика опасных для жизни хронических заболеваний (например, раковой болезни).
- Формальный выбор оптимальной стратегии лечения конкретной болезни с учетом индивидуальных особенностей больного.
- Прогноз динамики развития болезни.
- Прогноз исхода заболевания.
- Построение содержательных математических моделей по результатам любых медицинских исследований.
14.2.4. В области материаловедения
- Разработка новых композиционных материалов (металлов, сплавов, резин, пластмасс, катализаторов, смесевых форм лекарственных препаратов, выпускных форм красителей и пигментов и др.), обладающих заданными свойствами.
- Разработка новых композиционных материалов, превосходящих по выходным показателям патенты-аналоги (формализованный алгоритм изобретения в области создания новых материалов).
14.2.5. В области разработки новых технологических процессов
- Поиск условий проведения технологического режима, обеспечивающего получение продукта с минимальной себестоимостью и заданным качеством на всех стадиях разработки нового технологического процесса от лабораторной прописи до внедрения в действующее производство.
- Получение продукта, превосходящего по выходным показателям известные патенты-аналоги (формализованный алгоритм изобретения в области создания новых технологий).
14.2.6. В области психологии
Разработка компактных и корректных психологических тестов для оценки:
- способностей;
- совместимости;
- профессиональной пригодности;
- интеллекта
- и т.п.
14.2.7. В области изучения и совершенствования технологических процессов
- Объективная свертка экономических, экологических, энергетических критериев и требований к потребительским свойствам продукта в обобщенный показатель оценки качества работы технологического процесса.
- Редукция изучаемого технологического процесса к его элементным свойствам - построение одномерных математических моделей зависимости выходного показателя (комплекса выходных показателей) от каждого из входных параметров по информации, фиксируемой в режиме нормальной эксплуатации.
- Оценка входных параметров по силе их влияния на выходной показатель (заданный комплекс выходных показателей).
- Ранжирование входных параметров по силе их влияния на выходной показатель (заданный комплекс выходных показателей).
- Оценка резерва выходного показателя по каждому входному параметру.
- Ранжирование входных параметров по величине их резерва по выходному показателю.
- Синтез оптимального управления по одномерным моделям изучаемого процесса.
- Редукция изучаемого технологического процесса к его системным свойствам - построение математической модели, описывающей зависимость выходного показателя (комплекса выходных показателей) от взаимного влияния входных параметров при любой размерности векторов входных параметров и выходных показателей).
- Синтез оптимального управления процессом по его системной модели.
- Формирование научно и технологически обоснованных требований к системе управления, обеспечивающих получение продукта, все показатели которого удовлетворяют заданным ограничениям.
- Оптимизация любых технологических процессов в химии, металлургии, нефтепереработке и др. с целью получения продукта с минимальной себестоимостью и заданными показателями качества.
- Корректный выбор минимально необходимого и достаточного для реализации заданной цели управления перечня управляемых переменных.
- Анализ управляемости процесса (оценка возможностей существующей системы управления обеспечить в каждой реализации процесса заданное качество функционирования).
- Синтез ситуационного управления процессом, позволяющий для каждой ситуации, определяемой сочетанием поддиапазонов значений неуправляемых входных параметров, обеспечить наиболее эффективное управление.
- Определение научно и технологически обоснованных требований к качеству сырья для конкретного технологического процесса при заданных требованиях к качеству его функционирования.
- Обеспечение заданного качества функционирования технологического процесса при существенных вариациях состава сырья (в том числе при работе на некондиционном сырье, не соответствующим требованиям технологической документации).
- Разработка полирегламентов с учетом существенных вариаций измеряемых, но неуправляемых входных параметров. (Ситуационное управление действующими производствами).
- Разработка полирегламентов с учетом обеспечения необходимой технологической гибкости (возможности менять технологический режим с целью получения продукта, удовлетворяющего индивидуальным требованиям различных заказчиков).
- Прогноз значений выходных показателей по известным значениям входных параметров.
- Формальный анализ "сбоев" технологического режима и реализация дуального управления процессом путем устранения причин "сбоев".
- Корректировка технологического регламента по данным, полученным при пуске нового технологического процесса в действующем производстве.
- Оценка экономически целесообразного уровня оптимизации процесса.
- Оценка экономически целесообразного уровня автоматизации управления процессом.
- Оценка экономически целесообразного уровня метрологии.
- Интеграция отдельных стадий получения продукта в общий процесс с общим критерием оптимизации: - получить конечный продукт с заданным качеством и суммарной минимальной себестоимостью по всем стадиям.
- Энерго- и ресурсосбережение, снижение себестоимости и сокращение количества отходов производства, повышение качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции.
- Обеспечение экономически прибыльной экологизации действующих производств.
- Оценка экономически целесообразного уровня автоматизации управления процессом.
- Технологический аудит - оценка потенциальных резервов изучаемого процесса по экономическим, экологическим, энергетическим и потребительским показателям, которые могут быть реализованы за счет оптимизации технологического режима на существующем оборудовании и использовании существующих систем информационного обеспечения и управления (т.е. без дополнительных затрат).
- И др.
Рекомендуемая литература
1. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: исследование зависимостей. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 487 с.
2.Аршакян Д. Управление ресурсосберегающей деятельностью в странах с ограниченными ресурсами. "Проблемы теории и практики управления." 3/2001 , с.37-40.
3. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973, 296 с.
4. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. – М.: "Советское радио". 1979, с.175.
5. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М.: Высшая школа, 1985, с.128.
6. Бейко И.В.,.Бублик Б.Н,.Зинько П.Н. Методы и алгоритмы решения задач оптимизации.- К.: Вища школа, 1983.- 512с.
7. А.Бейнз, Ф.Бредбери, С.Саклинг. Организация исследований в химической промышленности (условия, цели и стратегия). - М.: Химия, 1974, 336 с.
8. Автоматизированное управление процессами химической технологии / Бернацкий В.И., Деркач Г.К., Здор В.В., и др. - М.: Наука, 1981, 216 с.
9. Блехман И.И., Мышкис А.Д., Пановко Я.Г. Прикладная математика: предмет, логика, особенности подходов. Киев: Наукова думка, 1976, 270 с.)
10. Эдвард де Боно. Рождение новой идеи, Москва: "Прогресс",1976, 141 с.
11. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. - М.: Химия, 1975, 575 с.
12. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. М.: Наука, 1979 г., 448 с.
13. Васильев И.В., Шевченко А.И. Искусственный интеллект. Формирование и распознавание образов. - Донецк: ДОНГИИИ, 2000, 360 с.
14. Веселая Т.Н. О применении многомерного регрессионного анализа при исследовании технологических процессов. Заводская лаборатория,. 3, 1966 г.
15. Дородницын А.А. Математика и описательные науки, с.6-15. Число и мысль. Сборник. Вып.5.-Москва: «Знание», 1982, 176 с
16. Дородницын А.А. Проблема математического моделирования в описательных науках. - Кибернетика, 4, 1983, с.6-10.
17. Н.Дрейпер, Г.Смит. Прикладной регрессионный анализ. - М.: "Статистика", 1973, с.392.
18. Загоруйко Н.Г. Прикладные методы анализа данных и знаний. – Новосибирск: Из-во Ин-та математики, 1999, 270 с.
19. Закгейм Ю.А. Введение в моделирование химико-технологических процессов. - М.: Химия, 1982, 288 с.
20. А.Г.Ивахненко, Ю.П. Юрачковский. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. - М.: Радио и связь, 1987, 120 с.
21. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. - М: Химия, 1985, 448 с.
22. М.Д.Кац, В.П.Невмывако, Л.М.Славуцкая и др. Методология исследования при разработке новых химико-технологических процессов "Химическая технология", 4, 1984, с.3-4.
23. М.Д. Кац. Планирование эксперимента при изучении сложных нелинейных объектов. Химическая промышленность, 1991, №5, с. 55-57.
24. М.Д.Кац, Давиденко А.М. Методология разработки новых композиционных материалов, обладающих заданным комплексом физико-химических (потребительских) свойств. Вестник ХГПУ, выпуск 104, 2000, с.98-103.
25. М.Д. Кац, Э.И. Мостославская. Зависимость между строением дисперсных моноазокрасителей и их потребительскими свойствами на лавсане. – Журнал прикладной химии, 1983, № 9.
26. Основы научных исследований./Под ред. В.И.Крутова. - М.: Высш. шк., 1989. - 400 с.
27. Липатов Л.Н. Типовые процессы химической технологии как объекты управления. - М.: Химия, 1983, 320 с.
28. Е.В.Маркова, М.А.Векслер. Планирование эксперимента в тонком органическом синтезе. Заводская лаборатория, №10, 1968, с.1227-1228.
29. Н.Н.Моисеев. Математические задачи системного анализа. М.:Наука, 1981, с.488.
30. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта. - М.: Радио и связь, 1985, 376 с.
31. Пиггот С.Г. Интегрированные АСУ химическими производствами. - М.: Химия, 1985, 120 с.
32. Основы управления технологическими процессами. Под ред. Н.С.Райбмана. - М.: "Наука", 1978, с.440.
33. Расстригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами.- М.: Советское Радио, 1980, 232 с.
34. Реймерс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила и гипотезы. Москва.: Россия молодая, 1994 г.
35. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. Кн. 2. - М.: Мир, 1986, 320 с.
36. Р.Уайф, Ю.Хехенкамп. "SORT&gen - новая информационная технология открытия лекарств будущего. - Российский химический журнал. 1998, №6.
37. Шалютин С.М. Искусственный интеллект. - М.:Мысль. 1985, 199 с.
38. Шенон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: "Мир", 1987, с.418.
39. Эффективное энергоиспользование и альтернативная энергетика. /Под ред. А.К.Шидловского. Киев: «Украинские энциклопедические знания», 2000. -302 с.
40. Эйкхофф П. Оценка параметров и структурная идентификация. (Обзор). Автоматика. 1987, N6, с.21-38.
41. Современные методы идентификации систем. Под ред. П.Эйкхоффа. М. Мир.,1983, с.400.
42. .Эндрю А. Искусственный интеллект. - М.: Мир. 1985, с.264.
43. Юдин Д.Б., Юдин А.Д. Число и мысль. Вып.8 (Математики измеряют сложность). - М. :Знание, 1985, 192 с.
Навчальне видання
Конспект лекцій з дисципліни
Інформаційні моделі “великих” систем
Укладач: Кац М.Д.
Відповідальний за випуск: Кац М.Д.
Підписано до друку (дата) . Формат 6084/16. Друк. арк. - (кількість)
Тираж - (кількість) та інш.
Ротапринт РФ СНУ. 93009, м. Рубіжне, вул. Леніна, 31