Вперше одержано розширену гібридну імітаційно-управляючу модель вирішення задач автоматизованого управління складними об'єктами, яка включає реляційну моель, модель нечітких баз знань, мережеву модель на основі Е-мереж та стохастичних потокових графів, модель на основі засобів математичного програмування з нечіткими алгоритмічними обмеженнями, що дозволяє підвищити вірогідність рішень за рахунок більш повного врахування чинників, що виникають за умов часткової невизначеності під час прийняття рішень. Створено мережеву імітаційно-управляючу модель на базі апарату удосконалених Е-мереж (Extended nets), в якій на відміну від існуючих введено кольори маркерів у позиції мережі, розширено функції обчислювальних позицій, запропоновано інтерпретовані метапозиції та метапереходи ієрархічної Е-мережі, що дозволяє управляти простором станів і структурою моделі та розширити функціональні можливості моделювання й автоматизованого управління складними об'єктами за умов часткової невизначеності. Удосконалено метод автоматизованого управління взаємодіючими процесами, в якому використано гібридну імітаційно-управляючу модель динамічними об'єктами та її подання, що дозволило включити модель у контур автоматизованого управління та реалізувати управління у реальному часі розвитку процесів. Удосконалено метод лінійного програмування шляхом введення нечітких алгоритмічних обмежень, що дозволяє вирішувати задачі математичного програмування за умов нечіткості вихідних даних для автоматизованого управління складними об'єктами.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід до подання знанняорієнтованих продукційних моделей. Побудовано структуру відповідної алгебри лінгвістичних моделей. Алгебричне подання дозволяє описати знанняорієнтовані продукційні моделі як поліномні моделі та моделі у просторі стану. Опис базується на методах аналізу, запропонованих для слабо формалізованих процесів. Досліджено властивості стійкої моделі у просторі стану, які базуються на класичних методах теорії автоматичного керування. Розроблено методи аналізу власних значень і аналізу стійкості, що базуються на використанні реляційної алгебри. Алгебричний метод дозволив подати велику кількість правил як компактний алгебричний вираз. Методологія алгебричного аналізу слабо формалізованих систем включає також стуктурну та параметричну ідентифікацію алгебричних моделей, аналіз керованості та спостережуваності. Проблему синтезу лінгвістичних продукційних систем керування вирішено на базі квадратичного критерію, критерію розміщення полюсів і детермінованого підходу. Наведено метод синтезу, що базується на принципах реляційної алгебри. Створено комп'ютерну програму імітаційного моделювання складних динамічних систем.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну задачу підвищення завадостійкості та розширення функціональних можливостей пристроїв автоматичного керування на базі фазі-логіки. Розроблено метод структурного синтезу елементів фазі-логіки, а також методи частотно-імпульсного, широтно-імпульсного та фазо-імпульсного кодування фазі-величин, які дозволяють досить точно представити значення функції належності. Запропоновано математичні моделі базових елементів фазі-логіки, застосування яких дозволить синтезувати імпульсні елементи та пристрої, які характеризуються високою завадостійкістю. Створено математичні моделі елементів фазі-логіки типу "добуток", а також математичні моделі блоків фазі-контролерів, які відрізняються тим, що інформація у них представляється частотно-, широтно- і фазо-імпульсними сигналами, що дозволяє підвищити завадостійкість і розширити їх функціональні можливості. Синтезовано структурні схеми частотно-імпульсних і широтно-імпульсних елементів фазі-логіки. Побудовано структурні схеми частотно-імпульсних і широтно-імпульсних фазі-нейронів для фазі-нейронних мереж. Наведено функціональні схеми широтно-імпульсних елементів, які здійснюють операції мінімуму та максимуму. Роботоздатність розроблених широтно-імпульсних елементів фазі-логіки перевірено за допомогою програмного пакету Micro-Cap.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід до проектування інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень за нечітких умов, що полягає в інтеграції технологій штучного інтелекту (експертних систем, теорій нечітких множин і нечіткої логіки, штучних нейронних мереж і генетичних алгоритмів) з точними методами й моделями пошуку рішень, а також методами імітаційного моделювання. Створено та експериментально обгрунтовано нову концепцію підтримання розв'язання задач стратегічного управління виробництвом. Розроблено пакет прикладних програм реалізації інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень у стратегічному управлінні IDSS. З використанням IDSS розв'язано практичні завдання стратегічного управління промисловим підприємством, що функціонує за умов ринкової економіки. Розроблено інтелектуальну систему СААРР, призначену для підтримки прийняття рішень у задачах проектування та планування гнучких складальних систем. З використанням розробленої інтелектуальної системи розв'язано практичну задачу групування конструкційних модулів, складальних вузлів і частин виробів. Відзначено, що ця система забезпечує прискорений аналіз стану виробництва та процесу прийняття управлінських рішень, характеризується високою якістю та гнучкістю.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу керування стохастичними об'єктами за умов невизначеності щодо структури та параметрів об'єкта. Вдосконалено методи керування на базі моделей, що настроюються, з врахуванням наявних обмежень на величину похибки керування та динаміку керуючого впливу. Запропоновано швидкодіючу адаптивну процедуру ідентифікації параметрів багатовимірних об'єктів керування. Висвітлено адаптивні процедури навчання та самоорганізації в реальному часі з високою швидкодією для нечітких нейромережевих моделей. Модифіковано метод керування на базі оберненої нечіткої моделі. Проаналізовано закони керування на базі локальної лінеаризації нечітких моделей з використанням процедур навчання та самоорганізації. Проведено імітаційне моделювання розроблених законів керування та процедур навчання. Розв'язано актуальні практичні завдання керування складними технічними об'єктами з використанням даних методів та моделей.

  Скачати повний текст

Досліджено властивості операцій геометричної різниці Мінковського, суми, перетину, об'єднання для розмитих за Зале множин і за їх допомогою описано послідовності множин, які надають розв'язок задачі зближення. Установлено необхідні та достатні умови закінчення гри для задач якості на швидкодію. Описано сукупність усіх точок для різних способів завдання динаміки гри (нестаціонарної, систем з пам'яттю та запізненням), із кожної з яких гравець може здійснити попадання об'єкта за один крок на розмиту термінальну множину. Одержано умови закінчення нестаціонарної, з дискретною Вольтеррівською еволюцією, диференціально-різницевої ігрової задачі з розмитими множинами та побудовано функції належності. Одержано розв'язок задачі якості для дискретного аналогу ігрової задачі конфліктно-керованого процесу, еволюція якого визначається інтегральним рівнянням Вольтерра. Для аналітичного опису послідовності розмитих множин побудовано функції належності. У припущенні опуклості, замкненості та обмеженості носіїв розмитих множин використано апарат опорних функцій. Це надало можливість одержати аналітичний опис множин у вигляді лінійних нерівностей. Виділено ситуацію, коли інформованість гравця під час вибору керування суперника не має значення.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено методи й алгоритми побудови моделей процесів управління на основі ретроспективних даних, що описують хід даних процесів у минулому. Метою розробки таких методів є підвищення ефективності функціонування систем підтримки прийняття рішень (СППР) за рахунок введення підсистеми ретроспективного моделювання процесів управління, яка дозволить формалізувати емпіричні знання, накопичені в процесі функціонування СППР. Як механізм для класифікації даних за умов неповноти та неточності використано апарат теорії наближених множин. Визначено нову міру нерозрізненості об'єктів, яка базується на відношенні подібності елементів множини. Запропоновано нові визначення мір подібності окремих атрибутів і об'єктів у цілому. Наведено нові визначення показників розрідженості, відстані та якості кластеризації. Розроблено алгоритм кластеризації бази даних, який грунтується на використанні зазначених показників. Апробовано новий метод побудови графових моделей процесів управління, які відображають послідовність переходів у часі від однієї операції до іншої. На дугах графа визначено вагові коефіцієнти, що показують можливість такого переходу. Надано визначення функцій, що відображають залежність умов виконання операцій від стану навколишнього середовища. Проаналізовано програмну реалізацію підсистеми ретроспективного моделювання процесів. Оцінено ефективність роботи підсистеми моделювання процесів за допомогою спеціальної методики оцінки роботи систем підтримки прийняття рішень.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано нейромережеві методи та архітектури для відновлення показника Херста у реальному часі, що дає змогу розв'язувати проблеми раннього виявлення зміни властивостей (розладнань) об'єктів і систем керування. Наведено архітектуру та метод самоорганізації нейромережевої моделі з використанням резонансних фільтрів у реальному часі, що дає змогу виділяти з сигналу, що аналізується, необхідну кількість квазігармонічних компонент. Модифіковано нейромережеві моделі радіально-базисних конструкцій на базі квадратичних функцій активації та методи навчання, що характеризуються високою швидкодією та низькою обчислювальною складністю, а також забезпечують прогнозування та діагностику сигналів довільної природи у реальному часі.

  Скачати повний текст

Вперше обгрунтовано процедури навчання багатошарового персептону (БП) на базі використання методу поточного регресійного аналізу, які забезпечують одержання нейромережевих моделей, що адекватно відображають властивості нестаціонарних динамічних об'єктів. Одержано рекурентні форми регуляризованих багатокрокових процедур навчання штучних нейронних мереж (ШНМ) з метою забезпечення стійкості процесу корекції параметрів. Розроблено процедуру вилучення (дискримінації) моделі з сукупності нейромережевих моделей, які використовуються для опису властивостей об'єктів, що дозволяє прискорити процес керування. З метою зменшення необхідного об'єму обчислень удосконалено процедури прямого адаптивного нейрокерування. Вперше на основі БП розроблено субоптимальний нейрорегулятор, що забезпечує високу швидкодію та якість керування.

  Скачати повний текст

Розроблено алгоритми, моделі та програмне забезпечення для розв'язання задач керування складними об'єктами та процесами, що автоматизуються. Розглянуто прямі методи, пов'язані з розв'язком чітких та нечітких систем лінійних алгебричних рівнянь з сингулярною або виродженою матрицею в нейромережі. Запропоновано алгоритми розв'язання систем алгебричних рівнянь з нечіткими коефіцієнтами, методи та алгоритми реалізації операцій нечіткої арифметики в нейромережі, алгоритм ідентифікації об'єкта типу "чорний ящик" на основі полінома Колмогорова - Габора для умов інформаційної невизначеності, а також алгоритм прогнозування нечітких числових рядів на підставі прямих методів та методів занурення в нейромережу.

  Скачати повний текст

Вивчено властивості спеціальних багатозначних відображень, їх опорних функцій та обернених функціоналів Мінковського, які визначають розв'язувальні функції. Встановлено функціональну форму першого прямого методу Понтрягіна і з її допомогою надано порівняння гарантованого часу, розглянутих методів. Досліджено конфліктно-керовані процеси з термінальним функціоналом і різними формами умови Понтрягіна, зокрема, з умовою Зонневенда. Одержано співвідношення для визначення гарантованого часу, явний вигляд керувань переслідувачів і точки прицілювання на термінальній множині.

  Скачати повний текст

Розроблено нові робастні методи оцінювання та ідентифікації станів і параметрів багатовимірних, нестаціонарних і нелінійних об'єктів, працездатних за умов порушення апріорних гіпотез і мінімальної апріорної інформації про оцінюваний об'єкт керування. Вивчено властивості нечітких еліпсоїдальних множин, призначених для формалізації невизначеностей невідомої природи. Висвітлено робастні методи оцінювання станів (ідентифікації параметрів) багатовимірних статичних лінійних об'єктів керування за умов мінімальної апріорної інформації у класі нечітких множинних оцінок. Досліджено умови збіжності алгоритму нечіткого еліпсоїдального оцінювання. Побудовано робастний спостерігач стану для випадку, коли одна або декілька фазових координат лінійного об'єкту керування вимірюється точно; в класі нечітких еліпсоїдальних оцінок розв'язано задачі оцінювання станів динамічних об'єктів у неперервному часі. Розроблені методи нечіткого еліпсоїдального оцінювання застовано для ідентифікації математичних моделей нелінійних об'єктів керування заданих нейромережними моделями за умов невизначеності. Створено алгоритмічне та програмне забезпечення, що реалізує розроблені робастні методи оцінювання та ідентифікації.

  Скачати повний текст

Розроблено методи алгоритмічного та структурного синтезу ситуаційних, позиційних, рангових, порядкових і медіанних класифікаторів, що дозволяє за умов апріорної статистичної невизначеності розв'язувати задачі розпізнавання станів об'єктів керування з точністю до гіпотез. Запропоновано методи <$Eepsilon>-оптимізації класифікувальних структур з обчилювачами рангів спостережень баз навчальної та з навчальною вибірковістю, що дозволяє стабілізувати ймовірність помилки розпізнавання станів об'єктів керування у разі порушення апріорних статистичних припущень. Наведено методи оцінювання робастності, стійкості, розрізнювальної здатності та непараметричності адаптивних інваріантних класифікаторів, що дозволяє розробити рекомендації щодо вибору оптимальної структури спостерігача станів об'єкта керування. Запропоновано методи синтезу регуляторів на базі адаптивних інваріантних класифікаторів, що дозволяє розв'язувати задачі робастного керування нелінійними та лінійними об'єктами за умов статистичної невизначеності збурень і завад. Розвинуто методи модифікації спостерігачів типу фільтр Калмана з адаптивними інваріантними класифікаторами, що дозволяє одержати оцінки станів лінійних динамічних систем, робастних щодо порушення апріорної гіпотези про заваду вимірювання. Одержані результати дозволяють розв'язати науково-технічну проблему синтезу адаптивних інваріантних класифікаторів станів об'єктів керування за умов апріорної невизначеності статистичної природи.

  Скачати повний текст

Проаналізовано шляхи побудови динамічних нейронних мереж і способів їх використання в системах автоматичного керування. Розглянуто принципи функціонування нейроних мереж та алгоритми їх навчання. Обгрунтовано шляхи побудови структури динамічної нейронної мережі на базі інформації про вид і порядок диференціального рівняння, розв'язання якого визначає бажані характристики мережі. Запропоновано новий спосіб переходу від лінійного диференціального рівняння до структури нейронної мережі. Визначено шляхи побудови нейронної мережі для відтворення функціональних залежностей, що описуються нелінійними диференціальними рівняннями. Охарактеризовано архітектуру динамічної нейронної мережі, яка використовується для реалізації пропорціонально-інтегрально-диференціального закону керування, а також її модифікований варіант, з розділеними входами. Розроблено методи визначення стійкості системи автоматичного керування з використанням синтезованого нейронного контролера, проведено порівняльний аналіз системи керування, виконаної на базі нейронного контролера, з системами керування, які реалізовані методом кореневого годографа та за допомогою частотних характеристик. Розглянуто методи навчання нейронних контролерів (з використанням нейронної моделі об'єкта, нейронних моделей оберненого об'єкта та оберненого еталона та з застосуванням нейронної моделі оберненого еталона за наявності збурень) та проведено порівняння результатів їх навчання.

  Скачати повний текст

Розвинуто системні принципи аналізу та синтезу радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки, що дає змогу, базуючись на теорії нечітких множин, застосовувати сучасну методологію керування процесами. Розроблено методи синтезу структури радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки. Розвинуто метод лінгвістичної апроксимації, використаний з метою формалізації лінгвістичних правил керування системою логічних рівнянь. Створено метод параметричного синтезу цифрового регулятора даних радіотехнічних систем шляхом оптимізації параметрів функцій належності нечітких термів, за допомогою яких здійснюється оцінка вхідних параметрів та керуючого впливу цифрового регулятора. Запропоновано моделі формування керувального впливу у цифрових регуляторах радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки. Удосконалено методи імітаційного моделювання радіотехнічних систем автоматичного керування, а також параметричної оптимізації цифрових регуляторів на базі нечіткої логіки, що дає змогу виконувати дослідження реальних характеристик синтезованих радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки.

  Скачати повний текст

Розроблено методи організації виводу на понятійних когнітивних структурах із застосуванням системного підходу. Для оперування семантикою понятійних знань використано математичну модель, яка базується на апараті топології та враховує системологічні закономірності ієрархічності, монізму та цілісності. Вирішено питання структурування запитів до машини виводу, контролю за суперечливістю та надання вхідному потоку інформації вигляду, придатного для обробки в інтелектуальній системі. Запропоновано алгоритми дедуктивного виводу, які визначають виводимість знань із початкових умов та сприяють одержанню інформації, що раніше не містилась у моделі. Апробовано когнітивний метод індуктивного виводу, який установлює відношення між об'єктами бази знань. Здійснено інтерпретацію математичного методу моделювання понятійних знань для класифікаційного підходу. Отримано інтерпретацію абдуктивного методу виводу як різновиду дедукції. Описано понятійну модель газової галузі України методами класифікаційного моделювання та розроблено програмну систему "Контракт-2".

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби структурно-параметричної оптимізації нечітких цифрових керувальних пристроїв (НКП) для підвищення ефективності нечітких систем управління об'єктами за умов невизначеності. Створено метод і програмно-алгоритмічні засоби оптимізації параметрів функцій належності (ФН) вхідних сигналів НКП з врахуванням виду бажаних перехідних процесів. Удосконалено градієнтну процедуру параметричної оптимізації ФН вихідних сигналів НКП Сугено- та Мамдані-типу. Наведено методику та засоби структурної оптимізації НКП на базі вибору оптимальної кількості лінгвістичних термів і ранжування правил за ступенем їх впливу на вид синтезованих ФН нечітких керувальних сигналів. Сформовано бібліотеку Verilog-моделей арифметико-логічних пристроїв і елементів спеціалізованих нечітких табличних процесорів.

  Скачати повний текст