Авторы

Алгоритмическое и информационное обеспечение управления инновационными проектами в условиях неопределенности

Памяти главного редактора А. А. Емельянова

20 сентября 2020 г. скоропостижно скончался известный российский учёный Александр Анатольевич Емельянов – доктор экономических наук, профессор, Почётный работник высшего профессионального образования Российской Федерации, профессор Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт», главный редактор журнала «Прикладная информатика / Journal of Applied Informatics», член правления НП «Национальное общество имитационного моделирования», лауреат общественного рейтинга «ТОП-100 самых цитируемых российских учёных по данным РИНЦ» в научном разделе «Информатика». Читать дальше...

Нечеткое когнитивное моделирование неоднородных электромеханических систем

Статья представляет метод нечеткого когнитивного моделирования неоднородных электромеханических систем (НЭМС) при управлении инновационными проектными решениями. В ходе эксплуатации НЭМС в результате их эксплуатационного старения изменяются свойства параметрических матриц обмоток и свойства векторного пространства НЭМС. Периодическое тестирование векторного пространства НЭМС позволяет получить достоверные сведения о текущем техническом состоянии НЭМС, о его изменениях в ходе эксплуатации и о рисках потери работоспособности. При этом наличие пропорциональных изменений сигналов при последовательном тестировании свидетельствует об однородном эксплуатационном старении НЭМС и о его темпах; непропорциональное изменение одного из сигналов говорит о повреждении или о развитии процесса неоднородного старения; (III) изменение сигналов при изменении углового положения ротора указывает на изношенность подшипников или на повреждения ротора НЭМС. В статье представлена модель НЭМС, описаны метод топологического исследования векторного пространства и способ формирования диагностических матриц. Отклонения их элементов носят нечеткий характер из-за неопределенности нагрузки, воздействующих факторов внешней среды и нестабильных питающих напряжений. Поэтому для прогнозного оценивания состояния НЭМС предложено использовать нечеткие реляционные когнитивные модели, которые позволяют реализовать полностью нечеткий подход к моделированию проблемных ситуаций в этих системах. Представленные данные подтверждают нарастание неоднородности НЭМС в условиях неопределенности внешних воздействий. Предлагаемый метод прогнозного оценивания состояния НЭМС, основанный на нечетких реляционных когнитивных моделях, обеспечивает устойчивость к возрастанию неопределенности результатов оценки для различных моделей системной динамики за счет обоснованного набора нечетких векторно-матричных операций. Читать дальше...

Нечеткие прецедентные модели для управления проектами с использованием мультионтологического подхода

Выявлены особенности инновационных проектов, которые должны учитываться при построении моделей информационных процессов в системах поддержки принятия решений (СППР) по проектному управлению. Показано, что с точки зрения учета данных особенностей перспективным представляются способы формирования знаний в виде онтологий и применение процедур анализа информации, основанных на прецедентных методах. Выявлены ограничения существующих прецедентных методов, в том числе предполагающих формирование базы знаний в виде онтологий, для их использования при управлении проектами. Обоснованы направления развития методов представления знаний в виде онтологий и их применения в рамках прецедентных подходов: обеспечение возможности использования нескольких независимых онтологий по разным предметным областям; учет отличий анализируемых проектов и создание условий для адаптации онтологий при изменении показателей внешней и внутренней среды проекта. Предложена структура СППР для проектного управления, обеспечивающая использование нескольких предметных и функциональных онтологий и разработанного нечетко- логического алгоритма адаптации рациональных решений, принятых ранее, для текущей ситуации. Приведено описание программных средств, реализующих предложенные модели и процедуры, а также результаты их применения для поддержки решений при управлении проектом по разработке инновационного асинхронного электродвигателя. Показано, что предлагаемый подход допускает описание текущей ситуации в лингвистическом виде. При этом, в отличие от известных вариантов прецедентных методов на основе применения онтологических моделей, описанный алгоритм вывода решений позволяет учитывать характеристики анализируемых ситуаций, относящиеся к различным предметным и функциональным областям. Это позволяет вырабатывать рекомендации по распределению ресурсов на выполнение проектных работ на основе анализа положительного опыта реализации проектов различного масштаба. Читать дальше...

Алгоритмы и программные средства адаптации базы знаний информационных систем управления проектами

Эффективность проектных решений во многом зависит от оперативности обработки большого объема данных из различных источников, что определяет целесообразность использования информационных систем поддержки решений (ИСППР) в области проектного менеджмента. Особенности информационных процессов при управлении проектами в значительной степени затрудняют или даже делают невозможным реализацию на практике методов построения аналитических, а также вероятностно- статистических зависимостей между характеристиками моделируемой системы проектного управления и показателями ее внутренней и внешней среды. В этой связи в качестве алгоритмического обеспечения ИСППР по управлению проектами перспективным является использование прецедентных методов анализа информации, основанных на знаниях об аналогичных ситуациях, наблюдавшихся ранее в практике проектного менеджмента, и представлении знаний в виде онтологий. Анализ практических ситуаций в области проектного управления позволяет обосновать целесообразность организации процедуры мониторинга базы знаний ИСППР, по результатам которой принимаются решения по ее адаптации. В статье предложены основные пути указанной адаптации: изменение структуры и основных элементов (в первую очередь, концептов) онтологий; уточнение структуры описания текущих ситуаций, а следовательно, и прецедентов. Описан разработанный алгоритм мониторинга базы знаний ИСППР по проектному управлению для анализа и идентификации типовых ситуаций целесообразности ее изменения. Алгоритм отличается возможностью выработки на основе нечеткой классификации результатов поиска и использования релевантных текущим ситуациям прецедентов рекомендаций по модификации онтологий. Предложена процедура изменения структуры описания прецедентов с учетом результатов оценки показателей нечеткого соответствия характеристик имеющихся прецедентов характеристикам реализуемого проекта. Приведены описание компьютерной программы, реализующей предложенный алгоритм и его составляющие, а также результаты ее применения. Читать дальше...

Интеллектуальная поддержка управления процессами обработки рудного сырья на основе прецедентного подхода и онтологических моделей

В статье рассматривается возможность применения прецедентного подхода для повышения эффективности управления теплофизическими и химико-энерготехнологическими процессами обработки рудного сырья. Предлагается использовать композиционную онтологическую модель, включающую в себя онтологии теплофизических и химико-энерготехнологических процессов термической обработки окомкованного фосфатного рудного сырья, а также управления этими процессами на горно-обогатительных комбинатах. Применение указанной модели позволяет обеспечить учет как специфических свойств и характеристик рассматриваемых процессов, так и уникальных задач и показателей управления. Использование композиционной онтологической модели также позволяет хранить информацию не только в количественном, но и качественном виде. Для формирования решений по обеспечению поддержки процессов управления обработкой рудного сырья предлагается использовать модифицированный прецедентный подход, который заключается в возможности работы с предложенной композиционной онтологической моделью при определении наиболее близкого решения к текущей ситуации, а также в формировании количественных значений этих решений на основе информации, представленной в лингвистической форме. Имеется возможность учета степени значимости каждой из онтологий при выработке решений для каждой отдельной текущей ситуации, возникающей при управлении процессами обработки рудного сырья. Читать дальше...

Нечеткая динамическая онтологическая модель для поддержки принятия решений по управлению энергоемкими системами на основе прецедентов

В статье рассмотрены особенности применения прецедентного подхода при управлении сложными энергоемкими системами в условиях необходимости учета различных энергетических, технических, экологических и эксплуатационных показателей, а также неопределенности влияния множества внутренних и внешних факторов. Это приводит к наличию большого объема слабоструктурированной информации, которая может быть представлена с помощью различных шкал, что определяет перспективность применения прецедентного подхода. Описана предложенная нечеткая онтологическая модель для поддержки принятия решений на основе прецедентов, отличающаяся использованием динамических концептов, а также концептов в виде разношкальных числовых и лингвистических переменных. Предложен алгоритм оценки близости прецедентов на основе онтологической модели, отличающийся учетом динамических аспектов изменения состояния управляемых систем. Представлены разработанные алгоритмы нечеткого логического вывода для поддержки принятия решений на основе прецедентов, которые позволяют использовать в качестве входных характеристик нечеткой продукционной модели как лингвистические, так и числовые переменные, а также различные логические связи между предпосылками правил. Описано программное обеспечение, реализующее разработанные модель и алгоритмы. Особое внимание уделено модулю модифицированного нечеткого логического вывода, выполненного с помощью средств языка Python 3.8.7. Для реализации пользовательского интерфейса указанного модуля применялась кросс-платформенная графическая библиотека Tkinter. Приведены результаты вычислительных экспериментов с использованием реальных данных, полученных при эксплуатации энергоемкой системы переработки мелкодисперсного рудного сырья, включающей обжиговую машину конвейерного типа. В качестве критерия эффективности управленческого решения рассматривалась минимизация удельных совокупных затрат на тепловую и электрическую энергию. Полученные результаты показали, что предложенные модель и программные средства позволяют получить результат, сопоставимый с результатом использования сложных аналитических зависимостей, обеспечивая при этом сокращение временных и финансовых затрат. Читать дальше...