№ 4(100)
from 31 августа 2022 года
Рубрика: Моделирование процессов и систем Авторы: Полбин А. В., Кропочева М. А. |
Данная статья посвящена исследованию зависимости обменного курса рубля от цен на нефть с использованием нейросетевого моделирования. Актуальность исследования подтверждается заинтересованностью органов денежно-кредитного регулирования в моделировании динамики обменного курса при выработке мер денежно-кредитной политики. К поставленным задачам относятся оценка взаимосвязи между обменным курсом рубля и ценами на нефть посредством многослойного перцептрона и рекуррентной нейронной сети, а также оценка влияния дополнительных факторов – валютных интервенций и геополитических рисков – на связь между исследуемыми переменными. По результатам исследования, применение нейронных сетей позволило с достаточной точностью оценить целевую переменную. Кроме того, было подтверждено ослабление зависимости между рассматриваемыми переменными в периоды проведения валютных интервенций и в условиях высокой геополитической нестабильности. При нейросетевом моделировании был сохранен нелинейный характер порождения ряда из значений обменного курса, а также была отмечена асимметрия реакции курса рубля на различные по знаку шоки цен нефти. Отбор гиперпараметров, применение бутстрапа и использование ансамблей нейронных сетей обеспечили более стабильные оценки и доверительные интервалы для эластичности курса рубля по ценам на нефть. Таким образом, сочетание указанных методов позволяет получить содержательные экономические выводы на основе обученной нейронной сети, избегая проблемы неинтерпретируемости весов нейросетевой модели. Продолжение... |
---|---|
Павел Джибраелович Саркисов – выдающийся ученый в области разработки технологии автоматизированного производства силикатных и тугоплавких неметаллических материалов, в том числе с использованием информационных систем управления. Продолжение... |
|
№ 5(101)
from 21 октября 2022 года
Рубрика: Эффективные алгоритмы Авторы: Мешалкин В. П., Бутусов О. Б., Чистякова Т. Б. |
Предложен оригинальный адаптивно-многоиндексно-кластерный алгоритм комплексной оценки воздействия химических загрязнений на лесные массивы по спутниковым фотоизображениям, отличающийся применением адаптивной процедуры формирования пиксельных кластеров, отображающих множество спектральных каналов фотоизображения каждого вида вегетационного состояния древостоя в зонах химических загрязнений лесных массивов, а также использованием процедуры расчета средневзвешенных значений комплексных вегетационных индексов для каждой зоны химических загрязнений, что позволяет на основе значений комплексных вегетационных индексов определять различные биологические, фитологические и физико-химические состояния зон лесных массивов. Для построения комплексных эколого-вегетационных индексов, привязанных к экологическим зонам, предлагается использовать средневзвешенные преобразования классических вегетационных индексов, с помощью которых рассчитывается новый специализированный комплексный вегетационный индекс, позволяющий выделять экологические зоны в лесных массивах по уровням воздействия на леса химических загрязнений промышленных предприятий. Специализированные комплексные вегетационные индексы адаптивного подбора весовых коэффициентов способны отображать различные биологические, физико- химические и экологические характеристики состояния лесных массивов на основе кластеризации пикселей спутниковых фотоизображений. Предложенный алгоритм позволяют вычислять в результате кластеризации более точные оценки суммарных площадей экологических зон лесных массивов, что может быть использовано в качестве основы для оценки степени экологической деградации лесных массивов и экологических ущербов. Продолжение... |
В статье представлен обзор и выполнен сравнительный анализ четырех методов оценки весовых коэффициентов для многокритериального принятия решений, основанный на попарных сравнениях: AHP, Dematel, BWM и SWARA. Показано на примерах, что достоверность оценок в значительной степени зависит от корректного применения инструмента попарных сравнений: оценки даются в вербальной шкале, а затем переводятся в количественные значения для расчета приоритетов критериев и альтернатив. Все стадии попарных сравнений являются многовариантными. В частности, достоверность этого инструмента принятия решений зависит от выбора числовой шкалы и метода определения приоритетов. Учитывая важность, подробно представлен набор понятий, касающихся лингвистических переменных, матриц лингвистических парных сравнений и числовой шкалы (масштабной функции). Показано, что информативность матрицы парных сравнений в AHP выше и является достаточной для однозначной реализации методов Dematel, BWM и SWARA. Хотя надежность решения по большему числу исходных данных считается выше, тем не менее нельзя утверждать, что результаты процесса AHP значимее. Акцент в данном исследовании сделан на масштабировании числовой шкалы. Масштабирование прямо связано с мысленным представлением вербальной шкалы, поскольку лицо, принимающее решение, формирует шкалу в соответствие со своим представлением. Показано, что сжатие числовой шкалы приводит к выравниванию приоритетов. Тенденция к выравниванию одинакова для всех типов числовых шкал и методов приоритизации, но процесс происходит при разных скоростях выравнивания. Для шкал с меньшим числом градаций характерно уменьшение степени приоритета на числовой шкале, что приводит к уменьшению в различии весов. В частности, это различие можно регулировать масштабированием. Продолжение... |
|
№ 5(101)
from 21 октября 2022 года
Рубрика: Эффективные алгоритмы Авторы: Булыгина О. В., Прокимнов Н. Н. |
Нефтяная отрасль является ведущей отраслью российской экономики, которая вносит крупнейший вклад в бюджет страны, создает огромное количество рабочих мест и полностью обеспечивает внутренние потребности в нефти и продуктах ее переработки. В России транспортировка сырой нефти от мест добычи до потребителей (в первую очередь, нефтеперерабатывающих заводов) осуществляется 5 видами транспорта. Наибольшее распространение получил трубопроводный транспорт, который обеспечивает транспортировку 83% сырой нефти и 30% нефтепродуктов. Важнейшим элементом трубопроводной системы являются резервуарные парки, которые используются для сбора и хранения нефти в местах соединения технологических участков трубопровода, а также перевалки на другие виды транспорта. Они являются особо опасными промышленными объектами, поэтому к их проектированию и строительству предъявляются крайне строгие требования. Важнейшим этапом строительства резервуарного парка является выбор площадки, который осуществляется на основе экономических критериев и инженерных требований. С целью сокращения количества вариантов его размещения, на которые будет выезжать изыскательская партия, предлагается проводить предварительный отбор наиболее перспективных территорий путем решения задачи многокритериальной оптимизации. Наличие огромного числа критериев приводит к необходимости использования эвристических методов, среди которых широкое распространение получили алгоритмы роевой оптимизации, основанные на моделировании коллективного поведения различных живых организмов. Для решения рассматриваемой задачи предложено использовать алгоритмы бактериальной оптимизации, которые позволяют учитывать и благоприятные, и негативные факторы, а также методы нечеткой логики. Продолжение... |
№ 5(101)
from 21 октября 2022 года
Рубрика: Модели и методики Авторы: Чистякова Т. Б., Шашихина О. Е. |
В статье рассматриваются вопросы, посвященные разработке гибкого интеллектуального программного комплекса для решения задачи оптимального планирования многоассортиментных непрерывно-дискретных производств. Данные производства характеризуются большим ассортиментом продукции, множеством видов и конфигураций оборудования, при увеличении размерности задачи количество вариантов производственных расписаний растет экспоненциально, поэтому актуальна разработка специализированного комплекса эффективного оптимального планирования и составления расписаний, настраиваемого на характеристики различных многоассортиментных производств. Целью настоящей работы является разработка методов и алгоритмов оптимизации календарного планирования в виде проблемно-ориентированного программного комплекса, позволяющего повысить производительность оборудования и сократить время изготовления заказов. В статье приводится математическая постановка задачи оптимизации и совокупность математических моделей и алгоритмов формирования целевых функций для оптимального календарного планирования перенастраиваемых производств. Проведение данного исследования основывается на использовании методов теории расписаний, оптимизации и эволюционных вычислений, средств объектно-ориентированной разработки сложных программных комплексов и баз данных. Предложенный программный комплекс обладает различными интеллектуальными пользовательскими интерфейсами, дополняемыми базами данных продукции, оборудования и технологических регламентов, библиотекой целевых функций и математических методов оптимизации, модулем экспертной настройки системы, а также интерактивной системой визуализации полученных производственных планов в форме диаграммы Ганта и дерева решений задачи оптимизации. Тестирование программного комплекса производилось на данных полимерных и металлургических предприятий России и Германии и подтвердило эффективность решения задач планирования. Внедрение предлагаемого программного комплекса позволяет обеспечить эффективную загрузку оборудования предприятия, уменьшить стоимость производства и упростить процесс принятия управленческих решений в ходе производственного планирования. Продолжение... |