Оренбургский государственный университет

Проектирование и разработка информационной системы поддержки принятия решений в условиях неопределенности на основе игрового моделирования

ГК № 14.740.11.0287 от 17.09.2010

Руководитель — к.т.н., доцент заведующий кафедрой математического обеспечения информационных систем Влацкая И.В.

Данный этап выполняемой НИР является заключительным. Необходимо обобщение и оценка результатов исследования, а также разработка рекомендации по возможности использования результатов НИР в реальном секторе экономики и системе высшего образования.

Цель настоящего исследования — разработка методологии игрового моделирования принятия решений в условиях неопределенности и реализация автоматизированной системы поддержки принятия решений.

В рамках пятого этапа поставлена цель — разработать рекомендации по внедрению результатов проекта. Решены следующие задачи:

1. Проведено обобщение и оценка результатов исследования, включая оценку полноты решения задач и достижения поставленных целей; сопоставление и обобщение результатов анализа научно-информационных источников и теоретических (экспериментальных) исследований, оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
2. Разработаны рекомендации по возможности использования результатов НИР при подготовке принятия управленческих решений в организациях реального сектора экономики.
3. Разработаны рекомендации по использованию результатов НИР при подготовке научно-образовательных курсов в системе образования.

Полученные результаты НИР могут, прежде всего, использоваться организациями, перед которым возникают задачи принятия управленческих решений, имеющие конфликтную природу. При этом возможны ситуации полной или стохастической неопределенности.

Разработанная информационная система поддержки принятия решений в условиях неопределенности на основе игрового моделирования, поддерживает следующие игровые модели, разработанные для принятия решений в реальных бизнес и технологических процессах:

1. Модель принятия управленческих решений в условиях конкурентных рынков.
2. Модель кооперации производителей одного товара в рамках технологического процесса.
3. Модель планирования вычислений в грид-системе.
4. Модель распределения расходов между членами кооператива.
5. Модель распределения ресурса между предприятиями.
6. Модель распределения расходов на строительство системы водоснабжения.

Если перед организацией реального сектора экономики стоит подобная задача, то она может воспользоваться уже готовой информационной системой, разработанной в рамках настоящей НИР. Если же задача организации может быть сведена к одному из трех типов основных теоретико-игровых моделей (кооперативной, статистической или стохастической игры), то возможна быстрая разработка и интеграция дополнительного прикладного модуля в созданную информационную систему поддержки принятия решений. В случае необходимости использования совершенно других классов теоретико-игровых задач возможна разработка дополнительных решающих модулей для различных архитектур параллельных вычислительных систем.

Использование сервисно-ориентированной архитектуры, позволяет при необходимости, легко интегрировать информационную систему поддержку принятия решений в условиях неопределенности на основе игрового моделирования с существующими программными системами организации, включая корпоративную информационную систему, систему поддержи принятия решений на основе классических методов анализа и др.

Разработанная информационная система поддержки принятия решений также может быть использована в качестве дополнительного программного пакета организациями, продающими вычислительное время кластерных систем, SMP-систем или грид-систем.

Полученные параллельные алгоритмы решения теоретико-игровых задач продемонстрировали значительную эффективность и могут быть использованы при решении различных задач науки, техники и инновационной экономики.

Полученные результаты могут быть также использованы в рамках различных дисциплин, преподаваемых в системе высшего образования и относящихся к области параллельного программирования, высокопроизводительных вычислений и теории игр.

В частности результаты данного проекта были внедрены в образовательную деятельность математического факультета Оренбургского государственного университета в рамках дисциплины "Многопроцессорные системы", изучаемой студентами направления 010300.62 "Математика. Компьютерные науки". Данная дисциплина является дисциплиной по выбору блока общепрофессиональных дисциплин.

В раздел "Технологии разработки параллельных программ" рабочей программы дисциплины "Многопроцессорные системы" включен подраздел "Алгоритмы решения теоретико-игровых задач", в рамках которого запланирован 1 час лекционных занятий, содержащий темы: "Теоретико-игровые задачи. Кооперативные, статистические и стохастические игровые модели, их практические приложения. Последовательные и параллельные алгоритмы решения теоретико-игровых задач для систем с общей памятью и распределенных вычислительных систем". Изучение данной темы тесно опирается на ранее освоенную дисциплину "Теория игр".

Также запланированы 2 часа лабораторных занятий по теме "Разработка параллельных алгоритмов решения теоретико-игровых задач". Данная лабораторная работа предполагает реализацию студентами одного из параллельных алгоритмов решения кооперативной, статистической или стохастической игры средствами библиотек OpenMP или Windows API на выбор, при этом студенты также должны проверить корректность и эффективность реализации средствами Intel Parallel Studio.

Результаты также были внедрены в рабочую программу дисциплины "Параллельное программирование", читаемую на математическом факультете Оренбургского государственного университета студентам специальности 010503 — Математическое обеспечение и администрирование информационных систем. Данная дисциплина относится к циклу специальных дисциплин.

В раздел "Параллельные алгоритмы" добавлен подраздел "Параллельные алгоритмы решения кооперативных, статистических и стохастических игр", включающий 1 час лекционных и 2 часа лабораторных занятий.