Оренбургский государственный университет

Информационно-аналитическое обеспечение и оптимальное управление социальными и экономическими системами

Проект № 11.9148.2014 от 23.01.2014 г.

Руководитель проекта: д.т.н., профессор И.П. Болодурина

Целью проекта является разработка методов и алгоритмов идентификации и оптимального управления динамическими системами, моделируемыми нелинейными дифференциальными уравнениями с последействием, а также их реализация при управлении социальными и экономическими системами.

В результате выполнения проекта:

1. Исследована возможность идентификации динамических объектов и измерения оценивания с использованием нейронных сетей, предложена структура многослойного персептрона как оптимальной архитектуры для решения поставленной задачи и разработан алгоритм обучения нейронной сети, основанный на вторичной обработке результатов фильтра Калмана в целях повышения качества обучения. Рассмотрена возможность применения методов параметрической идентификации, базирующихся на принципах регрессионного анализа и статистического синтеза. На основании полученных в результате тестирования данных можно говорить о преимуществе использования построенной нейронной сети в задаче уточнения наблюдаемых параметров движущихся объектов в системе ГЛОНАСС по сравнению с работой фильтра Калмана, методов параметрической идентификации, хотя метод построения деревьев регрессии показывает более высокую скорость построения функции аппроксимации.
2. Рассмотрена методологическая проблема применения современных математических и информационных методов для управления восстановлением иммунной системы человека в целях увеличения продолжительности его жизни. Разработана и численно решена задача оптимального управления динамикой ВИЧ-инфекции на основе применения принципа максимума Понтрягина для негладких задач оптимального управления с постоянным запаздыванием. На основе программной реализации численного алгоритма приведены результаты моделирования динамики иммунной системы при использовании различных стратегий применения лекарственных средств.
3. Разработана и исследована логистическая модель конкурентного взаимодействия нескольких фирм на рынке телекоммуникационных услуг с запаздыванием по времени. Предложен метод настройки модели на экспериментально полученные данные; построены численные схемы и алгоритмы решения задачи оптимального управления поведением двух экономических агентов с использованием принципа максимума Понтрягина для систем с постоянным запаздыванием; разработан комбинированный численный алгоритм решения задачи оптимального управления конкурентным поведением двух экономических агентов; создан программный комплекс, реализующий численное решение задачи оптимального управления поведением двух экономических агентов в условиях конкурентной борьбы за общие ресурсы.
4. Развитие интеллектуальных информационных технологий рассмотрено для решения проблемы эффективного комплектования библиотечного фонда университета учебной литературой. Обоснована актуальность задачи разработки и апробации алгоритмов оценки эффективности использования средств финансирования библиотеки по востребованности закупаемой учебной литературы. Предложено создание гибридной архитектуры системы представления знаний на основе параллельной и последовательной интеграции актуальной информации, обработанной методами интеллектуального анализа данных (Data Mining), позволяющей повысить качество комплектования библиотечного фонда высшего учебного заведения.