В Иркутске проходит Международная конференция «Ляпуновские чтения – 2022»
В Институте динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН 5–9 декабря проходит Международная конференция «Ляпуновские чтения – 2022».
«Ляпуновские чтения» — одна из традиций института, введенная еще первым директором — Владимиром Мефодьевичем Матросовым. Изначально чтения посвящались памяти великого русского математика и механика Александра Михайловича Ляпунова. В этом году исполняется 165 лет со дня его рождения. Он основоположник теории устойчивости равновесия и движения механических систем с конечным числом параметров, у него много трудов по дифференциальным управлениям, гидродинамике, теории вероятности. Многие исследования в нашем институте по теории устойчивости опирались именно на труды Ляпунова, поэтому часть докладов конференции отнесены к наследию Александра Михайловича. Алексей Андреевич Ляпунов родился в 1911 году и стал основоположником российской кибернетики, долго работал в Новосибирске в Сибирском отделении АН СССР. Сегодня две компоненты, которые есть в нашем институте — теория управления и все то, что касается программирования, вычислительной математики, новых методов организации вычислений, информационных технологий, связано с именами этих ученых», — отметил на открытии директор ИДСТУ СО РАН академик Игорь Вячеславович Бычков.
Исследования российских математиков поддерживаются и грантами Российского научного фонда. Доклад ведущего научного сотрудника лаборатории информационно-управляющих систем ИДСТУ СО РАН кандидата физико-математических наук Александра Аркадьевича Косова и соавторов посвящен развитию методов моделирования, идентификации и управления формациями с распределенными характеристиками. Учеными предложены двумерные и трехмерные распределенные модели распространения взаимодействующих роботов нескольких типов, описываемые системами нескольких уравнений в частных производных параболического типа на изменения плотностей в каждой точке пространства с течением времени. Помимо этого, разработан алгоритм решения задачи идентификации распределенных параметров – локализации базы, с которой идет распространение на окружающую территорию и границы нулевой плотности — двух взаимодействующих распределенных формаций, основанный на био-инспирированных методах оптимизации и проведении наблюдений группой координируемых автономных роботов.
«Предлагаемая стратегия управления группой разделяет все множество доступных агентов на две подгруппы, отвечающие соответственно за поиск источника и границ фронта распространения. Агенты первой подгруппы используют био-инспирированный подход, основанный на поведении омаров. Решение второй подзадачи основывается на управлении с переключением между двумя режимами: преследование фронта распространения и избегание угрозы столкновений. При этом переключение между режимами происходит в соответствии с задаваемыми управляющими параметрами. Проведенные серии компьютерных экспериментов демонстрируют приемлемую точность и скорость решения каждой из подзадач. Предложенная стратегия управления применима и для тех случаев, когда границы фронта являются невыпуклыми», — говорит Александр Аркадьевич.
В рамках проекта также разработан эволюционный алгоритм для решения задачи оптимизации состава группы и выбора траекторий движения для группового мониторинга нестационарного поля, а также набор проблемно-ориентированных эвристик для более эффективного решения задачи. Среди других результатов гранта – математическая модель описанной задачи мониторинга в виде задачи циклической маршрутизации транспорта, программно реализованный генетический алгоритм со специализированным набором операторов и эвристик для ее эффективного решения.
Впервые в рамках «Ляпуновских чтений» будет проводиться секция «Методы и технологии экологического мониторинга». Ученые из Иркутска, Новосибирска, Улан-Удэ и Томска представят результаты своих исследований в рамках крупного проекта Минобрнауки России «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». В рамках этого проекта в ИДСТУ СО РАН разрабатывается цифровая платформа для организации экологического мониторинга. Это среда для накопления, обмена и управления данными в структурированном виде, а также система создания и вызова веб-сервисов для решения задач всех участников мониторинга (анализ данных, прогнозирование).
«Цифровая платформа экологического мониторинга состоит из трех базовых компонент: инструментальной, инфраструктурной и прикладной цифровых платформ. Инструментальная цифровая платформа обеспечивает доступ участников цифровой экосистемы мониторинга к разработке и отладке прикладных информационных и программно-аппаратных средств, предоставляя им инструментальные сервисы для обработки пространственно-временных данных и их интерфейсов. Инфраструктурная цифровая платформа обеспечивает создание прикладных программно-аппаратных средств мониторинга, тематических WPS-сервисов обработки и распределенного хранения данных на основе высокопроизводительной информационно-аналитической среды, сервис-ориентированных и сквозных технологий. Прикладная цифровая платформа оперирует обработанными данными на уровне отдельной группы или вида мониторинга в целом, а также поддерживает алгоритмический обмен услугами между независимыми участниками цифровой экосистемы с использованием единой информационно-аналитической среды и технологической инфраструктуры», — объяснил ученый секретарь ИДСТУ СО РАН кандидат технических наук Евгений Сергеевич Фереферов.
В завершение конференции пройдет традиционная школьная секция. Старшеклассники из базовых школ РАН и лицеев Иркутской области расскажут о своих исследованиях в сферах блокчейн-систем, современной робототехники, альтернативных источников энергии и других темах. Участники секции посетят Иркутский суперкомпьютерный центр СО РАН с вычислительным кластером «Академик В. М. Матросов».
Russian
English