Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Использование навигационных систем позволяет. - презентация

1 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Использование навигационных систем позволяет отслеживать выполнение работ с конкретной привязкой на местности. Фрагмент карты с отображением выполненных работ. АИС «ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ»

2 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ГИС «АДРЕСНЫЙ ПЛАН» города Иркутска Назначение: оперативное предоставление достоверной информации об инфраструктуре города, а также выявление не учтённых объектов недвижимости для поддержки принятия управленческих решений (к.т.н. Г.М. Ружников, к.т.н. А.Е. Хмельнов). Подсистемы: - автоматической сверки, анализа реестра адресов объектов недвижимости и АП; - автоматического сравнения и актуализации АП и ЦТО; - верификации объектов присутствующих на АП с космоснимком; - ведения дежурного плана города; - Интернет – публикации АП и его истории.

3 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН В рамках комплексного проекта информатизации науки и образования в ИНЦ СО РАН создана Интегрированная информационно-вычислительная сеть Иркутского научно-образовательного комплекса (ИИВС ИрНОК) с пропускной способностью магистрали до 1Gb/s, с выходом в российские и зарубежные глобальные сети, а также региональный узел доступа к СПД СО РАН, организована точка подключения для сетей Бурятского научного центра СО РАН, Читинского государственного университета и ЧИПРЭК СО РАН. К ИИВС ИрНОК подключен суперкомпьютерный центр. ИДСТУ СО РАН в рамках программы «Информационно-телекоммуникационные ресурсы СО РАН» координирует развитие корпоративной телефонной сети институтов ИНЦ СО РАН и IP-телефонии, осуществляет перевод телефонных сетей под управление АТС Avaya Definity c активным использованием технологии VoIP, установлено VoIP-подключение КТС ИНЦ СО РАН к междугородним телефонным направлениям – Новосибирск, Якутск, Тюмень (чл.-к. РАН И.В. Бычков, Т.И. Маджара, к.т.н. Г.М. Ружников).

4 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН СХЕМА ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ИРНОК

5 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Создание оптоволоконной инфраструктуры Сети Один внешний канал связи, СПД СО РАН (площадка Байкал-Транстелекома) Два внешних канала связи Три внешних канала связи, устранены последние 10М-сегменты в сети доступа Присоединена сеть БНЦ, проведена модернизация инфраструктуры, перенесен ЦУС Подключен БМ СО РАН (Листвянка) Изменение схемы подключения, переход на использование public IP. Замена большей части инфраструктуры на одномодовые кабели, переход части сети доступа на 1G. Рис.: Пропускная способность внешних каналов. Развитие Интегрированной информационно-вычислительной сети ИрНОК

6 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МОЩНОСТИ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНОГО Ц Е Н Т Р А Вычислительный кластер BLACKFORD Разработан и введен в эксплуатацию ИДСТУ СО РАН 20 вычислительных узлов 40 CPU Intel Xeon ядер 1,5 трлн. оп. с пл.т. в сек. (пиковая производительность) 900 млрд. оп. с пл.т. в сек. (реальная производительность) Вычислительный кластер МВС-1000 (ИДСТУ СО РАН, ИПМ РАН им. Келдыша, 2005 г.)

7 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Проведена модернизация основной вычислительной установки суперкомпьютерного центра – Blackford. Удвоен объем оперативной памяти на узлах c целью увеличения реальной производительности. Приобретен и установлен комплект лицензионного программного обеспечения Intel Cluster Toolkit Compiler Edition (Intel C++, Intel Fortran, библиотеки Intel MPI Library, Intel Math Kernel Library, Intel MPI Benchmarks & etc). Запущен параллельный SAT-солвер PMSat (MiniSAT engine). Модернизирована климатическая система: дополнительный кондиционер, согласователь кондиционеров, система воздуховодов, фильтров и клапанов и т.д. Увеличен ресурс систем электроснабжения и бесперебойного питания кластерных установок. Усилены меры безопасности помещения СКЦ. Из резервных комплектующих собран тестовый 5-узловой кластер для экспериментов по созданию мультикластерных сред. РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ПРОГРАММЕ СО РАН «СУПЕРКОМПЬЮТЕР»

8 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЛАСТЕРОВ СКЦ В ИНЦ СО РАН численное моделирование точечных дефектов в кристаллах щелочных и щелочно- земельных фторидов с применением методов квантовой химии (ИГX СО РАН); численное моделирование эффекта спин-селективной адсорбции молекул воды на поверхности кристаллов методами молекулярной динамики (ИГX СО РАН); моделирование ионизационных и конденсационных равновесий в растворах полимеров (ЛИН СО РАН); анализ микросателлитных локусов в популяциях байкальских рыб (ЛИН СО РАН); решение задач динамической оптимизации управляемых систем (ИДСТУ СО РАН); криптоанализ систем поточного шифрования - генераторов двоичных последовательностей (ИДСТУ СО РАН); решения задач целочисленного линейного программирования (ИДСТУ СО РАН); обработка данных дистанционного зондирования поверхности Земли (ИДСТУ СО РАН) и другие.

9 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ПРОГРАММЕ СО РАН «ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ СО РАН» (Отв.исполнители: к.т.н. Г.М.Ружников, Т.И.Маджара) Развитие инфраструктуры ИИВС ИрНОК: - приобретена и установлена начальная комплектация СХД ReadyStorage 3994 класса SAN со стартовым объемом 26TB, отрабатываются типовые решения по ее использованию в рамках ИИВС; - проводится модернизация и обслуживание ИИВС (приобретён сервер). Развитие сервисов: Корпоративная телефонная сеть ИНЦ СО РАН: - организованы каналы связи до коммерческих провайдеров IP- телефонии (Связьтранзит, ДСИ, Байкал-ТрансТелеком); - на базе нового оптического канала связи организован цифровой телефонный канал E1 ИДСТУ-ИСЗФ; - ИДСТУ СО РАН полностью переведен на использование цифровой АТС Avaya Definity с возможностью использования IP-телефонии.

10 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОГРАММАМ РАН Программы фундаментальных исследований Президиума РАН: Программа 22 «Управление механическими системами», проект 1.7 «Развитие методов управления нелинейными гетерогенными системами». Руководитель проекта – ак. С.Н.Васильев Развита нелинейная теория внутренней устойчивости группировок движущихся объектов (формаций). Внутренняя устойчивость понимается как возможность сохранения объектами заранее заданной конфигурации с некоторой точностью. В отличие от известных постановок, учитываются неполнота и неточность измерения состояния, неопределенности среды и объектов, ограниченность управления, а также дискретность измерений и формирования управлений.

11 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОГРАММАМ РАН Программа 16 «Изменение окружающей среды и климата: природные катастрофы», проект 10 «Информационно аналитическое обеспечение задач региональной геохимии окружающей среды». Руководитель проекта – чл.-к. РАН И.В.Бычков Разработана общая схема построения распределенных сред обработки информации для поддержки междисциплинарных исследований, основанная на обработке онтологий. Схема апробирована на задаче автоматизации хранения и обработки данных рентгенофлуоресцентного анализа вещества и реализована в инструментальных средствах автоматизации синтеза компьютерных пиктограмм в интерфейсах пользователя. Схема обработки информации в гетерогенной распределенной информационно-аналитической сети

12 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Программа фундаментальных исследований Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН 4.16 «Динамика и устойчивость многокомпонентных машиностроительных систем с учётом техногенной безопасности», проект 1 «Методы и средства обеспечения отказоустойчивости и безопасности многокомпонентных машиностроительных систем». Руководитель проекта – д.т.н. А.Ф.Берман. Методология исследования динамики опасных состояний технических систем Гетерогенная (информационно-логико- математическая) модель динамики опасных состояний системы; Алгоритм исследования динамики состояний опасного объекта, разработанный на основе модели; Модели прецедента, продукционных баз знаний, их гибридного представления и алгоритмы обработки знаний; Технология компонентной сборки информационно-аналитической системы для исследований на модели. Информационные модели данных Логические модели знаний Математические модели Структура Информационно-логико- математической модели Базы данных Базы знаний Математические модули Онтологии

13 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИНТЕГРАЦИОННЫМ ПРОЕКТАМ СО РАН Комплексные интеграционные проекты СО РАН Проект 1.3 «Исследование задач двухуровневого и равновесного программирования». Руководитель проекта – д.ф.-м.н. А.С. Стрекаловский Путем сведения задач двухуровневого программирования к невыпуклым задачам специального вида, предложены и теоретически обоснованы специальные методы локального и глобального поисков оптимальных решений в двухуровневых задачах с линейными и выпуклыми квадратичными функциями, основанные на условиях глобальной оптимальности. Произведена программная реализация и тестирование предложенных методов. Для двухуровневой дискретной задачи размещения с предпочтениями клиентов предложены новые формулировки и соответствующие им нижние оценки значений целевой функции верхнего уровня. Разработаны новые методы решения задачи и проведено их тестирование.

14 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИНТЕГРАЦИОННЫМ ПРОЕКТАМ СО РАН Комплексные интеграционные проекты СО РАН Проект 1.4 «Исследование фундаментальных проблем создания интеллектуальных подводных роботов для изучения и освоения минеральных, биологических и энергетических ресурсов океана». Руководители проекта – ак. С.Н. Васильев, чл.-к. РАН И.В. Бычков С целью интеллектуализации управления автономными необитаемыми подводными аппаратами (АНПА) совместно с ИПМТ ДВО РАН разработана обобщенная гибридная расслоено-иерархическая архитектура управляющего программного обеспечения аппаратов обзорно-поискового и обследовательского типов. Разработаны и программно реализованы следующие элементы бортовой ГИС АНПА: база данных пространственных наблюдений для хранения траекторной информации, модули формирования запросов и логического планирования миссии АНПА на языке Пролог учетом ограничений на потребляемую энергию, параметры движения и др. (стратегический уровень), а также компьютерный имитатор подводной среды и процесса движения в ней АНПА.

15 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИНТЕГРАЦИОННЫМ ПРОЕКТАМ СО РАН Междисциплинарные интеграционные проекты СО РАН Проект 40 «Системный анализ условий развития Азиатской части России: опыт истории, методология прогнозирования и управления в новых геополитических условиях и институциональной среде». Руководитель проекта – ак.С.Н. Васильев Ответственный исполнитель проекта от ИДСТУ СО РАН – д.ф.-м.н. В.А. Батурин Разработана математическая модель эколого-экономического развития азиатской части России. Создан программный комплекс (для идентификации параметров модели и сценарных расчетов) в составе трех подсистем: ввода и преобразования данных, формирования сценариев, идентификации расчетов. Проведены и проанализированы сценарные расчеты.

16 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИНТЕГРАЦИОННЫМ ПРОЕКТАМ СО РАН Междисциплинарные интеграционные проекты СО РАН Проект 120 «Обеспечение живучести электроэнергетических систем». Руководитель проекта – чл.-к. РАН Н.И. Воропай Ответственный исполнитель проекта от ИДСТУ СО РАН – к.ф.-м.н. А.А. Косов Для математической модели стационарного режима ЭЭС, представляющей собой гетерогенную систему дифференциальных уравнений, проведено исследование динамического свойства асимптотической устойчивости на основе применения метода сравнения и векторных функций Ляпунова. Доказаны теоремы об асимптотической устойчивости решений гетерогенных систем дифференциальных уравнений с изменяющимся фазовым пространством, основанные на построении векторных функций Ляпунова для отдельных частных структур, уже гомогенного типа, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями, построении оценок стыковочных операторов и проверке совместности конечного числа неравенств.

17 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Интеграционные проекты, выполняемые по заказу Президиума СО РАН Проект 3 «Развитие мультимедийных приложений в сети передачи данных СО РАН». Научный координатор – ак. Ю.И. Шокин. Ответственный исполнитель проекта от ИДСТУ СО РАН – чл.-к. РАН И.В. Бычков Видеоконференц-связь: установлен и настроен новый комплект оборудования для проведения видеоконференций в составе: плазменная панель Pioneer PLD-50XD; видеотерминал HUAWEI VP8066; в режиме телеконференции проведены 2 объединенных заседания Президиумов научных центров СО РАН; организована прямая видеотрансляция в сеть Интернет с заседания круглого стола Проблемы и перспективы формирования современной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, предоставление на ее основе качественных услуг и обеспечение доступности для населения информации и технологии 5-го Байкальского экономического форума; совместно с Новосибирским государственным университетом организовано дистанционное чтение лекций-презентаций по технологиям Web 2.0, представленных фирмой IBM. Проведение совместного заседания Президиумов научных центров в режиме видеоконференции

18 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Интеграционные проекты, выполняемые по заказу Президиума СО РАН Проект 5 «Вычислительные методы, алгоритмы и их программная реализация для решения задач механики сплошных сред, основанные на современной формализации термодинамики и на нетрадиционных постановках задач линейной алгебры». Научный координатор – ак. С.К. Годунов. Ответственный исполнитель проекта от ИДСТУ СО РАН – д.ф.-м.н. М.В. Булатов Разработаны новые классы разностных схем для решения жестких обыкновенных дифференциальных и алгебро-дифференциальных уравнений (начальная задача). Разработан вычислительный алгоритм построения сублинейных вектор-функций Ляпунова для непрерывно-дискретных динамических систем управления.

19 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН МОЛОДЁЖНЫЕ ПРОЕКТЫ Грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских учёных и их руководителей МК «Решение задач билинейного и двухуровнего программирования». Обладатель гранта – к.ф.-м.н. А.В.Орлов Проекты по программе фундаментальных исследований молодых учёных СО РАН: Проект «Устойчивость и управление непрерывно-дискретными и другими гетерогенными динамическими системами». Исполнитель – к.ф.-м.н. Е.В.Чистякова Проект «Методы оптимального управления при структурных воздействиях и неопределенностях с приложением к техническим и социально-эколого- экономическим системам». Исполнитель – к.ф.-м.н. А.А.Лемперт

20 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГРАНТ INTAS–СО РАН «Развитие теории устойчивости с механическими приложениями». Научный координатор – проф. Анжело Лонго, университет Лакуила, Италия (University of LAquila DISAT-Structural, Hydraulics and Geotecnical Engineering Departament, P. le Pontieri, Monteluco Roio 1, LAquila, Italy). Ответственный исполнитель – д.ф.-м.н. И.А.Финогенко (ИДСТУ СО РАН).

21 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН 2009 год Программы фундаментальных исследований Президиума РАН 1.3 «Концептуальные основы и программные средства разработки проблемно- ориентированных распределенных вычислительных сред» (научный координатор проекта чл.-к. РАН И.В. Бычков; учёный секретарь проекта д.т.н. Г.А. Опарин); «Исследование разномасштабных гидрофизических процессов и их изменчивости, как основных факторов тепло- и массопереноса в экосистеме озера Байкал» (научные координаторы проекта д.ф.-м.н. Ерманюк Е.В., к.г.н. Гранин Н.Г.; ответственный исполнитель д.т.н. А.Ю. Горнов). Программа фундаментальных исследований ОНИТ РАН 3 «Технология интеллектуальной обработки пространственно-распределённых данных и создания высокопроизводительных информационно-вычислительных ресурсов для поддержки междисциплинарных фундаментальных исследований» (научный координатор проекта чл.-к. РАН И.В. Бычков; учёный секретарь проекта к.т.н. Г.М. Ружников).

22 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН 2009 год Проекты, выполняемые совместно с институтами ДВО РАН и УрО РАН 45 «Разработка объектно-ориентированных программных моделей и баз данных для систем планирования и осуществления интеллектуальных динамических миссий подводных роботов» (научный координатор проекта чл.-к. РАН И.В. Бычков; учёный секретарь проекта – к.т.н. Н.Н. Максимкин); 85 «Качественный и численный анализ эволюционных уравнений и управляемых систем» (научный координатор проекта чл.-к. РАН А.А. Толстоногов; учёный секретарь проекта д.ф.-м.н. А.А. Щеглова).

23 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН 2009 год Междисциплинарные интеграционные проекты фундаментальных исследований СО РАН 4 «Информационные технологии, математические модели и методы мониторинга и управления экосистемами в условиях стационарного, мобильного и дистанционного наблюдения» (научный координатор проекта ак. Ю.И. Шокин; ответственный исполнитель – к.т.н. Г.М. Ружников); 43 «Разработка физических принципов построения логических элементов на основе наноструктур с квантовыми точками» (научный координатор проекта чл.-к. РАН А.В. Двуреченский; ответственный исполнитель А.Ю. Горнов); 79 «Азиатская часть России: интеграционные факторы роста и новые глобальные вызовы» (научные координаторы проекта чл.-к. РАН В.А. Ламин, д.э.н. В.Ю. Малов; ответственный исполнитель д.ф.-м.н. В.А. Батурин); 107 «Методы исследования дифференциально-разностных уравнений и приложения к задачам биологии и химии» (научный координатор проекта д.ф.-м.н. Г.В. Демиденко; ответственный исполнитель д.ф.-м.н. И.А. Финогенко); 116 «Антропогенные риски угледобывающих и нефтегазодобывающих территорий Сибири» (научный координатор проекта д.т.н. В.В. Москвичев; ответственный исполнитель д.т.н. А.Ф. Берман); 121 «Информационно-телекоммуникационные технологии и ресурсы междисциплинарных фундаментальных исследований геосистем и биоразнообразия Прибайкалья и Забайкалья, основанные на комплексировании тематических знаний и пространственных данных» (научный координатор проекта чл.-к. РАН И.В. Бычков; учёный секретарь проекта к.т.н. Г.М. Ружников).