Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ОТЧЕТ О НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИДСТУ СО РАН в 2008. - презентация

1 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ОТЧЕТ О НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИДСТУ СО РАН в 2008 г. Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН

2 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Основные научные направления: Научные основы теории и методов управления. Математические методы и информационные технологии исследования динамических систем. В 2008 году Институт проводил фундаментальные исследования в соответствии с планом научно-исследовательских работ по 5 научным (базовым) проектам в рамках трёх программ фундаментальных исследований СО РАН: «Качественный анализ эволюционных уравнений и систем управления»; «Устойчивость и управление непрерывно-дискретными и другими гетерогенными динамическими системами»; «Методы оптимального управления при структурных воздействиях и неопределенностях с приложением к техническим и социально-эколого-экономическим системам»; «Поиск глобальных решений в невыпуклых задачах исследования операций и оптимального управления»; «Интеллектные методы и инструментальные средства создания и анализа интегрированных распределённых информационно-аналитических и вычислительных систем для междисциплинарных исследований с применением ГИС, GRID– и Веб– технологий».

3 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Кроме того, проводились фундаментальные исследования: по 2 проектам Программы фундаментальных исследований Президиума РАН, по проекту Программы фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН, по 10 научно-исследовательским проектам РФФИ, по 2 проектам РГНФ, по 8 интеграционным проектам СО РАН, по 2 программам СО РАН: «Суперкомпьютер», «Информационно-телекоммуникационные ресурсы».

4 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН

5 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН

6 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Сотрудниками Института в 2008 году опубликовано 208 работ, в том числе: 1 монография, 98 статей в отечественных рецензируемых журналах, 18 статей в зарубежных журналах, 74 статьи в трудах международных конференций; получены 12 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ в Российском агентстве по патентам и товарным знакам.

7 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН

8 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Для участия в международных конференциях, чтения лекций и проведения совместных исследований в 2008 году сотрудниками Института выполнено 42 командировки за рубеж в 15 стран мира. В 2008 году Институт представил свои экспозиции на постоянно действующей выставке СО РАН, на выставке СибИнфоКом 2008 в Иркутском международном выставочном комплексе Сибэкспоцентр и на Ярмарке технологий и проектов в г. Фучжоу КНР. В 2008 году проведены: Международная конференция «Геоинформатика: технологии, научные проекты», июня, Иркутск; Школа-семинар «Нелинейный анализ и экстремальные задачи», июня, Иркутск; Школа-семинар молодых учёных «Информационные технологии и моделирование социальных эколого-экономических систем», 1-6 октября, Иркутск (Россия), Ханх (Монголия); Научный семинар «Ляпуновские чтения», декабря, г. Иркутск. В 2008 г. получены гранты по программам Президента РФ ведущей школой под руководством ак. С.Н.Васильева и молодым учёным к.ф.-м.н. А.В.Орловым, лауреатами Фонда содействия отечественной науке стали к.ф.-м.н. И.Л.Васильев, к.ф.-м.н. А.В. Орлов, к.т.н. А.Ю.Юрин, Н.И. Погодаев.

9 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Исследована сходимость по Моско интегральных функционалов, определённых на пространстве интегрируемых с квадратом функций со значениями в гильбертовом пространстве. Интегрантами у этих функционалов являются зависящие от времени собственные, выпуклые, полунепрерывные снизу функции, определённые на гильбертовом пространстве. Полученные результаты включают в себя известные и применяются к изучению зависимости от параметра решений эволюционных уравнений с зависящими от времени субдифференциальными операторами. В качестве примера рассмотрено параболическое включение, в правую часть которого входит сумма p-лапласиана и субдифференциала индикаторной функции зависящего от времени выпуклого, замкнутого множества. Исследована сходимость решений этого включения при p +. Автор результата: чл.-к. РАН А.А. Толстоногов.

10 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Томографическая диагностика плазмы на установке сферомак. Показана геометрия регистрации излучения в сечении установки (а) точное, полученное из аналитического решения Л.С. Соловьёва для уравнений Греда- Шафранова (б) восстановленное по модельным измерениям с использованием предложенного метода Поле скоростей в плазме Для исследования поля скоростей плазмы в установках типа сферический токамак по известным из эксперимента спектральным данным (доплеровским измерениям) разработан и реализован в виде комплекса программ метод обращения лучевого преобразования, основанный на представлении векторного поля в виде ряда по векторным сферическим гармоникам. На модельных примерах продемонстрирована эффективность метода. Автор результата: к.ф.-м.н. А.Л. Баландин.

11 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН В обобщение результатов В.В. Румянцева, В.В. Болотина, Ф.Л. Черноусько, В.Г. Вильке, Ф. Кларка и др. предложено представление математических моделей сложных механических систем, содержащих как подсистемы с конечным числом степеней свободы, так и звенья с распределенными параметрами, в виде абстрактных дифференциальных уравнений Лагранжа (субдифференциальных включений при негладких функционалах диссипативных и потенциальных сил) в банаховом пространстве, сопряженном к банахову пространству обобщенных конфигураций, вложенному в гильбертово пространство скоростей. Это позволяет формализовать вывод уравнений движения широкого класса гетерогенных управляемых механических систем, в том числе с разрывными силами, придать большую универсальность исследованиям их устойчивости, полнее учитывать особенности лагранжевой структуры моделей. Дано приложение к задаче стабилизации деформируемого спутника на эллиптической орбите. Автор результата: к.ф.-м.н. Р.И. Козлов.

12 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Разработан способ стабилизации до равномерной асимптотической устойчивости положения равновесия нелинейной механической системы при заданном нестационарном поле позиционных сил за счет присоединения однородных потенциальных, специальным образом выбранных гироскопических и линейных диссипативных сил. При этом неконсервативная компонента силового поля в замкнутой системе не компенсируется, хотя и учитывается при конструировании управления. Полученные результаты открывают новые возможности управления движением объектов в нестационарных нелинейных силовых полях. Автор результата: к.ф.-м.н. А.А. Косов.

13 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Выделен класс нелинейных алгебро-дифференциальных систем (АДС), которые могут наследовать качественные свойства, присущие линейной системе первого приближения. Этот класс включает в себя АДС, обладающие так называемой эквивалентной формой, в которой разделены «дифференциальная» и «алгебраическая» части. Впервые предложена методика исследования по первому приближению качественных свойств существенно нелинейных АДС произвольно высокого индекса неразрешенности, которая послужила основой для получения критериев локальной управляемости. Применение этого подхода позволит исследовать и другие качественные свойства общих нелинейных АДС и в конечном итоге построить отсутствующую в настоящее время локальную качественную теорию таких систем. Автор результата: д.ф.-м.н. А.А. Щеглова.

14 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Дано полное описание поведения множеств достижимости при больших временах для линейных периодических систем с импульсным управлением. Получены асимптотические формулы для множеств достижимости и их форм. Найден масштабирующий матричный множитель, который определяется по матрице системы. Дано явное описание нормализованного множества достижимости. Построена модель аттрактора предельных форм множеств достижимости. Автор результата: к.ф.-м.н. Е.В. Гончарова. Аттрактор A параметризуется гладким многообразием P специальной структуры, являющимся расслоением над окружностью с торическим слоем. Имеется непрерывное отображение Ψ из P на A. При этом кривая форм множеств достижимости асимптотически близка образу при отображении Ψ выделенной кривой Γ, плотной в P

15 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Разработан точный алгоритм отделения для многогранника задачи о рюкзаке. Особенность метода заключается в поиске отсекающей гиперплоскости на проекции многогранника задачи в пространство дробных переменных и ее дальнейшее расширение в исходное пространство. Алгоритм применён для решения обобщенной задачи о назначениях и задачи о p-медиане с ограничениями на ресурсы методом ветвей и отсечений. Вычислительный эксперимент демонстрирует эффективность предложенного подхода по сравнению с известными методами, как по времени счета, так и по качеству полученного решения. Автор результата: к.ф.-м.н. И.Л. Васильев. B&C – предложенный метод, CPLEX – коммерческий решатель ILOG CPLEX, B&P – метод ветвей и оценок

16 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Разработана новая методика отыскания оптимальных решений в задачах двухуровневого программирования, основанная на теории глобального поиска. Используется сведение двухуровневых задач к семейству невыпуклых задач математического программирования с билинейной структурой, обладающие большим количеством локальных решений, не являющихся глобальными. Для отыскания решения невыпуклых задачах предложены новые методы локального и глобального поиска. Разработанные методы протестированы на сериях специально сгенерированных линейно-линейных и квадратично-линейных двухуровневых задач различной сложности и достаточно большой размерности (до 150x150). Авторы результата: д.ф.-м.н. А.С. Стрекаловский, к.ф.-м.н. А.В. Орлов, А.В. Малышев.

17 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Разработана и реализована в виде пакета прикладных программ технология крупноблочного распараллеливания SAT-задач, кодирующих проблемы обращения дискретных функций. Особенностью предложенного подхода является прогнозирование параметров оптимальной в смысле вычислительных затрат декомпозиции исходной SAT-задачи. Технология успешно применена в криптоанализе генераторов поточного шифрования: порогового, суммирующего и генератора Гиффорда. Авторы результата: к.т.н. А.А. Семенов, О.С. Заикин. Схема функционирования пакета прикладных программ D-SAT

18 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН Создана система извлечения табличной информации из документов всех широко используемых форматов (DOC, XLS, PDF, HTML, ASCII - текст). Система на основе метафайлов обеспечивает, в отличие от существующих, автоматическое обнаружение таблиц, сегментацию таблицы на отдельные ячейки, фундаментальный анализ таблицы – выделение заголовков и значений, структурный анализ таблицы, определение связей между ячейками таблицы. Система показала высокую эффективность предложенных технологий при обработке таблиц в научно-технических изданиях, медицинских статистических сборниках, финансовых документах. Авторы результата: чл.-к. РАН И.В. Бычков, к.т.н. Г.М. Ружников, к.т.н. А.Е. Хмельнов, А.О. Шигаров. Система извлечения табличной информации из документов разных форматов

19 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН АИС УПРАВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ, GPS И СОТОВОЙ ИЛИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ Назначение: мониторинг движущихся объектов как в реальном времени, так и в автономном режиме, повышение безопасности (Н.Г. Луковников). Элементы системы «СИГНАЛ»: глобальная система позиционирования (GPS); (планируется ГЛОНАСС); сеть Интернет; цифровая топооснова масштабов 1: , 1: ; цифровые топопланы масштаба 1: на г.Иркутск (обновлены с использованием топопланов масштаба 1: 500); программные средства обработки информации, включая топографические карты (схемы, планы).

20 Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН ПРОГРАММА «АРХИВ» воспроизводит движение объекта за интересующий пользователя интервал времени и рисует траекторию движения объекта, разбитую по скоростям объект Траектория движения объекта состоит из отрезков, имеющих разный цвет, в зависимости от скорости объекта Информационное окно объекта состоящее из: 1.Координата X 2.Координата Y 3.Скорость (км/ч) 4.Дата и время фиксирования местоположения