DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2019.1.05

Метод сепарабельного програмування для вирішення багатомірних задач оптимізації параметрів лазерних інформаційно-вимірювальних систем

Gennadiy Aloshin, Oleksii Kolomiitsev, Andrey Tkachov, Vitalii Posokhov

Анотація


Основним із складових теорії побудови (створення) лазерних інформаційно-вимірювальних систем (ЛІВС) є результат вирішення проблеми оптимізації системи і її функціональних елементів на множині структур, сигналів і технічних параметрів за вектором показників якості, які представлені в тактико-технічних вимогах з використанням витратних показників. Отримання результату вирішення проблеми оптимізації ЛІВС можливо за рахунок рішення комплексу проблем: системного аналізу та знаходження зв'язків вектору показників якості системи з вектором технічних параметрів; визначення проблем: нечіткості, зміни витратних показників; врахування проблеми багатомірності задач як вимоги до адекватності математичної і фізичної моделі ЛІВС тощо. Проте, в чисельному ряду алгоритмів, є важлива ланка, яка значною мірою визначає їх реалізацію і якість. Це – вибір найкращого методу, що вирішить перераховані задачі (проблеми), які зазвичай формулюються у вигляді математичного програмування. Більшість постановочних задач оптимізації ЛІВС містять цільову функцію головним показником системи і функцію зв'язку, яка зазвичай буває вартістю або витратним показником. За умови наявності нечіткого показника вартості, доцільно лінеарізувати лише функцію зв'язку. Тоді, для спрощеного вирішення (у аналітичному виді) задачі, досить мати сепарабельну цільову функцію, яку можна перетворити на сепарабельну однотипну функцію. У статті обґрунтовано використання сепарабельного програмування в основі методу оптимізації ЛІВС. Такий метод дає значні переваги перед існуючими математичними методами та дозволяє зшивати результати задач оптимізації системи (структури, сигналів і технічних параметрів), що отримані від різних частин завдань. При цьому, спрощення цільової функції призводить до монотонного ускладнення обмежень за вартістю, які враховуються при розрахунку похідних від складних функцій. Метод, що пропонується, вирішує такі проблеми: багатомірності, збіжності результатів, простоти, побудови кривих обміну тощо. Метод можна застосовувати для вирішення задач оптимізації як одно функціональних, так і багато функціональних ЛІВС (інформаційних і вимірювальних каналів, а також функціональних елементів).


Ключові слова


оптимізація параметрів; вартість; лазерна інформаційно-вимірювальна система; функціональний елемент; сепарабельне програмування; багатовимірна задача

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Gutkin, L.S. (1974), “Optymyzacyja radioelektronnyh ustroystv po sovokupnosty pokazateley kachestva” [Optimization of radio electronic devices on the aggregate of indexes of quality], Moscow, 278 p.

Woodvord, F.M. (1968), “Teoriyja verojatnosti i teoriyja informatsii s primeniem v radiolokatsii” [Probability theory and information theory with application in the radio-location], Moscow, 380 p.

Aloshin, G.V. and Bogdanov, Y.A. (2008), “Effektivnost slognyh radiotehnicheskih system” [Efficiency of the difficult radiotechnical systems], Kyiv, 288 p.

Aloshin, G.V. (2009), “Ocinka jakosti informacionno-vimiruvalnih sistem” [Estimation of quality of the informatively-measuring systems], Kharkiv, 300 p.

Aloshin, G.V. (2005), “Efektivnist informacionno-vimiruvalnih radiotehnichnih sistem” [Efficiency of the informatively-measuring radiotechnical systems], Kharkiv, 294 p.

Ustinov, N.D. (1984), “Lasernaja lokacija” [Laser location], Engineer, Moscow, 272 p.

Kolomiytsev, A.V. (2013), “Informatsionnyie tehnologii i sistemyi v upravlenii, obrazovanii, nauke” [Information technologies and systems in management, education, science], Digital printing house № 1, Kharkiv, 278 p.

Aloshin, G.V. and Kolomiytsev, A.V. (2014), “Informazionnie sistemi v upravlenii, obrazovanii, promishlennosti” [The information systems in a management, education, industry], The Generous farmstead plus, Kharkiv, 498 p.

Aloshin, G.V. and Kolomiytsev, A.V. (2015), “Informazionnie tehnologii i zashita informazii v informazionno-kommunikazionnih sistemah” [Information technologies and protection in the of informatively-communication systems], The Generous farmstead plus, Kharkiv, 486 p.

Aloshin, G.V. and Kolomiytsev, A.V. (2017), “Informatsionnyie tehnologii: problemyi i perspektivyi” [Information technology: challenges and perspectives], Kharkiv, 447 p.

Kazakov, E.L., Kazakov, A.E., Vasiliev, D.G., Kolomiytsev, A.V. and Ryzhov, D.N. (2010), “Raspoznavanie radiolokatsionnyih tseley po signalnoy informatsii” [Recognition of radar targets for signaling information], City Printing House, Kharkiv, 232 p.

Kudriashov, V. (2016), “Experimental Evaluation of Opportunity to Improve the Resolution of the Acoustic Maps”, Kountchev R. and Nakamatsu K. (eds.), New Approaches in Intelligent Image Analysis, Intelligent Systems Reference Library, Springer International Publishing Switzerland, 108, pp. 353-373, DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-32192-9_11

Malashin, M.S. (1983), “Osnovi proektirovanija lasernih lokazionnih sistem” [Bases of planning of the laser location systems], Higher school, Moscow, 297 p.

Amin Salih M. (2017), “Optimal Forecast Model for Erbil Traffic Road Data”, ZANCO Journal of Pure and Applied Sciences, Volume 29, No 5, pp. 137-145, DOI: https://doi.org/10.21271/ZJPAS.29.5.15

Gomathi B, Karthikeyan N K, Saravana Balaji B, “Epsilon-Fuzzy Dominance Sort Based Composite Discrete Artificial Bee Colony optimization for Multi-Objective Cloud Task Scheduling Problem”, International Journal of Business Intelligence and Data Mining, Volume 13, Issue 1-3, 2018, pp. 247-266, DOI: https://doi.org/10.1504/IJBIDM.2018.088435

Kosenko V. (2017), “Mathematical model of optimal distribution of applied problems of safety-critical systems over the nodes of the information and telecommunication network”, Suchasni informatsiyni systemy [Advanced Information Systems], Vol. 1, No. 2, pp. 4–9, DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2017.2.01

Kuchuk, G., Nechausov, S., and Kharchenko, V. (2015), “Two-stage optimization of resource allocation for hybrid cloud data store”, International Conference on Information and Digital Technologies, IDT 2015, pp. 266-271, DOI: https://doi.org/10.1109/DT.2015.7222982

Molebnii, V.V. (1981), “Optiko-lokazionnie sistemi” [Optical location systems], Engineer, Moscow, 184 p.

Kaumen, M. (1993), “Lazernaja kosmicheskaja svjaz” [Laser space connection], Radio and connection, Moscow, 240 p.

Wolfe, Ph. (1959), “The simplex method for quadrate programming”, Econometrica, 28, No. 3, pp. 600–606.




Copyright (c) 2020 Gennadiy Aloshin, Oleksii Kolomiitsev, Andrey Tkachov, Vitalii Posokhov