Разработка теоретических основ и программная реализация систем поддержки выбора решений
Краткая характеристика направления
В рамках направления разработаны и теоретически
обоснованы:
алгоритмы редукции размерности задач с помощью аппроксимаций
множеств сдвинутых кривых Пеано (множественная развертка), передающих
свойство близости в многомерном пространстве на одномерные шкалы и
нашедших применение в оптимизации, распознавании образов, интегрировании
и при создании баз данных;
методы равномерной аппроксимации слабо эффективных множеств
многокритериальных задач (объектом равномерной сходимости процедур
является множество слабо эффективных решении);
схемы раздельного учета ограничений (без использования штрафов),
сокращающие вычислительные затраты и допускающие частичную
определенность и вычислимость функционалов, характерную для приложений;
способы ускорения сходимости методов глобальной оптимизации путем
учета степени регулярности задачи, определяемой на основе введенного
понятия e-резервированных решений, а также путем использования адаптивно
изменяемого порядка проверки ограничений;
принципы интеллектуализации выбора с помощью согласованных
последовательных смен постановки задачи в процессе поиска решения,
обеспечивающих возможность формирования концепции оптимального выбора
путем анализа всей накапливаемой информации;
методы эффективного распараллеливания процесса выбора в
многопроцессорных средах (безызбыточная параллельная оптимизация) и
распределенного (коллективного) выбора с использованием сетевых структур
и др.
В целом, полученные результаты составляют новое
направление в области теории и методов выбора решений на основе
сложных оптимизационных моделей (многоэкстремальных и многокритериальных с
существенно невыпуклыми ограничениями и особенностями). Сформированное
направление отличается всесторонним охватом проблемы, воплощено в
программных средствах и апробированное в широком спектре приложений
(проектирование систем цифровой передачи, силовых конструкций, летательных
аппаратов, электронной аппаратуры, идентификации моделей в физике,
технологии, медицине и др.).
Коллектив исследователей
Научный руководитель направления - Стронгин Роман
Григорьевич, первый проректор Нижегородского государственного университета
им.Н.И.Лобачевского, заведующий кафедрой математического обеспечения ЭВМ,
доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки
Российской Федерации, Лауреат премии Президента Российской Федерации в
области образования, Лауреат премии г. Нижнего Новгорода в области высшей
школы
Исследователи
Гергель Виктор Павлович, доктор технических наук,
профессор кафедры математического обеспечения ЭВМ, руководитель Центра
компьютерного моделирования ННГУ
Сергеев Ярослав Дмитриевич, доктор
физико-математических наук, профессор кафедры математического
обеспечения ЭВМ
Баркалов Александр Валентинович, кандидат
физико-математических наук, доцент кафедры математического обеспечения
ЭВМ
Гришагин Владимир Александрович, кандидат
физико-математических наук, доцент кафедры математического обеспечения
ЭВМ
Публикации
Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных
задачах. Информационно- статистический подход. М.: Наука, 1978, 240
стр.
Стронгин Р.Г. Поиск глобального оптимума. М.: Знание,
1990.
Strongin R.G., Sergeyev Ya.D. Global Optimization
with Non-Convex Constraints. Sequential and Parallel Algorithms
Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. The Netherlands, 2000, 728
pp.
Стронгин Р.Г., Маркин Д.Л. О равномерной оценке
множества слабоэффективных точек в многоэкстремальных многокритериальных
задачах оптимизации // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. Т. 33, №2,
С. 195–205, 1993.
Стронгин Р.Г., Баркалов К.А. Метод глобальной
оптимизации с адаптивным порядком проверки ограничений // Ж. вычисл.
матем. и матем. физ. Т. 42, №9, С. 1338–1350, 2002.
Гергель В.П. Об одном способе учета значений
производных при минимизации многоэкстремальных функции // Ж. вычисл.
матем. и матем. физ. 1996. Т. 36 N 6. С. 51-67.
Gergel V.P., Sergeyev Ya.D. (1999) Sequential and
parallel global optimization algorithms using derivatives, Computers
& Mathematics with Applications, 37(4/5), 163-180.
Gergel V.P. A Global Optimization Algorithm for
Multivariate Functions with Lipschitzian First Derivatives // Journal of
Global Optimization 1997, 10, pp. 257-281
Gergel V.P. A software system for multirxtremal optimization //
European Journal of Operation Research, v. 65, N 3, pp. 305-313, 1993.
Разработанное программное обеспечение
Система СИМОП автоматизации выбора рациональных решений
в комплексах САПР и АСНИ (1981-1985)
Система оптимизации технологических процессов СО ТП
(1986-1991)
Система многоэкстремальной оптимизации в научных
исследованиях и проектировании СИМОП-НИПР (1989-1992)
Программная система для исследования и изучения
методов глобальной оптимизации АБСОЛЮТ (1992-~)
Проекты
Проект К0392 "Учебно-научный Центр "Информатика.
Распознавание образов. Анализ изображений. Интеллектуальные
информационные технологии" Федеральной целевой программы "Интеграция"
1998-2000 гг.
Проект 0201.03.287 "Разработка методов,
программных комплексов и инструментальных средств поддержки процессов
принятия проектных решений в задачах автоматизации проектирования" по
государственному контракту 0201.03.287 в рамках федеральной целевой
научно-технической программы “Исследования и разработки по приоритетным
направлениям развития науки и техники гражданского назначения”
(подпрограмма Перспективные информационные технологии") на 1996-2000
гг.
Грант РФФИ № 95-01-01073
"Многоэкстремальные модели принятия решений и методы их
анализа" (1995-1997)
Грант РФФИ № 01-01-00587 "Многоэкстремальные
модели выбора и параллельные методы их анализа"
(2001-2003)