Отзыв оппонента Михайлов Б.Б. (Модели, алгоритмы и программное обеспечение многоагентных робототехнических систем)

официального оппонента, кандидата технических наук Михайлова Бориса Борисовича на диссертационную работу Диане Секу Абдель Кадера «Модели, алгоритмы и программное обеспечение многоагентных робототехнических систем», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01— Системный анализ, обработка информации и управление Актуальность темы исследования. Диссертация С.А.К, Диане посвящена проблеме создания многоагентных робототехнических систем. Подобные системы, состоящие из нескольких роботов, объединенных общими целями и функционирующих в едином информационном пространстве, предназначены для широкого круга прикладных задач, Замена сложной робототехнической системы группой простых в исполнении агентов позволяет, с одной стороны, существенно повысить эффективность решения поставленной задачи, а с другой — снизить материальные затраты на ее выполнение.

Поэтому представленная диссертация, посвященная разработке моделей и алгоритмов группового управления, безусловно является актуальной. Полнота и качество изложения материала. Диссертация С.А.К, Диане представлена на 165 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Во введении на основании проведенного анализа состояния теоретических и экспериментальных исследований многоагентных робототехнических систем обоснована актуальность работы, определена цель диссертации и сформулированы решаемые в ней задачи. В первой главе рассмотрены примеры прикладных задач, решение которых с использованием многоагентных робототехнических систем дает ощутимый эффект.

Проанализированы подходы к организации распределенных систем с различной степенью централизации управления. Подчеркнута целесообразность построения таких систем на основе автономных интеллектуальных рооототехнических агентов, что позволяет ис пол ьзова'гь их В условиях неопределенной среды, Предложены обобщенные схемы многоагентной робототехнической системы и интеллектуальной системы группового управления. Вторая глава диссертации посвящена разработке моделей и алгоритмов управления.

Предложены способы планирования действий многоагентной системы для решения прикладных задач на основе теории конечных автоматов. Разработан алгоритм распределения заданий между агентами на основе многокритериальных оценок с учетом функциональных возможностей роботов и имеющихся ресурсов для выполнения конкретной технологической операции.

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки человеко-машинного интерфейса. Показано, что в экстремальных условиях при работе в недетерминированной среде, интерфейс должен не только обеспечивать управление и мониторинг текущей ситуации, но и интеллектуальную поддержку действий оператора. Представляется также актуальным предложенный автором алгоритм предварительной оценки необходимой численности многоагентной робототехнической системы для поставленной задачи. Эффективность алгоритма бьша подтверждена путем математического моделирования на примере решения инженерно-строительной задачи.

В четвертой главе диссертационной работы рассмотрен вопрос повышение адаптивных свойств робототехнических агентов в составе многоагентной системы. В частности, автором обоснована необходимость включения в контур управления автономным агентом многоуровневой модели внешней среды, интегрирующей в себе информацию о поведении окружающих объектах, обнаруженных в рабочем пространстве робота. Предложен способ прогнозирования движения робота, что позволило практически исключить столкновения и повысить эффективность решения поставленной задачи. Достоинством работы является применение нейросетевой системы технического зрения на борту интеллектуального робота. Это дает возможность использовать каждого агента с максимальной производительностью, обучая его на работу с конкретными объектами.

В пятой главе диссертации дано описание разработанного аппаратнопрограммного обеспечения многоагентной робототехнической, системы. Приведены результаты экспериментальных исследований по групповому управлению роботами на примере решения задачи коллективной транспортировки объектов, которые подтвердили эффективность разработанных моделей, алгоритмов и программного обеспечения. В заключении приведены итоги диссертационной работы, обозначена научная новизна и практическая значимость проведенного исследования.

Текст диссертации написан на достаточно высоком уровне„прослеживается логика повествования и точность формулировок. Обоснованы основные теоретические полоэкения, корректно сформулированы выводы по главам, текст работы подкреплен качественными схемами и иллюстрациями. Соискатель продемонстрировал грамотный выбор экспериментальной базы для подтверждения разработанных моделей и алгоритмов, владение технологиями виртуального и натурного моделирования. Достоверность полученных научно-технических результатов подтверждена путем математического моделирования и с помощью экспериментальных исследований, выполненных на современном робототехническом оборудовании. Содержание диссертации достаточно полно опубликовано в 16 научных трудах, из них 8 - в изданиях, которые рекомендует ВАК РФ.

Научная новизна работы заключается в разработке метода распределения заданий на выполнение технологических операций с учетом функциональных возможностей робота и ограничений на использование ресурсов. Существенной новизной обладают разработанные соискателем принципы построения человеко- машинного интерфейса для управления многоагентной робототехнической системой с поддержкой принятия решений на основе предварительной оценки численности и виртуального моделирования процесса выполнения поставленной прикладной задачи. Определенный научный интерес представляет также предложенный автором подход к повышению адаптивных свойств автономных робототехнических агентов, сочетающий в себе прогноз потенциальных конфликтов между агентами и идентификацию объектов внешней среды на основе технологии нейронных сетей с иерархической связностью.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в успешном решении актуальной задачи группового управления многоагентной робототехнической системой. Разработанные автором модели и алгоритмы достаточно универсальны и могу быть использованы при разработке реальных систем различного назначения. Разработанное в рамках диссертационной работы алгоритмическое и программное обеспечение использовано в двух НИР, а также внедрено в образовательный процесс кафедры проблем управления МИРЭА.

В качестве замечанпй по диссертации следует отметить следующее: 1. В работе много внимания уделено централизованному подходу к организации группового управления многоагентной робототехнической системы. При этом из теста диссертации следует, что автор рассматривает предложенные алгоритмы как универсальные решения для систем различной архитектуры. Очевидно, что использование разработанных алгоритмов в децентрализованных системах может потребовать„с одной стороны, синхронизации разнородной информации, воспринимаемой отдельными агентами, а с другой стороны разрешения возможных конфликтов в процессе планировании их совместных действий при ограниченных ресурсах.

2. В обобщенной структуре системы интеллектуального управления, представленной в первой главе диссертации, автор выделяет подсистемы самообучения и прогноза как средства повышения эффективности многоагентной робототехнической системы, Разработка соответствующих моделей и алгоритмов представляла бы существенный научно и практический интерес. В то же время, учитывая обширность проблемы самообучения, данное замечание носит скорее рекомендательный нежели критический характер.

3. В тексте диссертации были замечены стилистические ошибки, ряд опечаток и неточностей, список которых был предоставлен автору для внесения соответствующих исправлений. В частности, на странице 66 следует убрать дефис в слове «энерго-ресурсов», а на странице 132 автор ссылается на рисунок 5.7, указывая номера информационных каналов„которые на данном рисунке не отмечены. По существу, сделанные замечания не являются принципиальными и не уменьшают значимости проведенного соискателем исследования. Представленная диссертация удовлетворяет требованиям, предъявляемым в разделе П «Положения о порядке присуждения ученых степеней» ВАК РФ. Автореферат диссертации в полной мере отражает ее содержание. Соответствие диссертации паспорту специальности «05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации» обусловлено наличием оригинальных авторских результатов по областям исследований, указанных в 4, 5 и 10 пунктах 11 раздела паспорта: — разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации; — разработка специального математического и программного обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации; — методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений в технических, зкономических, биологических, медицинских и социальных системах.

Вывод. Диссертационная работа Диане С.А.К. «Модели, алгоритмы и программное обеспечение многоагентных робототехнических систем» является законченной научно-квалификационной работой, соответствующей требованиям ВАК РФ, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук, установленными «Положением о порядке присуждения ученых степеней».

Ее автор, Диане Секу Абдель Кадер„заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации. Официальный оппонент — кт.н., доц., доцент кафедры «Робототехнические Федерального государственного бюджетного системы и мехатроника» образовательного учреждения высшего образования «Московский Государственный Технический Университет имени Н.Э, Баумана» Б.Б. Михайлов 17 марта 2016 г.

Адрес места работы: 105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1. Телефон: 8-903-2б2-13-04 Е-та11: Ьог1зшЬог1з®уапдех.ги. Личную подпись кандидата технических наук, доцента Б,Б. Михайлова заверяю. .