Отзыв ведущей организации (Управление группами наблюдателей на основе мультиагентного подхода)

«УТВЕРЖДАЮ» Г1ервый проректор — проректор по научной М.В. Ненашев 2018 г. ОТЗЫВ ВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» на диссертационную работу Ерофеевой Виктории Александровны «Управление группами наблюдателей на основе мультиагентного подхода», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.01.09 — «Дискретная математика и математическая кибернетика». Актуальность темы диссертации Диссертационная работа Ерофеевой В.А.

«Управление группами наблюдателей на основе мультиагентного подхода» посвящена актуальной теме управления коллективным поведением групп наблюдателей„под которыми в работе понимаются, например, роботы различного назначения (малые космические аппараты, беспилотные подводные и летательные аппараты и др.).

Применение группировок наблюдателей позволяет перейти к решению сложных прикладных задач благодаря наличию возможности их разбиения на подзадачи, назначаемые участникам группы, тем самым повышая производительность и отказоустойчивость системы. Для обеспечения функционирования группы наблюдателей необходимо организовать эффективное планирование задействования ресурсов системы в режиме реального времени. Существующие подходы, применяемые к управлению наблюдателями, по большей части носят централизованный и статический характер, т.е.

для каждого наблюдателя предполагается определенный заданный порядок выполнения операций. Используемые на сегодняшний день методы н средства распределения ресурсов, прежде всего, ориентированы на одиночных наблюдателей, что обуславливает ряд недостатков: существенное повышение сложности алгоритмов распределения ресурсов с ростом размерности группы наблюдателей; отсутствие возможности гибкого перераспределения решаемых задач в реальном времени в зависимости от изменения внешних условий. В диссертационной работе Ерофеевой В.А. рассматривается два типа задач: распределение целей между наблюдателями и распределенное оценивание неизвестных параметров системы.

Предложенный подход для первого типа задач направлен на решение проблемы распределения ресурсов в большой многоагентной сети в режиме реального времени, он позволяет находить решение поставленной задачи с учетом требований к сокращению используемых вычислительных и коммуникационных ресурсов. Для второго типа задач в работе предложен алгоритм, позволяющий производить циклическое оценивание параметров системы с учетом введенных ограничений на ее функционирование, тем самым позволяя производить гибкое выполнение решаемых задач в условиях неопределенностей и сократить ресурсы устройства„осуществляющего процедуру оценивания. В работе было предложено использование мультиагентного подхода, который позволяет строить решения для динамического перераспределения задач внутри группы наблюдателей путем обмена сообщениями между участниками группы непосредственно в процессе выполнения этих задач, что подчеркивает важность полученных результатов для практического применения.

На этом фоне актуальность диссертации Ерофеевой В.А. не вызывает сомнения и определена недостаточной разработкой существующих алгоритмов управления коллективным поведением групп наблюдателей при ограниченных ресурсах, наличием неопределенностей внешней среды, получением измерений с помехами и изменением состояний наблюдаемых объектов.

Особую ценность работе придает тот факт, что в ней не только предложено решение проблем распределения задач и распределенного оценивания неизвестных параметров системы, но и дано строгое математическое обоснование предложенных алгоритмов. Научная новизна результатов диссертации Результаты, полученные в диссертационной работе, позволяют преодолеть ряд препятствий практического характера в области управления группами наблюдателей, связанных с ростом размерности группы, наличием вычислительных и коммуникационных ограничений и неопределенностей функционирования.

В работе разработаны и обоснованы следующие новые результаты: ° метод оптимизации распределения объектов слежения между наблюдателями, основанный на решении системы линейных матричных неравенств и позволяющий использовать мультиагентный подход в процессе наблюдения; ° метод циклической поисковой стохастической аппроксимации для отслеживания изменений неизвестных изменяющихся параметров системы при оптимизации нестационарного функционала; ° метод управления группами наблюдателей с использованием мультиагентного оценивания состояний движущихся объектов на основе циклического поискового алгоритма стохастической аппроксимации.

Достоверность полученных результатов Достоверность изложенных в диссертационной работе теоретических результатов обеспечена их строгими математическими доказательствами и подтверждена результатами компьютерного моделирования. Апробация основных положений работы на четырех научных конференциях также подтверждает достоверность ее результатов. Научная и практическая значимость Ценность работы заключается в создании новых и оригинальных методов распределения целей между наблюдателями и распределенного оценивания неизвестных параметров системы, учитывающих ограничения ресурсов наблюдателей и системы коммуникаций. В работе продемонстрировано успешное функционирование предложенных методов в модельных экспериментах.

Несомненную теоретическую значимость имеют доказанные теоремы, отражающие теоретические свойства результатов работы разработанных методов, которые позволяют при использовании алгоритмов опираться на них, а также понимать потенциальную точность и эффективность результатов в зависимости от условий применения. Кроме теоретического значения, представленная на рассмотрение работа имеет несомненную практическую полезность, так как предложенные алгоритмы позволяют решать многие проблемы, возникающие в практике управления коллективным поведением групп наблюдателей.

Рекомендации по практическому использованию результатов диссертации Результаты диссертационной работы могут использоваться организациями- разработчиками робототехнических систем и комплексов, в частности, рекомендуется использование в Институте машиноведения РАН, Санкт-Петербургском политехническом университете, Национальном исследовательском университете ИТМО, Московском государственном техническом университете им. Н.Э.

Баумана, Институте проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, Санкт-Петербургском государственном университете, Самарском государственном техническом университете, Институте проблем управления сложными системами РАН и других профильных институтах. Предложенные методы также могут быть востребованы коммерческими компаниями, занимающимися разработкой систем управления группами робототехнических устройств, например, АО «Концерн «ЦНИИ Электроприбор», 000 «НПК «Разумные решения». Замечания 1. В главе 1 рассматривается общая постановка задачи с распределенной сетью наблюдателей.

Далее в главе 2 приводится алгоритм распределения ресурсов, для которого требуется наличие центрального узла и говорится о гибридной архитектуре сети. Необходимо уточнить, какая именно архитектура выбрана за основу в диссертации? 2. В работе не сказано, каким образом решается проблема сопоставления измерений„полученных наблюдателями, с движущимися целями при оценивании их траекторий. 3. На стр. 44 присутствует обозначение 1гасе, которое не было введено ранее. 4.

В Теореме 2 допущена ошибка в ссылке на функционал, вместо (2.14) должен быть иной номер. 5. На стр. 54 в 1.М1-ограничениях в первой строке присутствует опечатка, где вместо ц должно быть д. Указанные выше замечания не снижают научной и практической значимости полученных результатов и не влияют на положительную оценку диссертационной работы в целом. Заключение Диссертация представляет собой завершенное научное исследование, вносящее существенный вклад в развитие теории управления большими системами, состоящими из групп наблюдателей (роботов, агентов), в условиях ограниченных ресурсов, наличия Отзыв заслушан и одобрен на заседании кафедры «Электронных систем и информационной безопасности» ФГБОУ ВО «СамГТУ» 25 апреля 2018 г.

Зав. кафедрой электронных систем и информационной безопасности, доктор технических наук, профессор Скобелев Петр Олегович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «СамГТУ») 443100, Молодогвардейская ул., 244, Самара ррах,г~дЬ < Юдр«<. я +7<'929)-702-22-00 неопределенностей внешней среды, получения измерений с помехами и изменений состояний наблюдаемых объектов и содержащее важные для практического использования результаты. Все результаты являются новыми и получены автором лично.