Лекции по дисциплине Оптимальное управление многоуровневыми ММС. Глава 2 (2016) (1245051)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ГЛАВА 2ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ММС НА ОСНОВЕСТАБИЛЬНЫХ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙИ КОМПРОМИССОВ В УСЛОВИЯХ ИСХОДНОЙ СТРУКТУРНОЙНЕСОГЛАСОВАННОСТИ КОНФЛИКТАИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕОРЕТИКО-ПРИКЛАДНОГО НАПРАВЛЕНИЯС ростом информационной и структурно-целевой сложности функционирования ипроектирования управляемых систем все более существенным становится учет факторовструктурной несогласованности конфликтности и неопределенности различного характера.Развиваемые игровые подходы управления в условиях конфликта являются основными в одномиз классов задач теории оптимального управления.

Проблема взаимодействия объектов(коалиций) возникает при прямом формировании многообъектной модели конфликтной ситуации,при структуризации классической однообъектной и однокритериальной задачи управления сформированием многообъектной многокритериальной системы (ММС), а также припредставлении сложной задачи и системы многоуровневой структурой. Действительно,многоуровневая структура сложной системы 159, 205 (рис. 2.1) позволяет выделить четыре видаструктур СТС. Каждый вид системы формирует свой «вклад» в задачи оптимизации. В рамкахММС формируется класс задач оптимизации, в котором известные подходы оптимизации дляобеспечения эффективности объекта (вариационные подходы, принцип максимума, методыдинамического программирования и процедуры нелинейного программирования) существеннодополняются игровыми подходами с собственными принципами оптимизации для обеспеченияуравновешенного (стабильного) взаимодействия объектов в ММС, которое способствуетдостижению эффективности объекта и системы в целом в условиях естественнойнесогласованности, конфликтности и неопределенности (НКН) взаимодействия объектовподсистем в ММС.Структурно и функционально сложные,Классификация задачтехнические системы-СФСТСОднообъектные многокритериальные системыОбеспечение эффективности ОМС на основе-ОМСметодов многокритериальной оптимизации исинтеза (МОС) современной теории управления(СТУ)Многообъектные многокритериальные системы Обеспечение СФ стабильности, эффективности-ММСи стабильно-эффективных компромиссов(СТЭК) ММС на основе комбинированныхметодов теории игр (ТИ) и МОС СТУ,составляющих методы теории оптимальногоуправления ММС (ТОУ ММС)Иерархические системы (многоуровневыеОбеспечение эффективной междууровневойММС)координации СТЭК в процессе их получения в-ИСММС, уровней ИС (КСТЭК ИС) на основеметодов многокритериальной оптимизациимультиграфовой модели облика ИС (МО1МГМО), теории иерархических игр (ТИИ) иТОУ ММС, формирующих метод оптимизацииуправления ИС (МОУ ИС)Полииерархические системы с ромбовидной Совместная МО МГМО операционной иструктурой, ромбовидные иерархическиеинформационной иерархий РИСсистемы Эффективная балансировка КСТЭК-РИСоперационнойиинформационнойиерархий на основе МОУ ИСКонцептуальные полииерархические системы с Проблемы формирования:пентаструктурой .

Иерархические Полнота динамических свойств СТС напентаструктурные системы.основе операционной, информационной,-ИПСэнергетической, ресурсной и целевойдинамики СТС Подобие иерархий в рамках указанныхсвойств динамики СТС и их описание. Описание многосвязной динамическойструктуры СТС в «основаниях» ИПС Введение динамических экспертныхсистем с базой знаний на верхнихуровнях СФ-свойств иерархий Построение целевой иерархии попринципу динамического синтеза цели ИПСпрообразСФмоделиинтеллектуальной СТС с учетомвышеуказанных проблем.Рис 2.1 Структуры СТС и классы задачМетоды решения в рамках данных принципов базируются на многообъектности структуры,многокритериальности задач и свойствах НКН взаимодействия объектов антагонистического,бескоалиционного, коалиционного, кооперативного и комбинированного характера припроектировании и управлении ММС.

По существу создается достаточно полный набор методовоптимизации ММС как основа теории оптимального управления ММС, которая занимаетопределенное промежуточное место между классической теорией управления и теориейоптимизации многоуровневых систем. Поэтому разработка способов управления ММС, имеющихсвойства стабильности и эффективности в конфликте и обеспечивающих компромиссы натактической и информационной основе, является актуальной задачей теории управления ММС.Анализ подтверждает вывод Ю.Б. Гермейера о преждевременной и чрезмернойзаформализованности принятия решения в классах игр и позволяет развить его в том смысле, чтопринципы конфликтного взаимодействия, принципы кооперативной оптимальности, как правило,взаимосвязаны в рамках практической задачи (так как стабильность и эффективность – две граниодной задачи управления ММС) и эти взаимосвязи требуют формирования различных формкомпромиссов, в связи с чем в п.2.4 выделены ряд свойств задач управления ММС, которыесвидетельствуют о необходимости формирования компромиссов.Данный подход является также достаточно универсальным при управлении и проектировании вусловиях неопределенности.

Известна [166] следующая классификация неопределенных факторов:неопределенные факторы, как следствие недостаточной изученности каких-либо процессовфункционирования объекта-подсистемы (внешних воздействий, возмущений, начальныхусловий, текущего состояния – позиции, параметров функций, в частности, законовраспределения и моментов случайных функций и т.д.) – это так называемые природныенеопределенности или неопределенности среды;неопределенные факторы, отражающие неопределенность во взаимной информации, связанной сописанием, действиями объектов-подсистем в сложной многообъектной системе, илинеопределенность в степени конфликтности (конфликтной изотропии от антагонизма докооперации) взаимодействующих объектов-подсистем (неопределенность «активногопартнера»);2неопределенные факторы, отражающие неточное знание цели и показателей цели в сложнойсистеме (это проблема перехода от цели, сформулированной на естественном языке, к векторупоказателей, обладающему независимостью свойств, ограниченной размерностью и полнотойописания исходной цели, это неопределенность по выбору решения в задаче с векторнымпоказателем, это параметрическая неопределенность скалярного показателя и т.д.), – такназываемая неопределенность цели.В современной теории управления и принятия решений сложилось множество конструктивныхробастных подходов в условиях неопределенности.

Среди других, это подходы на основе: поискаинформации и информационных оценок, управления информационными множествами имножеством траекторий, игровых методов, теории «нечетких» множеств, декомпозиции иагрегирования, понятия «грубости» системы и др. Многочисленна библиография работ в данныхнаправлениях. Анализ ее раскрывает существенную роль и универсальный характер игровыхподходов для всех трех групп неопределенности, например 32, 38, 39, 43, 50, 51, 54, 75, 83, 84,140, 166, 242, 257.

Поэтому предлагаемые методы и компромиссы также обогащают робастныеподходы в условиях неопределенности, вводя в них анизотропию конфликтности.В свою очередь, предлагаемые результаты расширяют возможности игровых подходов, так какимеют теоретико-прикладное значение в антагонистических, бескоалиционных, коалиционных икооперативных классах игровых задач и их комбинаций (модификация ряда задач, формированиекомпромиссов и разработка средств проектирования на основе игровых задач), а также развиваютигровые методы исследования практически важных моделей ММС управления летательнымиаппаратами и комплексами, микроэкономических моделей финансового и товарного рынка,биотехнической модели системы естественной технологии организма на основе гомеостаза взадачах геронтологии, экологии.2.2.

ОБЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИГРЫ. ЧАСТНЫЕ КЛАССЫ ИГРДостаточное общее определение игры дано в работах Э.Й. Вилкаса 39 и Н.Н. Воробьева 43(см., например, реферат работы 39 в приложении к работе1).Определение 2.1 39. Игрой называется набор   N , P,  , (2.1) K  , где N – произвольное множество игроков, P – множество коалиционных структур P  P , K –коалиция – группа игроков, которой приписаны действия и интересы, X K – произвольноеX K ,S, S x Kмножество стратегий коалиции K  P  P (при любом Р: K  N ); S – произвольное множество всехисходов игры на P  P , S x K – множество возможных исходов на P  P , если коалиция K применяет стратегию x K , K — транзитивное отношение предпочтения коалиции K  P  P .Индивидуальные предпочтения, как правило, формируются на некоторых отображениях J i изS , которые являются функциями выигрыша (потерь). Тогда предпочтительность исхода s посравнению с исходом s  ( s s ) означает, что эффективность J i  s   J i  s  для всех i  K . SМножество S xKKпозволяет каждой коалиции оценивать, как выбор коалицией Kконкретной стратегии x  X K изменяет множество возможных исходов.Определение 2.2.

Коалиционной структурой (разбиение множества N) называется такоесемейство коалиций P  P , что1.X K   для всех K  P (и X i   i  K ),2.(2.2)K  K    для всех K, K   P, K  K  ,K1Воронов Е.М. «Методы исследования операций. Курс лекций». – Препринт, МГТУ, 1998. – 100 с.3  K3.KPK   для любого K  .Если игроки разбились на коалиции и эти коалиции выбрали свои стратегии, то считается, чтоигра Г разыграна.Определение 2.3.

Для любой коалиционной структуры P набор стратегий x  P   x K , K  Pназывается ситуацией в игре.При реализации ситуации x  P  множество исходов сужается до S ( x K ), K  P . Далеепредполагается, что последнее множество исходов состоит из единственного элемента [39].Замечание 2.1. При отсутствии коалиций P  1,...,i,...,N  ,  K  i  получаем частный случайопределения 1.1   Ν   X i  S  S i  { } .i Более полное представление об игровых структурах дают следующие два обобщенияопределения 2.1:1) Могут иметь место пересекающиеся коалиции. Тогда пункт два определения 2.2 выполняется,например, для всех K и K   P , кроме некоторых  K .

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций