Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе одна в журналах из списка ВАК.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы ( 146 наименований), изложенных на 176 страницах машинописного текста, а также 2-х приложений на 16 страницах. Диссертация содержит 37  рисунков и 12 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертационной работы раскрываются проблемы информационного обеспечения процессов принятия решений на морском судне, методы и средства освещения ООС, агентные решения, используемые в системах управления судном, и опыт разработок многоагентных систем. Анализируются позитивы от применения многоагентного моделирования в освещении ООС, предлагается вопросно-ответный подход к многоагентному моделированию ООС, формулируется задача диссертационного исследования и проводится анализ обобщённой постановки задачи.

Интересы диссертационного исследования изначально ограничиваются задачей адекватного представления ООС(t) с позиций изменений, обусловленных движением надводных и воздушных динамических объектов в пространстве ООС(t).

Отмечается, что для общего случая обеспечения адекватности принципиальное значение имеет задача сбора первичной информации из большого числа различных и разнородных источников и её обработка, включающая следующие этапы:

Выделение из входных потоков первичной информации единиц, представляющих для любой (используемой при моделировании ООС) характеристики Chi (любого надводного или воздушного объекта Obj или области мореплавания Ob0) множество её значений {Chi (Obj, Ob0, tk)}, каждое из которых привязано ко времени {tk}и местонахождению судна Ob0(tk) в соответствующее время. Для каждой характеристики Chi при наличии нескольких источников {ИСr} её значений и/или при необходимости обработки значений Chi, поступающих от одного источника ИСr, определение того из значений (назовём его «адекватным»), которое будет представлять характеристику в текущий момент времени во всех задачах управления судна. Для области Ob0(tk) и для каждого Obj(tk)  объединение всех соответствующих области Ob0 или объекту Obj характеристик Chi в единое целое, связав с каждым таким объектом его декларативную модель в момент времени tk. Регистрация совокупности Ob0(tk) ∪ Obj(tk) в едином информационном источнике данных (ЕИИД), используемом различными службами судна, в первую очередь вахтенной службой. Визуализация окружающей обстановки Ob0(tk) ∪ Obj(tk) по нормативным  или ситуативным запросам вахтенной службы.

Указывается, что решение задач сбора и обработки первичной информации о состояниях и динамике ООС(t) осуществляется в условиях работы нескольких РЛС, разного типа, с разным временем обзора и различиями в наборах характеристик, регистрируемых в формулярах РЛС.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Проводится анализ аппаратно-программных систем, применяемых для моделирования ООС, в котором оцениваются не только их проблемы, связанные с реальным временем, но и проблемы реинжениринга, актуальные для разработчиков линеек КСУ для судов разного класса в условиях развития средств компьютеризации.

Особое внимание уделяется многоагентным решениям, используемым в программных системах управления судами, и фиксируется фрагментарное и явно недостаточное использование таких решений, обладающих существенными преимуществами по сравнению с объектно-ориентированными программными системами.

Проводится обзор методов и средств многоагентного моделирования, результаты которого используются как существенные основания для решения об исследовании и практическом использовании многоагентного моделирования ООС(t) в диссертационной работе. Обосновывается не только решение о многоагентном моделировании, но и решение о его реализации в рамках вопросно-ответного подхода и его инструментария, разработанных в исследовательской группе, одним из членов которой является и автор диссертации.

По результатам обзора и анализа сформулирована следующая обобщённая постановка задачи диссертационного исследования:

Z*. Разработать комплекс средств многоагентного моделирования окружающей обстановки морского судна, в котором снижена зависимость процессов обработки первичной информации от ограничений реального времени за счёт распараллеливания общей работы между программными агентами разных типов и коррекции изменения характеристик ООС, учитывающей время обработки.

Агентная обработка первичной информации должна быть нацелена на формирование единого источника данных, значения которых адекватны текущему моменту времени и результативно обслуживают геоинформатику  мореплавания судна и доступны для интерактивного взаимодействия в задачах его управления.

Проведена мотивационно-целевая оценка задачи исследований и выявлены потенциальные позитивы от предлагаемых средств многоагентного моделирования ООС.

Во второй главе предлагается и обосновывается математическая модель многомерных информационных потоков данных о значениях характеристик объектов, наблюдаемых в окружающей обстановке судна. Анализ математической модели, основанный на возможностях параллельной обработки информационных потоков и их составляющих, используется для моделирования процесса обработки в виде динамического дерева задач, влючающего задачи, решаемые системой программных агентов. Оцениваются возможности представления агентов с помощью средств вопросно-ответного моделирования.

Для математического моделирования многомерных информационных потоков, существующих в системе обработки данных, предложена следующая модель

G = GР∪ GS =  {Gpk} ∪ {Gsk} = {{ gpkr(ti, j)}} ∪ {{ gskr(ti, j)}},

gpkr(ti, j+1) = gpkr(ti, j) + ∆gpkr(ti, j+1),

∆gpkr(ti, j+1) = fr(Gpk (tij’), GC (tij’), tij, ∆tij)),

F = {fr(Gpk (t’), GC (t’), tij, ∆tij))},

  gsk(ti, j),

  ask(ti, j+1) , New(gsk(ti, j+1)), 

ti, j= t0 + i*(Jp+1)*TM+j*TM, 

j = 1, Jp+1,  i = 1, I,  k = 1, K, p = 1, P, r = 1,R,

в которой для представления значений унифицированных наборов радиолокационных характеристик GР, поступающих в систему обработки данных для каждого объекта Obk множества объектов {Obk}, обнаруженных каждой РЛСр из совокупности РЛС с номерами от 1  до P, используются инкрементные прогнозные значения gpkr(ti, j+1), учитывающие  привязку времени обзора Tp для РЛСр к периоду TM модельного времени, для регистрации которого используются компьютерные часы. Период модельного времени выбирается так, чтобы  отношение TP/TM = Jр. q было  больше 1 для любой РЛС. Прогнозные значения вычисляются по информации о характеристиках, поступающей в систему в моменты времени tij’ из формуляров РЛС.

Для представления остальных характеристик обнаруженных объектов {Obk} используется  изменение значений, управляемое типовым предикатом New(gsk(ti, j+1)), истинность которого  связана с событием ввода в систему обработки данных очередного нового значения ask(ti, j+1) характеристики  gsk(ti, j+1). 

Построение модели информационных потоков было нацелено на их структуризацию с позиции системы задач S({Zv}) обработки, допускающих параллельное решение с помощью программных агентов.

Для моделирования системы задач S({Zv}) в диссертации  использованы деревья задач, представленные и реализованные (рис. 1) в разработанной на кафедре «Вычислительная техника» Ульяновского государственного технического университета системе вопросно-ответного моделирования задач WIQA. 

Рис. 1. Представление обработки в виде дерева задач

В отображении математической модели обработки данных на систему агентов S({A}), учитывается не только решение задачи Z1(GР, GS) моделирования информационных потоков, поступающих от всех источников первичной информации об ООС, но и решение задач отождествления объектов Z2(({Obk}) от разных РЛС, группирования объектов Z3({Obk}) со сходными динамическими характеристиками, формирования единого источника данных  Z4(GР, GS) и задач картографической визуализации Z5({Obk}) окружающей обстановки судна.

Структуризация задачи Z*(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, t) проведена с ориентацией на многоагентное моделирование окружающей обстановки судна с помощью программного комплекса СММООС, в результате чего построено отображение

Z*(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, t)  ↔  S({Aij}, t)

дерева задач на систему программных агентов S({Aij}, t), которая и была реализована в программном комплексе СММООС.

В разработанном программном комплексе СММООС используется четыре слоя программных агентов и , связанных в единое целое (рис. 2) системой задач существования агентов, в которой действует система транспортировки данных. 

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5