Квазиклеточные сети: проектирование и моделирование систем

В рамках проекта разработана научная теория Квазиклеточных сетей, представляющих собой новый тип дискретных структур, не имеющих сигнатуры. Квазиклеточные сети позволяют в рамках одной дискретной структуры реализовать компьютерное моделирование поточных систем на микро- и макроуровне, а также находить метрические оценки поточных систем. Предлагаемые дискретные структуры позволяют использовать возможности сетей Петри, графов, потоков в сетях, клеточных автоматов и др. Квазиклеточные сети фундаментальны и применимы при моделировании систем в различных предметных областях.

Категория
Проект, изменивший мир - информационные технологии и связь
Автор проекта
Научное направление
Системы автоматизированного проектирования, Моделирование, Дискретная математика
Описание

Существует большое количество систем, моделирование которых сводится к рассмотрению потоков. Речь идёт о производственных, транспортных, горнопромышленных, логистических, социально-психологических, медико-биологических системах, документообороте и др. На сегодняшний день для моделирования таких систем используются дискретные макромодели (сети, потоки в сетях), а также микромодели (объектно-ориентированное имитационное моделирование). Причём между моделированием на микро- и макроуровне не существует единой методики перехода. Переход от микромоделей к макромоделям определяется спецификой предметной области. При этом имеет место проблема неадекватности перехода от макромодели к микроописанию и наоборот. С другой стороны, существующие макромодели потоков не отражают неравномерность этих потоков.

В рамках проекта предложен новый тип дискретных структур – квазиклеточные сети. Квазиклеточные сети представляют собой дискретные структуры, не имеющие сигнатуры.

Квазиклеточная сеть состоит из «клеток», каждая из которых обладает внутренними параметрами, а также состоянием. Состояние каждой клетки передаётся к соседним клеткам, обеспечивая циркуляцию в квазиклеточной сети. В работе предложены различные типы циркуляции и соответствующая классификация квазиклеточных сетей.

В рамках проекта рассматриваются следующие вопросы:

  • аспекты синтеза квазиклеточных сетей;

  • циркуляция в квазиклеточных сетях и её типы;

  • аспекты программной реализации и разработка программного симулятора квазиклеточных сетей;

  • приложения квазиклеточных сетей и их предметные интерпретации.

Квазиклеточные сети позволяют в рамках одной дискретной структуры осуществлять моделирование на микроскопическом, макроскопическом и мезоскопическом уровнях.
Методы синтеза предполагают получение квазиклеточных сетей из графов(приобретающих в процессе синтеза динамические свойства), клеточных автоматов, поведения микрообъекта. Также квазиклеточные сети являются обучаемыми дискретными структурами.

Как фундаментальные дискретные структуры, квазиклеточные сети имеют широкий спектр приложений в различных предметных областях – транспорт, медицина, промышленность, электротехника и электроника, горное дело и др.

Отдельно в рамках проекта предложены модели внедрения квазиклеточных сетей для решения практических задач моделирования.

Практическая значимость

1. Целевая аудитория: компании-разработчики программного обеспечения компьютерного моделирования, научно-исследовательские институты, учебные заведения.

Теория ориентирована на использование инженерами-программистами, инженерами-математиками, инженерами по тестированию, специалистами в различных прикладных областях, предполагающих моделирование потоков и сетей.

2.Как фундаментальные дискретные структуры, квазиклеточные сети имеют широкий спектр приложений в различных предметных областях – транспорт, медицина, промышленность, электротехника и электроника, горное дело и др.

Квазиклеточные сети позволяют осуществлять моделирование и оценку систем, сводящихся к рассмотрению потоков при различных предметных интерпретациях

3. Квазиклеточные сети позволяют решить проблему перехода от моделирования на микроуровне к макромоделированию независимо от предметных интерпретация

4. Впервые на практике квазиклеточные сети применены для моделирования потоков посетителей крупных мероприятий

Ресурсы и потребности

Для внедрения в практику работы предприятия, НИИ и т.д:

Материально-технические ресурсы: ПЭВМ (мощность выбирается в соответствии с размерами квазиклеточных сетей)

  • Человеческие ресурсы: инженер-программист, специалист-консультант в предметной области, по которой осуществляется внедрение
  • Потребности: з.п. инженера-программиста и консультанта
Партнеры
  • ООО "Институт экономико-математических методов в дорожно-транспортных исследованиях" (консультации по вопросам применения в области дорожно-транспортных исследований)
  • ООО "Разработка информационных систем" (консультации по вопросам применения моделей на объектах массового обслуживания)
  • ООО "Центр тренажёрных технологий" (консультации по вопросам применения моделей в виде математического обеспечения симуляторов и учебной тренажёрной техники)
  • Кафедра Электротехники и информационных систем Московского государственного горного университета (консультации по вопросам применения в области электротехнических, электромеханических систем, систем промышленной вентиляции)
Уровень активности
11






Отправить ссылку: