Вычислительные технологии и математические модели в науке, технике и образовании

Алма-Ата, Казахстан, 18-20 сентября 2002 года

Тезисы докладов

Internet-технология математического моделирования и вычислительного эксперимента для решения задач оптимального управления

Батурин В.А., Горнов А.Ю., Массель Л.В.

Институт динамики систем и теории управления СО РАН,
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Иркутск)

Современное состояние в области пакетов программ (программных комплексов) по вычислительной математике характеризуется тем, что усложнение программных средств приводит к усложнению интерфейса и расширению состава базовых средств, как правило, уникальных и не всегда доступных для отечественного пользователя. Такие программные комплексы обычно дорогостоящи, что также повышает их труднодоступность.

Доступные пакеты программ (такие, например, как Maple, Mathlab) обладают более простым интерфейсом, но позволяют решать задачи невысокой сложности. При усложнении постановок задач или серьезном увеличении размерности такие пакеты, как правило, оказываются несостоятельными при решении фундаментальных научных проблем. Кроме того, эти пакеты не имеют возможностей организации Internet-диалога и экспертной поддержки, консультирования пользователей в диалоговом режиме, что является принципиально необходимым при постановке и решении прикладных задач оптимизации.

На основе анализа обширного практического опыта применения отечественных разработок авторами поставлена задача создания информационной технологии для решения задач оптимального управления. Основной целью проекта является понижение требований к математической и программистской квалификации пользователей, что позволит решать как простые, модельные, так и сложные практические задачи оптимального управления, привлекая, при необходимости, квалифицированных экспертов на всех этапах решения за-дачи.

В данном проекте предлагается создание специализированного вычислительного сервера, сочетающего вычислительное ядро с большими возможностями и внешне простой интерфейс с оказанием консультативной и экспертной поддержки пользователя через Internet. Для решения задач оптимального управления предлагается оригинальный программный комплекс ОPTCON-2, ориентированный на широкий класс задач оптимизации в динамических системах, включающий задачи с прямыми, терминальными и фазовыми ограничениями, более десяти лет применяемый для решения разнообразных прикладных задач.

Основными методическими подходами, которые предлагается интегрировать в рамках данного проекта, являются: концепция открытых систем; объектный подход к проектированию и программированию; технологии адаптации унаследованного программного обеспечения; современные методы интеграции информационных технологий; методы про-ектирования и разработки баз данных на основе моделирования данных и построения ER-моделей.

В работе используются опыт выполнения проекта по созданию распределенного программного комплекса в трехуровневой архитектуре «клиент-сервер», на основе SQL сервера и RMI сервера, для решения задач оптимизации направлений развития топливно-энергетического комплекса страны с учетом требований энергетической безопасности, а также опыт построения систем эколого-экономических расчетов, включающих многоуровневый комплекс математических моделей, задач управления, и алгоритмов их решения.

Представляется, что разрабатываемые технология и методика ее построения могут быть полезны как для специалистов, решающих сложные задачи оптимального управления, так и для выполнения аналогичных проектов, с целью расширения вычислительных ресурсов, доступных через Internet.

Работа выполняется при поддержке грантов РФФИ 02-07-90343 и 01-01-00101.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]