Региональный проект РФФИ № 16-41-730784

В 2016-2017 гг. сотрудниками лаборатории выполнялись научные исследования по проекту "Параллельные гибридные алгоритмы параметрической идентификации математических моделей сложных технических систем", поддержанному грантом РФФИ (№ 16-41-730784).


Основные результаты, полученные в ходе исследований

  1. Разработаны новые классы параллельных гибридных алгоритмов параметрической идентификации дискретных моделей линейных стохастических систем, основанные на сочетании метаэвристических и точных градиентных методов оптимизации.
  2. Разработана библиотека фреймворков метаэвристических алгоритмов оптимизации MetaFrame v1.0.
  3. Разработана библиотека метаэвристических алгоритмов оптимизации ATmeta v1.0 для микроконтроллеров Atmel AVR.
  4. Программно реализованы параллельные версии построенных алгоритмов с использованием технологий OpenMP и MPI и проведено практическое исследование вычислительных свойств предложенных алгоритмов.
  5. Разработан программный комплекс "Моделирование и оценивание траектории подвижного объекта v1.0".
  6. Полученные результаты внедрены в учебный процесс факультета физико-математического и технологического образования Ульяновского государственного педагогического университета имени И.Н. Ульянова: при изучении дисциплины “Компьютерное моделирование в математических исследованиях” по направлению магистерской программы “Методология физико-математического образования”.
  7. Защищена диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Цыгановой Ю.В. "Ортогонализованные блочные методы для параметрической идентификации дискретных линейных стохастических систем" по специальности 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ.

Участие в научных мероприятиях по тематике проекта

  1. IV международная конференция и молодежная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2018), Самара, 24–27 апреля 2018 г.
    Доклад: Голубков А. В., Цыганов А. В., Цыганова Ю. В. "Адаптивное оценивание параметров движения объекта на основе гибридной стохастической модели".
  2. Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики", Воронеж, 18–20 декабря 2017 г. 
    Доклад: Цыганов А.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Петрищев И.О. "Параллельный алгоритм идентификации режима движения объекта по сложной траектории". 
  3. III Всероссийский молодежный научный форум "Наука будущего – наука молодых" – Нижний Новгород, 12-14 сентября 2017 г. 
    Доклад финалиста: Голубков А.В. "Новые алгоритмы обнаружения и диагностики нарушений в линейных стохастических системах в процессе фильтрации". 
  4. Физико-математические образование: школа – ВУЗ. VI Региональная научно-практическая конференция, Ульяновск, УлГПУ им. И.Н. Ульянова, 22 апреля 2016. 
    Доклад 1: Цыганов А.В., Цыганова Ю.В. "Параллельные гибридные алгоритмы параметрической идентификации дискретных линейных стохастических систем". 
    Доклад 2: Голубков А.В., Винокуров С.Д. "Программный комплекс для моделирования, оценивания и параметрической идентификации траектории движущегося объекта". 
  5. Встреча стипендиатов Губернатора Ульяновской области. 17 ноября 2016 г., Ульяновский наноцентр, г. Ульяновск. 
    Доклад: Цыганов А.В., Голубков А.В. "Параметрическая идентификация математической модели движущегося объекта".

Публикации в научных журналах

  1. Голубков А. В., Петрищев И. О., Цыганов А. В., Цыганова Ю. В. Диагностика режима движения объекта на основе гибридной модели // Вестник НГИЭИ. — 2017. — № 12 (79). — С. 22–32. (ВАК)
  2. Семушин И.В., Цыганов А.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Винокуров С.Д. Моделирование и оценивание траектории движущегося объекта // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование. — 2017. — Т. 10, № 3. — С. 108–119. (ВАК, WoS, Scopus).
  3. Куликова М.В., Цыганова Ю.В. Численно устойчивые реализации фильтра Калмана для оценивания линейных парных марковских моделей с гауссовым шумом // Вычислительные технологии. — 2017. — Т. 22. — № 3. — С. 45–60. (ВАК)
  4. Цыганов А.В., Семушин И.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Винокуров С.Д. Метаэвристические алгоритмы в задаче идентификации параметров математической модели движущегося объекта // Автоматизация процессов управления. — 2017. — № 1. — С. 16–23. (ВАК).

Публикации в трудах конференций

  1. Голубков А. В., Цыганов А. В., Цыганова Ю. В. Адаптивное оценивание параметров движения объекта на основе гибридной стохастической модели // Сборник трудов ИТНТ-2018. IV международная конференция и молодежная школа «Информационные технологии и нанотехнологии», 24–27 апреля. — САМАРА: Новая техника, 2018. — С. 2064–2074.
  2. Цыганов А. В., Цыганова Ю. В., Голубков А. В., Петрищев И. О. Параллельный алгоритм идентификации режима движения объекта по сложной траектории // Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики : сборник трудов Международной научно-технической конференции, Воронеж, 18–20 декабря 2017 г. — Воронеж : Издательство «Научно-исследовательские публикации», 2017. — С. 340–347. (РИНЦ)
  3. Голубков А.В. Новые алгоритмы обнаружения и диагностики нарушений в линейных стохастических системах в процессе фильтрации // Сборник тезисов участников форума “Наука будущего – наука молодых”, Нижний Новгород, 2017. — С. 585–586.
  4. Голубков А.В., Винокуров С.Д. Программный комплекс для моделирования, оценивания и параметрической идентификации траектории движущегося объекта // Физико-математические образование: школа – ВУЗ: Материалы VI Региональной научно-практической конференции (22 апреля 2016). — Ульяновск: УлГПУ, 2016. — С. 16–19.
  5. Цыганов А.В., Цыганова Ю.В. Параллельные гибридные алгоритмы параметрической идентификации дискретных линейных стохастических систем // Физико-математические образование: школа - ВУЗ: Материалы VI Региональной научно-практической конференции (22 апреля 2016). — Ульяновск: УлГПУ, 2016. — С. 58–61.

Результаты интеллектуальной деятельности

  1. Цыганов А.В. "Библиотека фреймворков метаэвристических алгоритмов оптимизации MetaFrame v1.0". Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017616704 от 13.06.2017. 
    Скачать: свидетельствореферат, программный код.
  2. Цыганов А.В. "Библиотека метаэвристических алгоритмов оптимизации ATmeta v1.0 для микроконтроллеров Atmel AVR". Свидетельство № 2017610870 о государственной регистрации программы для ЭВМ от 18.01.2017. 
    Скачать: свидетельствореферат, программный код.
  3. Цыганов А.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Винокуров С.Д. Программный комплекс «Моделирование и оценивание траектории подвижного объекта v1.0». Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2016660550 от 16.09.2016. 
    Скачать: свидетельство, реферат, программный код.