Региональный проект РФФИ № 16-41-730784

В 2016 г. 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 гибридных алгоритмов параметрической идентификации дискретных моделей линейных стохастических систем, основанные на сочетании метаэвристических и точных градиентных методов оптимизации. Метаэвристические алгоритмы: генетический алгоритм (Genetic Algorithm), метод имитации отжига (Simulated Annealing), метод случайного восхождения на холм (Stochastic Hill Climbing). Точный градиентный метод: метод Гаусса-Ньютона с применением новых классов адаптивных ортогонализованных фильтров. 
  2. Программно реализованы параллельные версии построенных алгоритмов с использованием технологии OpenMP.
  3. Проведено практическое исследование вычислительных свойств предложенных алгоритмов.
  4. Разработан программный комплекс "Моделирование и оценивание траектории подвижного объекта v1.0".
  5. Разработана библиотека метаэвристических алгоритмов оптимизации ATmeta v1.0 для микроконтроллеров Atmel AVR. 
  6. Разработана библиотека фреймворков метаэвристических алгоритмов оптимизации MetaFrame v1.0.
  7. 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”.

Публикации и результаты интеллектуальной деятельности:

  1. 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
  2. Семушин И.В., Цыганов А.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Винокуров С.Д. Моделирование и оценивание траектории движущегося объекта // Вестник ЮУрГУ. Серия "Математическое моделирование и программирование". 2017. (Принята в печать)
  3. Куликова М.В., Цыганова Ю.В. Численно устойчивые реализации фильтра Калмана для оценивания линейных парных марковских моделей с гауссовым шумом // Вычислительные технологии. 2017. (Принята в печать)
  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. 15-17. (Препринт)
  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. 53-56. (Препринт)
  6. Цыганов А.В., Цыганова Ю.В., Голубков А.В., Винокуров С.Д. Программный комплекс "Моделирование и оценивание траектории подвижного объекта v1.0". Свидетельство № 2016660550 о государственной регистрации программы для ЭВМ от 16 сентября 2016 г. (Скачать: cвидетельство, реферат, программный код)
  7. Цыганов А.В. "Библиотека метаэвристических алгоритмов оптимизации ATmeta v1.0 для микроконтроллеров Atmel AVR". Свидетельство № 2017610870 о государственной регистрации программы для ЭВМ от 18 января 2017. (Скачать: свидетельствореферат, программный код)

Участие в научных мероприятиях по тематике проекта:

  1. Физико-математические образование: школа - ВУЗ. VI Региональная научно-практическая конференция (22 апреля 2016, г. Ульяновск, УлГПУ им. И.Н. Ульянова). 
    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". 
  2. 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".