Проект РНФ № 23-21-00361

В 2023–2024 гг. сотрудниками лаборатории выполнялись научные исследования по проекту «Рекуррентные методы параметрической идентификации дискретных MIMO систем с высокой степенью неопределенности: неизвестные параметры модели при неизвестных входных воздействиях и при наличии случайных помех», поддержанному грантом РНФ № 23-21-00361.

Скачать расширенный отчет.

Основные результаты, полученные в ходе исследований

В ходе реализации проекта были получены следующие основные результаты:

1. Новый инструментальный критерий идентификации параметров дискретных стохастических MIMO систем в условиях неизвестных входных сигналов и при наличии случайных помех.
2. Новая модель чувствительности и метод вычисления градиента инструментального критерия идентификации на основе алгоритма Гиллейнса – Де-Мора одновременного оценивания вектора состояния и неизвестных входных сигналов.
3. Новый численно эффективный блочно-ортогональный алгоритм дискретной фильтрации в классе стохастических MIMO систем с неизвестными входными сигналами на основе численно устойчивого матричного SVD-преобразования.
4. Новая модель чувствительности и соответствующий алгоритм вычисления градиента инструментального критерия идентификации на основе квадратно-корневой модификации алгоритма Гиллейнса – Де-Мора и методов алгоритмического дифференцирования матричного QR-преобразования.
5. Новые рекуррентные методы параметрической идентификации градиентного и безградиентного типов для рассматриваемого класса систем.
6. Библиотека функций с реализацией всех алгоритмов на языке MATLAB «Библиотека алгоритмов параметрической идентификации для дискретных линейных стохастических систем с неизвестными входными сигналами v1.0».
7. Результаты тестирования разработанных методов и алгоритмов на практических задачах параметрической идентификации дискретных MIMO систем с высокой степенью неопределенности, включающей неизвестные параметры модели при неизвестных входных сигналах и при наличии случайных помех.
8. Новые решения задач идентификации параметров и неизвестных граничных условий математических моделей конвекции-диффузии-реакции.

Полученные в ходе реализации проекта результаты являются оригинальными и новыми, апробированы на международных научных конференциях и опубликованы в рецензируемых российских и международных журналах.

Участие в научных мероприятиях по тематике проекта

1. IX Международная конференция и молодежная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2023), Самара, Россия, 17–23 апреля 2023 г.
   Доклад: Численная идентификация граничных условий в модели реакции-диффузии.
2. IX Международная научно-практическая конференция «Системы управления, сложные системы: моделирование, устойчивость, стабилизация, интеллектуальные технологии» (CSMSSIT-2023), Елец, Россия, 24–25 апреля 2023 г.
   Доклад: Построение модели чувствительности на основе алгоритма одновременного оценивания входа и состояния для линейных дискретных стохастических систем с неизвестными входными воздействиями.
3. Юбилейная X Международная конференция и молодежная школа «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2024), посвященная 300-летию Российской академии наук, Самара, Россия, 20–24 мая 2024 г.
   Доклад: Numerical Identification of Reaction-Diffusion Model Parameters under Unknown Boundary Conditions.
4. XIV Всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-2024), посвященное 85-летию Института проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН), Москва, Россия, 17–20 июня 2024 г.
   Доклад: Об идентификации параметров дискретной линейной стохастической системы с неизвестными входными сигналами.

Публикации в научных журналах

1. Tsyganova, Y. V. Parameter identification of the linear discrete-time stochastic systems with unknown exogenous inputs / Yu. V. Tsyganova, A. V. Tsyganov // Cybernetics and Physics. — 2023. — Vol. 12, no. 3. — P. 219–229. — DOI: 10.35470/2226-4116-2023-12-3-219-229 (Scopus, RSCI)
2. Tsyganov, A. SVD-based parameter identification of discrete-time stochastic systems with unknown exogenous inputs / A. Tsyganov, Y. Tsyganova // Mathematics. — 2024. — Vol. 12, no. 7. — DOI: 10.3390/math12071006 (WoS, Scopus, Q1)
3. Идентификация параметров модели конвекции-диффузии-реакции и неизвестных граничных условий при наличии случайных помех в измерениях / Ю. В. Цыганова, А. В. Цыганов, А. Н. Кувшинова, Д. В. Галушкина // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. — 2024. — Т. 28, № 2. — С. 345–366. — DOI: 10.14498/vsgtu2059 (WoS, Scopus, RSCI)

Публикации в трудах конференций

1. Галушкина, Д. В. Численная идентификация граничных условий в модели реакции-диффузии / Д. В. Галушкина, А. Н. Кувшинова, Ю. В. Цыганова // Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2023) : сборник трудов по материалам IX Международной конференции и молодежной школы : в 6 т., Самара, 17-23 апреля 2023 года. Том 5. - Самара : Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, 2023. - С. 50322.
2. Голубков, А. В. Построение модели чувствительности на основе алгоритма одновременного оценивания входа и состояния для линейных дискретных стохастических систем с неизвестными входными воздействиями / А. В. Голубков, Ю. В. Цыганова, А. В. Цыганов // Системы управления, сложные системы : моделирование, устойчивость, стабилизация, интеллектуальные технологии : материалы IX Международной научно-практической конференции, Елец, 24-25 апреля 2023 года. — Елец : Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, 2023. - С. 41-45.
3. Galushkina, D. Numerical identification of reaction-diffusion model parameters under unknown boundary conditions / Darya Galushkina, Anastasia Kuvshinova, Yulia Tsyganova // 2024 X International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). — 2024. — P. 1–4. — DOI: 10.1109/ITNT60778.2024.10582357 (Scopus)
4. Цыганова, Ю. В. Об идентификации параметров дискретной линейной стохастической системы с неизвестными входными сигналами / Ю. В. Цыганова, А. В. Цыганов // XIV ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (ВСПУ-2024) : сборник научных трудов, 17–20 июня 2024 г., Москва / Под общ. ред. Д. А. Новикова; Ин-т Проблем упр. им. В. А. Трапезникова Рос. акад. наук. — М. : ИПУ РАН, 2024. — С. 991–995.

Результаты интеллектуальной деятельности