مقال حول موضوع ما هو علم التحكم الآلي الرياضي. علم التحكم الآلي الرياضي. نظرية النظم المعقدة
تستمر المجموعة (منذ عام 1988) في التوجه الرياضي للسلسلة المشهورة عالميًا "مشاكل علم التحكم الآلي". تتضمن المجموعة مقالات أصلية ومراجعة حول الاتجاهات الرئيسية لعلوم العالم ، وتحتوي على أحدث نتائج البحث الأساسي.
مؤلفو المجموعة هم في الأساس متخصصون مشهورون ، وقد كتب بعض المقالات علماء شباب تلقوا مؤخرًا نتائج جديدة مشرقة. من بين الاتجاهات المقدمة في المجموعة نظرية توليف وتعقيد أنظمة التحكم ؛ مشاكل التعبير والاكتمال المرتبطة بالمنطق متعدد القيم والأوتوماتا في نظرية الأنظمة الوظيفية ؛ الأسئلة الأساسية للتحسين والاعتراف المنفصلين ؛ مشاكل المشاكل القصوى للوظائف المنفصلة (مشاكل Fejer ، Turan ، Delsarte على مجموعة دورية محدودة) ؛ دراسة النماذج الرياضية لنقل المعلومات في شبكات الاتصالات ، كما يتم تقديم عدد من الأقسام الأخرى لعلم التحكم الآلي الرياضي.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى مقالة المراجعة التي كتبها O. B. Lupanov “A. ن. كولموغوروف ونظرية تعقيد الدوائر. العدد 16 - 2007. للمتخصصين وطلاب الدراسات العليا والطلاب المهتمين بالوضع الحالي لعلم التحكم الآلي الرياضي وتطبيقاته.
نظرية تخزين واسترجاع المعلومات
فاليري كودريافتسيف الأدب التربويمفقودتم تقديم نوع جديد من تمثيل قاعدة البيانات ، يسمى نموذج بيانات الرسم البياني للمعلومات ، والذي يعمم النماذج المعروفة سابقًا. يتم النظر في الأنواع الرئيسية من مشاكل البحث عن المعلومات في قواعد البيانات ويتم التحقيق في مشاكل تعقيد حل هذه المشكلات فيما يتعلق بنموذج الرسم البياني للمعلومات.
تم تطوير جهاز رياضي لحل هذه المشكلات ، بناءً على طرق نظرية تعقيد نظام التحكم ، ونظرية الاحتمالات ، وكذلك الطرق الأصلية لدعم خصائص الرسم البياني ، والتحلل الأمثل وتقليل الأبعاد.
الكتاب مخصص للمتخصصين في الرياضيات المنفصلة وعلم التحكم الآلي الرياضي ونظرية التعرف والتعقيد الحسابي.
نظرية التعرف على الاختبار
فاليري كودريافتسيف الأدب التربويمفقودتم وصف نهج منطقي للتعرف على الأنماط. مفهومها الرئيسي هو الاختبار. يسمح لنا تحليل مجموعة الاختبارات ببناء وظائف تميز الصورة وإجراءات حساب قيمها. يشار إلى الخصائص النوعية والمترية للاختبارات والوظائف وإجراءات التعرف.
يتم إعطاء نتائج حل مشاكل محددة. يمكن التوصية بالكتاب لعلماء الرياضيات وعلم التحكم الآلي والمعلوماتية والمهندسين كدراسة علمية وكجهاز تكنولوجي جديد ، بالإضافة إلى كتاب مدرسي لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا المتخصصين في مجال علم التحكم الآلي الرياضي والرياضيات المنفصلة والمعلوماتية الرياضية.
مشاكل في نظرية المجموعات والمنطق الرياضي ونظرية الخوارزمية
ايغور لافروف الأدب التربويلا توجد بيانات في عداد المفقودينيقدم الكتاب بشكل منهجي أسس نظرية المجموعات والمنطق الرياضي ونظرية الخوارزميات في شكل مسائل. الكتاب مخصص للدراسة النشطة للمنطق الرياضي والعلوم ذات الصلة. وتتكون من ثلاثة أجزاء: "نظرية المجموعة" و "المنطق الرياضي" و "نظرية الخوارزميات".
يتم تزويد المهام بالتعليمات والأجوبة. تمت صياغة جميع التعاريف الضرورية في مقدمات نظرية موجزة لكل قسم. صدرت الطبعة الثالثة من الكتاب في عام 1995. ويمكن استخدام المجموعة ككتاب مدرسي لأقسام الرياضيات في الجامعات والمعاهد التربوية وكذلك في الجامعات التقنية في دراسة علم التحكم الآلي والمعلوماتية.
لعلماء الرياضيات - الجبر والمنطقيون وعلم التحكم الآلي.
أساسيات نظرية الوظائف المنطقية
سيرجي مارشينكوف الأدب الفنيلا توجد بيانات في عداد المفقودينيحتوي الكتاب على مقدمة مفصلة لنظرية الوظائف المنطقية. تم ذكر الخصائص الرئيسية للوظائف المنطقية وتم إثبات معيار الاكتمال الوظيفي. يتم تقديم وصف لجميع الفئات المغلقة للوظائف المنطقية (فئات Post) وإثبات جديد لتكوينها المحدود.
يتم النظر في تعريف فئات Post من حيث بعض المسندات القياسية. تم عرض أساسيات نظرية جالوا لفصول ما بعد. تم تقديم ودراسة عاملي إغلاق "قويين": حدودي وإيجابي. يتم النظر في الوظائف المنطقية الجزئية ويتم إثبات معيار الاكتمال الوظيفي لفئة الوظائف المنطقية الجزئية.
تمت دراسة تعقيد تنفيذ الوظائف المنطقية بواسطة دوائر العناصر الوظيفية. للطلاب وطلاب الدراسات العليا ومعلمي التعليم العالي ، يدرسون ويدرسون الرياضيات المنفصلة وعلم التحكم الآلي الرياضي. تمت الموافقة عليه من قبل UMO للتعليم الجامعي الكلاسيكي ككتاب دراسي لطلاب مؤسسات التعليم العالي الذين يدرسون في مجالات HPE 010400 "الرياضيات التطبيقية والمعلوماتية" و 010300 "المعلوماتية الأساسية وتكنولوجيا المعلومات".
طرق التحسين العددية 3rd ed. ، rev. وإضافية كتاب مدرسي وورشة عمل للبكالوريوس الأكاديمي
الكسندر فاسيليفيتش تيموخوف الأدب التربوي بكالوريوس. دورة أكاديميةتمت كتابة الكتاب المدرسي على أساس دورات المحاضرات حول التحسين ، والتي قرأها المؤلفون لعدد من السنوات في كلية الرياضيات الحاسوبية وعلم التحكم الآلي في جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية. يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي لطرق تقليل وظائف عدد محدود من المتغيرات.
يتضمن المنشور النظرية والأساليب العددية لحل مشاكل التحسين ، بالإضافة إلى أمثلة للنماذج التطبيقية التي تم اختزالها في هذا النوع من المشكلات الرياضية. يحتوي الملحق على جميع المعلومات الضرورية من التحليل الرياضي والجبر الخطي.
الفيزياء. دورة عملية للمتقدمين للجامعات
في A. ماكاروف الأدب التربويمفقودالدليل مخصص لطلاب الدراسات العليا من المدارس الثانوية الذين لديهم دراسة متعمقة للفيزياء والرياضيات. يعتمد على المشكلات في الفيزياء التي تم تقديمها على مدار العشرين عامًا الماضية للمتقدمين من كلية الرياضيات الحاسوبية وعلم التحكم الآلي في جامعة موسكو الحكومية.
إم في لومونوسوف. يتم تقسيم المواد إلى موضوعات وفقًا لبرنامج امتحانات القبول في الفيزياء للمتقدمين إلى جامعة موسكو الحكومية. يسبق كل موضوع ملخص موجز للمعلومات النظرية الأساسية الضرورية لحل المشكلات والتي ستكون مفيدة في التحضير لامتحانات القبول.
في المجموع ، تضم المجموعة حوالي 600 مشكلة ، تم تزويد أكثر من نصفها بحلول وإرشادات مفصلة. لأطفال المدارس الذين يستعدون لدخول أقسام الفيزياء والرياضيات في الجامعات.
طرق التحسين 3rd ed. ، rev. وإضافية كتاب مدرسي وورشة البكالوريا الأكاديمية
فياتشيسلاف فاسيليفيتش فيدوروف الأدب التربوي بكالوريوس وماجستير. دورة أكاديميةتمت كتابة الكتاب المدرسي على أساس دورات المحاضرات حول التحسين ، والتي قرأها المؤلفون لعدد من السنوات في كلية الرياضيات الحاسوبية وعلم التحكم الآلي في جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية. إم في لومونوسوف. يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي لطرق تقليل وظائف عدد محدود من المتغيرات.
المنشور يتضمن المهام. يحتوي الملحق على جميع المعلومات الضرورية من التحليل الرياضي والجبر الخطي.
أنظمة ذكية. نظرية التخزين واسترجاع المعلومات الطبعة الثانية ، مصححة. وإضافية البرنامج التعليمي للدبابات
يتم النظر في الأنواع الرئيسية لمشكلات البحث عن المعلومات في قواعد البيانات ، ودراسة مشاكل تعقيد حل هذه المشكلات فيما يتعلق بنموذج الرسم البياني للمعلومات.
الهندسة التحليلية
في الأدب التربويلا توجد بيانات في عداد المفقودينالكتاب المدرسي مكتوب على أساس الخبرة التدريسية للمؤلفين في جامعة موسكو الحكومية. إم في لومونوسوف. تم نشر الطبعة الأولى في عام 1968 ، والثانية (1971) والثالثة (1981) طبعة نمطية ، والطبعة الرابعة (1988) تم استكمالها بمواد حول التحولات الخطية والإسقاطية.
تعد نظرية الألعاب الرياضية جزءًا لا يتجزأ من فرع واسع من الرياضيات - بحوث العمليات. تُستخدم أساليب نظرية الألعاب على نطاق واسع في علم البيئة وعلم النفس وعلم التحكم الآلي وعلم الأحياء - حيث يسعى العديد من المشاركين إلى أهداف مختلفة (غالبًا ما تكون متعارضة) في الأنشطة المشتركة.
لكن المجال الرئيسي لتطبيق هذا التخصص هو الاقتصاد والعلوم الاجتماعية. يتضمن الكتاب المدرسي موضوعات أساسية وإلزامية في تدريس الاقتصاديين. يقدم الفروع الكلاسيكية لنظرية اللعبة ، مثل المصفوفة ، والألعاب الإحصائية غير التعاونية والمصفوفة ، والتطورات الحديثة ، مثل الألعاب ذات المعلومات غير الكاملة وغير الكاملة ، والألعاب التعاونية والديناميكية.
تم توضيح المادة النظرية في الكتاب على نطاق واسع بأمثلة ومزودة بمهام للعمل الفردي بالإضافة إلى الاختبارات.
إمكانيات النمذجة الرياضية
يتميز أي كائن من النمذجة بخصائص نوعية وكمية. تعطي النمذجة الرياضية الأفضلية لتحديد السمات والأنماط الكمية لتطوير الأنظمة. يتم تجريد هذه النمذجة إلى حد كبير من المحتوى المحدد للنظام ، ولكنها تأخذها بالضرورة في الاعتبار ، في محاولة لعرض النظام من خلال جهاز الرياضيات. لا يتم التحقق من حقيقة النمذجة الرياضية ، وكذلك الرياضيات بشكل عام ، من خلال الارتباط بموقف تجريبي معين ، ولكن من خلال حقيقة القابلية للاشتقاق من الافتراضات الأخرى.
النمذجة الرياضية هي منطقة واسعة من النشاط الفكري. هذه عملية معقدة نوعًا ما لإنشاء وصف رياضي للنموذج. يتضمن عدة مراحل. يميز N.P. Buslenko ثلاث مراحل رئيسية: بناء وصف ذي مغزى ، مخطط رسمي وإنشاء نموذج رياضي. في رأينا ، تتكون النمذجة الرياضية من أربع مراحل:
أول - وصف هادف لشيء أو عملية ، عند تمييز المكونات الرئيسية للنظام ، أنماط النظام. يتضمن القيم العددية للخصائص والمعاملات المعروفة للنظام ؛
ثانيا - صياغة مهمة تطبيقية أو مهمة إضفاء الطابع الرسمي على وصف مفيد للنظام. تحتوي المهمة التطبيقية على عرض تقديمي لأفكار الدراسة ، والتبعيات الرئيسية ، بالإضافة إلى صياغة سؤال ، يتم حله من خلال إضفاء الطابع الرسمي على النظام ؛
الثالث - بناء مخطط رسمي لشيء أو عملية ، والذي يتضمن اختيار الخصائص والمعايير الرئيسية التي سيتم استخدامها في إضفاء الطابع الرسمي ؛
الرابع - تحويل مخطط رسمي إلى نموذج رياضي ، عندما يكون إنشاء أو اختيار الوظائف الرياضية المقابلة قيد التقدم.
يتم لعب دور مهم للغاية في عملية إنشاء نموذج رياضي لنظام ما عن طريق إضفاء الطابع الرسمي ، والذي يُفهم على أنه طريقة محددة للبحث ، والغرض منها هو توضيح المعرفة من خلال تحديد شكلها (طريقة التنظيم ، الهيكل باعتباره الاتصال بين مكونات المحتوى). يتضمن إجراء الصفة إدخال الرموز. كما يلاحظ AK Sukhotin: "إن إضفاء الطابع الرسمي على منطقة محتوى معينة يعني بناء لغة اصطناعية يتم فيها استبدال المفاهيم برموز ، ويتم استبدال العبارات بمجموعات من الرموز (الصيغ). يتم إنشاء حساب التفاضل والتكامل عندما يمكن للمرء الحصول على الآخرين من علامة ما مجموعات وفقا لقواعد ثابتة ". في الوقت نفسه ، وبسبب إضفاء الطابع الرسمي ، يتم الكشف عن هذه المعلومات التي لا يتم التقاطها على مستويات التحليل الهادف. من الواضح أن إضفاء الطابع الرسمي صعب فيما يتعلق بالأنظمة المعقدة التي تتميز بثراء وتنوع الروابط.
بعد إنشاء نموذج رياضي ، يبدأ تطبيقه في دراسة بعض العمليات الحقيقية. في هذه الحالة ، يتم تحديد مجموعة الشروط الأولية والكميات المطلوبة أولاً. هناك عدة طرق للعمل مع النموذج: دراسته التحليلية من خلال التحولات الخاصة وحل المشكلات ؛ استخدام الطرق العددية للحل ، على سبيل المثال ، طريقة الاختبارات الإحصائية أو طريقة مونت كارلو ، وطرق محاكاة العمليات العشوائية ، وكذلك من خلال استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر للنمذجة.
في النمذجة الرياضية للأنظمة المعقدة ، يجب مراعاة تعقيد النظام. كما يلاحظ N.P. Buslenko بحق ، فإن النظام المعقد هو هيكل متعدد المستويات من العناصر المتفاعلة مجتمعة في أنظمة فرعية من مستويات مختلفة. يتكون النموذج الرياضي لنظام معقد من نماذج رياضية للعناصر ونماذج رياضية لتفاعل العناصر. يعتبر تفاعل العناصر عادة نتيجة لمزيج من تأثيرات كل عنصر على العناصر الأخرى. يسمى التأثير الذي يمثله مجموعة من خصائصه الإشارة.لذلك ، يتم دراسة تفاعل عناصر نظام معقد في إطار آلية تبادل الإشارات. تنتقل الإشارات عبر قنوات الاتصال الواقعة بين عناصر نظام معقد. لديهم مدخلات ومخرجات
دى. عند بناء نموذج رياضي لنظام ما ، يؤخذ في الاعتبار تفاعله مع البيئة الخارجية. في هذه الحالة ، عادةً ما يتم تقديم البيئة الخارجية كمجموعة معينة من الكائنات التي تؤثر على عناصر النظام قيد الدراسة. تتمثل إحدى الصعوبات الكبيرة في حل مشكلات مثل عرض التحولات النوعية للعناصر والأنظمة من حالة إلى أخرى ، وعرض العمليات العابرة.
وفقًا لـ N.P. Buslenko ، فإن آلية تبادل الإشارات كمخطط رسمي لتفاعل عناصر نظام معقد مع بعضها البعض أو مع كائنات البيئة الخارجية تشمل المكونات التالية:
عملية توليد إشارة الخرج بواسطة العنصر الذي يصدر الإشارة ؛
تحديد عنوان الإرسال لكل خاصية من خصائص إشارة الخرج ؛
مرور الإشارات عبر قنوات الاتصال وتخطيط إشارات الإدخال للعناصر التي تستقبل الإشارات ؛
استجابة العنصر الذي يستقبل الإشارة إلى إشارة الدخل الواردة.
وهكذا ، من خلال مراحل متتالية من الصياغة ، "تقسيم" المشكلة الأصلية إلى أجزاء ، يتم تنفيذ عملية بناء نموذج رياضي.
ميزات النمذجة الإلكترونية
تم وضع أسس علم التحكم الآلي من قبل الفيلسوف وعالم الرياضيات الأمريكي الشهير ، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نوربرت وينر (1894-1964) في علم التحكم الآلي ، أو التحكم والاتصال في الحيوان والآلة (1948). تأتي كلمة "علم التحكم الآلي" من الكلمة اليونانية التي تعني "طيار". الميزة الكبرى لـ N. Wiener هي أنه أسس المبادئ العامة لنشاط الإدارة لأشياء مختلفة جوهريًا عن الطبيعة والمجتمع. يتم تقليل الإدارة إلى نقل المعلومات وتخزينها ومعالجتها ، أي لمختلف الإشارات والرسائل والمعلومات. الميزة الرئيسية لـ N. Wiener هي أنه فهم أولاً الأهمية الأساسية للمعلومات في عمليات الإدارة. في الوقت الحاضر ، وفقًا للأكاديمي أ.ن.كولموغوروف ، يدرس علم التحكم الآلي أنظمة من أي نوع كانت قادرة على تلقي المعلومات وتخزينها ومعالجتها واستخدامها للتحكم والتنظيم.
هناك تباين معروف في تعريف علم التحكم الآلي كعلم ، في اختيار موضوعه وموضوعه. وفقًا لمنصب الأكاديمي AI Berg ، علم التحكم الآلي هو علم إدارة الأنظمة الديناميكية المعقدة. أساس الجهاز الفئوي لعلم التحكم الآلي هو مفاهيم مثل "النموذج" ، "النظام" ، "الإدارة" ، "المعلومات". يرجع الغموض في تعريفات علم التحكم الآلي إلى حقيقة أن المؤلفين المختلفين يؤكدون على فئة أساسية واحدة أو أخرى. على سبيل المثال ، يجعلنا التركيز على فئة "المعلومات" نعتبر علم التحكم الآلي علم التحكم الآلي باعتباره علمًا يتعلق بالقوانين العامة للحصول على المعلومات وتخزينها ونقلها وتحويلها في الأنظمة المعقدة الخاضعة للرقابة ، وتفضيل فئة "التحكم" - كعلم حول نمذجة إدارة الأنظمة المختلفة.
هذا الغموض مشروع تمامًا ، لأنه يرجع إلى تعدد وظائف علم السيبراني ، وأداء أدواره المتنوعة في الإدراك والممارسة. في الوقت نفسه ، فإن تركيز الاهتمامات على وظيفة معينة يجعلنا نرى العلم كله في ضوء هذه الوظيفة. هذه المرونة في علم الإنترنت تتحدث عن إمكاناتها المعرفية العالية.
علم التحكم الآلي الحديث هو علم غير متجانس (الشكل 21). فهو يجمع بين مجموعة من العلوم التي تدرس التحكم في الأنظمة ذات الطبيعة المختلفة من المناصب الرسمية.
كما لوحظ ، تستند النمذجة الإلكترونية إلى العرض الرسمي للأنظمة ومكوناتها باستخدام مفاهيم "الإدخال" و "الإخراج" ، والتي تميز اتصال عنصر ما بالبيئة. علاوة على ذلك ، يتميز كل عنصر بعدد معين من "المدخلات" و "المخرجات" (الشكل 22).
أرز. 22.التمثيل السيبراني للعنصر
على التين. 22 X 1 ، X 2 ، ... X م يظهر بشكل تخطيطي: "مدخلات" العنصر ، ص 1 , ص 2 , ... ، U H - "مخرجات" العنصر ، و من 1 , C 2، ...، CK هي حالاتها. تؤثر تدفقات المادة والطاقة والمعلومات على "مدخلات" العنصر وتشكل حالته وتضمن عمله عند "النواتج". المقياس الكمي للتفاعل بين "المدخلات" و "المخرجات" هو الشدة ، وهي ، على التوالي ، مقدار المادة والطاقة والمعلومات لكل وحدة زمنية. علاوة على ذلك ، هذا التفاعل مستمر أو منفصل. يمكنك الآن بناء وظائف رياضية تصف سلوك العنصر.
يعتبر علم التحكم الآلي النظام كوحدة تحكم وعناصر مُدارة. تسمى العناصر المُدارة بالكائن المُدار ، وتسمى عناصر الإدارة نظام الإدارة. يعتمد هيكل نظام التحكم على مبدأ هرمي. يرتبط نظام التحكم والجهاز (الكائن) المتحكم به ببعضهما البعض عن طريق روابط مباشرة وتغذية مرتدة (الشكل 23) ، بالإضافة إلى قنوات الاتصال. يؤثر نظام التحكم من خلال قناة الاتصال المباشر على الكائن المتحكم فيه ، ويصحح تأثيرات البيئة عليه. هذا يؤدي إلى تغيير في حالة عنصر التحكم ويغير تأثيره على البيئة. لاحظ أن التعليقات يمكن أن تكون خارجية ، كما هو موضح في الشكل. 23 ، أو الداخلية ، التي تضمن الأداء الداخلي للنظام ، وتفاعلها مع البيئة الداخلية.
الأنظمة السيبرانية هي نوع خاص من الأنظمة. كما يلاحظ L.A Petrushenko ، النظام الإلكتروني
يستوفي الموضوع ثلاثة متطلبات على الأقل: "1) يجب أن يكون له مستوى معين من التنظيم وهيكل خاص ؛ 2) وبالتالي يكون قادرًا على إدراك المعلومات وتخزينها ومعالجتها واستخدامها ، أي أن يكون نظامًا للمعلومات ؛ 3) أن يكون لديك سيطرة أ النظام السيبراني هو نظام ديناميكي يتكون من مجموعة من القنوات وكائنات الاتصال وله هيكل يسمح له باستخراج (إدراك) المعلومات من تفاعله مع البيئة أو نظام آخر واستخدام هذه المعلومات للإدارة الذاتية على مبدأ التغذية الراجعة.
يعني مستوى معين من التنظيم:
التكامل في النظام السيبراني للأنظمة الفرعية المدارة والتحكم ؛
التسلسل الهرمي للنظام الفرعي للتحكم والتعقيد الأساسي للنظام الفرعي الخاضع للرقابة ؛
وجود انحرافات للنظام الخاضع للرقابة عن الهدف أو عن التوازن ، مما يؤدي إلى تغيير في إنتروبيا. هذا يحدد مسبقًا الحاجة إلى تطوير تأثير إداري عليها من جانب نظام التحكم.
المعلومات هي أساس النظام السيبراني الذي يدركها ويعالجها وينقلها. المعلومات هي معلومات ، معرفة المراقب عن النظام ، انعكاس لمقياس التنوع. يحدد الروابط بين عناصر النظام ، "المدخلات" و "المخرجات". تعود طبيعة المعلومات للنظام السيبراني إلى:
الحاجة إلى الحصول على معلومات حول تأثير البيئة على النظام المُدار ؛
أهمية المعلومات حول سلوك النظام ؛
الحاجة إلى معلومات حول هيكل النظام.
تمت دراسة جوانب مختلفة من طبيعة المعلومات ن. وينر ، C. Shannon، W.R Ashby، L. Brillouin، A. I. Berg، V.M Glushkov، ن.م.أموسوف ، أ.ن.كولموغوروف الخ. يقدم القاموس الموسوعي الفلسفي التفسير التالي لمصطلح "معلومات": 1) الرسالة ، والوعي بالحالة ، والمعلومات عن شيء ينقله الناس. 2) تقليل عدم اليقين وإزالته نتيجة لتلقي رسالة ؛ 3) رسالة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالتحكم ، إشارة في وحدة الخصائص النحوية والدلالية والبراغماتية ؛ 4) نقل وانعكاس التنوع في أي أشياء وعمليات (طبيعة حية وغير حية).
من أهم خصائص المعلومات ما يلي:
قدرة، أولئك. الامتثال للعمليات والأشياء الحقيقية ؛
ملاءمة، أولئك. الامتثال للمهام المقصودة من أجلها ؛
الصحيح، أولئك. الامتثال لطريقة التعبير عن المعلومات بمحتواها ؛
صحة، أولئك. انعكاس الظواهر ذات الصلة بأقل قدر من التشويه أو الحد الأدنى من الخطأ ؛
الملاءمة أو حسن التوقيت ، أولئك. إمكانية استخدامه عندما تكون الحاجة إليه كبيرة بشكل خاص ؛
عالمية، أولئك. الاستقلال عن التغييرات الفردية الخاصة ؛
درجة التفصيل أولئك. تفاصيل المعلومات.
يتكون أي نظام إلكتروني من عناصر مرتبطة بتدفقات المعلومات. لديها موارد معلومات ، وتتلقى ، وتعالج ، وتنقل المعلومات. النظام موجود في بيئة معلومات معينة ، ويخضع لضوضاء المعلومات. وتشمل أهم مشاكله ما يلي: منع تشويه المعلومات أثناء الإرسال والاستقبال (مشكلة لعبة "الهاتف الصم"). إنشاء لغة للمعلومات يمكن فهمها لجميع المشاركين في العلاقات الإدارية (مشكلة الاتصال) ؛ البحث الفعال عن المعلومات واستلامها واستخدامها في الإدارة (مشكلة الاستخدام). يكتسب تعقيد هذه المشكلات بعض التفرد والتنوع في
حسب خصائص أنظمة التحكم. لذلك ، في أنظمة المعلومات للسلطات العامة ، كما لاحظ ن. آر. نيجنيك و أ. مشكوف ، هناك حاجة لحل مثل هذه المشاكل: إنشاء خدمة موارد المعلومات للسلطات العامة والإدارة العامة ؛ إنشاء أساس قانوني لعملها ؛ تشكيل البنية التحتية إنشاء نظام مراقبة المعلومات ؛ إنشاء نظام خدمة المعلومات.
التعليقات هي نوع من اتصال العناصر ، عندما يتم إجراء الاتصال بين إدخال عنصر ومخرج نفس العنصر إما بشكل مباشر أو من خلال عناصر أخرى في النظام. ردود الفعل داخلية وخارجية (الشكل 24).
تعد إدارة الملاحظات عملية معقدة تشمل:
المراقبة المستمرة لأداء النظام ؛
مقارنة الأداء الحالي للنظام بأهداف النظام ؛
تطوير تأثير على النظام لجعله يتماشى مع الهدف ؛
إدخال التأثير في النظام.
ردود الفعل إيجابية وسلبية. في هذه الحالة ، تعزز التعليقات الإيجابية تأثير إشارة الإدخال ، ولها نفس العلامة معها. ردود الفعل السلبية تضعف إشارة الإدخال. تؤدي التغذية الراجعة الإيجابية إلى تفاقم استقرار النظام ، لأنها تجعله غير متوازن ، وتساعد الملاحظات السلبية على استعادة التوازن في النظام.
تلعب مفاهيم المربعات "السوداء" و "الرمادية" و "البيضاء" دورًا مهمًا في النمذجة الإلكترونية. يُفهم "الصندوق الأسود" على أنه نظام سيبراني (كائن ، عملية ، ظاهرة) ، فيما يتعلق بالتنظيم الداخلي ، وهيكل وسلوك العناصر التي لا يمتلك المراقب (الباحث) معلومات عنها ، ولكن من الممكن التأثير على النظام من خلال مدخلاته وتسجيل ردود أفعاله عند الإخراج. يقوم المراقب ، في عملية معالجة المدخلات وتحديد النتائج على المدخلات ، بوضع تقرير اختبار يسمح تحليله بتوضيح "الصندوق الأسود" ، أي الحصول على فكرة عن هيكلها وانتظام تحويل إشارة "الإدخال" إلى إشارة "الإخراج". كان يسمى هذا الصندوق الموضح "الصندوق الرمادي" ، والذي ، مع ذلك ، لا يعطي صورة كاملة لمحتوياته. إذا كان المراقب يمثل محتوى النظام وهيكله وآلية تحويل الإشارة بشكل كامل ، فإنه يتحول إلى "صندوق أبيض".
أنوخين ب.أعمال مختارة: علم التحكم الآلي للأنظمة الوظيفية. - م: الطب ، 1968.
باتارويف ك.التشبيهات والنماذج في الإدراك. - نوفوسيبيرسك: العلوم ، 1981.
بوسلينكو ن.نمذجة الأنظمة المعقدة. - م: نوكا ، 1978.
بيوريكوف ب.علم التحكم الآلي ومنهجية العلوم. - م: نوكا ، 1974.
فارتوفسكي م.عارضات ازياء. التمثيل والفهم العلمي: Per. من الانجليزية. / مشترك إد. و قبل. ا. ب. نوفيك و في.ن. سادوفسكي. - م: التقدم ، 1988.
فينر ن.علم التحكم الذاتي. - م: سوف. راديو ، 1968.
الفكرة ، الخوارزمية ، الحل (صنع القرار والأتمتة). - م: النشر العسكري ، 1972.
دروزينين ف.في ، كونتوروف د.مشاكل النظام (مشاكل نظرية النظم المعقدة) / السابق. أكاد. Glushkova V.M - M: Sov. راديو ، 1976.
Zalmazon L. A.محادثات حول الأتمتة وعلم التحكم الآلي. - م: نوكا ، 1981.
كانتاروفيتش L. V. ، Plisko V. E.نهج النظام في منهجية الرياضيات // نظام البحث: الكتاب السنوي. - م: نوكا 1983.
علم التحكم الذاتيوالجدل. - م: نوكا ، 1978.
كوبرنسكي إن إي ، ميمناس إي زد ، سميرنوف أ د.مقدمة في علم التحكم الآلي الاقتصادي. - م: الاقتصاد 1975.
ليسيكو م.أساسيات المقاربة المنهجية: النظرية ، المنهجية ، الممارسة: Navch. بوسيب. - لفيف: LRIDU UADU ، 2002.
رياضياتوعلم التحكم الآلي في الاقتصاد. مرجع القاموس. - م: الاقتصاد 1975.
ميساروفيتش م ، تاكاهارا ج.نظرية النظم العامة: أسس رياضية. - م: مير 1978.
نيزنيك ن.ر ، مشكوف أ. PIDHID النظامي في تنظيم إدارة الدولة: Navch. بوسيب. / Zag. إد. ن. نيزنيك. - ك .: منظر لـ UADU ، 1998.
نوفيك آي ب.عن نمذجة النظم المعقدة (مقال فلسفي). - م: الفكر ، 1965.
بيتروشينكو ل.مبدأ التغذية الراجعة (بعض المشاكل الفلسفية والمنهجية للإدارة). - م: الفكر ، 1967.
بيتروشينكو ل.وحدة التناسق والتنظيم والترويج الذاتي. - م: الفكر ، 1975.
بلوتينسكي يو. م.النماذج النظرية والتجريبية للعمليات الاجتماعية: Proc. مخصص للجامعات. - م: الشعارات ، 1998.
راستريجين ل.المبادئ الحديثة لإدارة الأشياء المعقدة. - م: سوف. راديو ، 1980.
سوكوتين أ.ك. الفلسفة في المعرفة الرياضية. - تومسك: دار النشر بجامعة تومسك ، 1977.
Tyukhtin V. S.انعكاس ، نظام ، علم التحكم الآلي. - م: نوكا ، 1972.
أويوموف أ.الأسس المنطقية لطريقة النمذجة. - م: الفكر ، 1971.
فلسفيقاموس موسوعي. - م: سوف. موسوعة 1983.
شريدر يو. أ. ، شاروف أ.الأنظمة والنماذج. - م: الإذاعة والاتصالات ، 1982.
شتوف ف.مقدمة لمنهجية المعرفة العلمية: Proc. مخصص - لام: دار النشر بجامعة ولاية لينينغراد ، 1972.
CYBERNETICS ، نظام مكرس لدراسة أنظمة التحكم والاتصال في الحيوانات ، في المنظمات والآليات. تم استخدام المصطلح بهذا المعنى لأول مرة في عام 1948 من قبل نوربرت وينر. القاموس العلمي والتقني
CYBERNETICS ، علم التحكم ، الذي يدرس ، بشكل أساسي بالطرق الرياضية ، القوانين العامة للحصول على المعلومات وتخزينها ونقلها وتحويلها في أنظمة التحكم المعقدة. هناك تعريفات أخرى مختلفة قليلاً لعلم التحكم الآلي. يعتمد بعضها على الجانب الإعلامي ، بينما يعتمد البعض الآخر على الجانب الخوارزمي ، بينما يؤكد البعض الآخر على مفهوم التغذية الراجعة باعتباره يعبر عن خصوصيات علم التحكم الآلي. ومع ذلك ، في جميع التعاريف ، يشار بالضرورة إلى مهمة دراسة أنظمة وعمليات الإدارة وعمليات المعلومات بالطرق الرياضية. نظام التحكم المعقد في علم التحكم الآلي هو أي نظام تقني أو بيولوجي أو إداري أو اجتماعي أو بيئي أو اقتصادي. يعتمد علم التحكم الآلي على تشابه عمليات التحكم والاتصالات في الآلات والكائنات الحية ومجموعاتها.
تتمثل المهمة الرئيسية لعلم التحكم الآلي في دراسة القوانين العامة التي تكمن وراء عمليات التحكم في مختلف البيئات والظروف والمناطق. هذه ، أولاً وقبل كل شيء ، عمليات نقل المعلومات وتخزينها ومعالجتها. في الوقت نفسه ، تتم عمليات التحكم في أنظمة ديناميكية معقدة - كائنات لها قابلية للتغير والقدرة على التطور.
مخطط تاريخي. من المعتقد أن كلمة "علم التحكم الآلي" استخدمها أفلاطون لأول مرة في حوار "القوانين" (القرن الرابع قبل الميلاد) لتعني "إدارة الأشخاص" [من اليونانية ϰυβερνητιϰή - فن الحكم ، ومنه الكلمات اللاتينية gubernare ( الحاكم) والحاكم (الحاكم) يأتون من.]. في عام 1834 ، استخدم أ. أمبير ، في تصنيفه للعلوم ، هذا المصطلح للإشارة إلى "ممارسة الحكومة". تم إدخال المصطلح إلى العلم الحديث بواسطة N. Wiener (1947).
تم تنفيذ مبدأ التحكم الآلي في التحكم الآلي المستند إلى التغذية المرتدة في الأجهزة الأوتوماتيكية بواسطة Ctesibius (حوالي القرنين الثاني والأول قبل الميلاد ؛ ساعة مائية عائمة) وبطل الإسكندرية (حوالي القرن الأول الميلادي). في العصور الوسطى ، تم إنشاء العديد من الأجهزة الأوتوماتيكية وشبه الأوتوماتيكية ، والتي تم استخدامها في آليات آلية العمل والملاحة ، وكذلك في الطواحين المائية. بدأ العمل المنهجي على إنشاء آليات غائية ، أي الآلات التي تظهر سلوكًا مناسبًا ، ومجهزة بردود فعل تصحيحية ، في القرن الثامن عشر فيما يتعلق بالحاجة إلى تنظيم تشغيل المحركات البخارية. في عام 1784 ، حصل J. Watt على براءة اختراع لمحرك بخاري مع منظم تلقائي ، والذي لعب دورًا كبيرًا في الانتقال إلى الإنتاج الصناعي. تعتبر بداية تطوير نظرية التحكم الآلي مقالة بقلم ج.ك.ماكسويل مخصصة للمنظمين (1868). مؤسسو نظرية التحكم الآلي هم I. A. Vyshnegradsky. في ثلاثينيات القرن الماضي ، في كتابات آي بي بافلوف ، تم تحديد مقارنة بين دارات التبديل الكهربائية والدماغ. درس PK Anokhin نشاط الكائن الحي على أساس نظرية الأنظمة الوظيفية التي طورها ، وفي عام 1935 اقترح ما يسمى بطريقة التوكيد العكسي ، وهو التناظرية الفسيولوجية للتغذية المرتدة في التحكم في سلوك الكائن الحي. تم إنشاء المتطلبات الأساسية النهائية لتطوير علم التحكم الآلي الرياضي في ثلاثينيات القرن الماضي من خلال أعمال A.N.Kolmogorov ، V.A Kotelnikov ، E.L Post ، A.M Turing ، A. Church.
تم الاعتراف بالحاجة إلى إنشاء علم مخصص لوصف التحكم والاتصال في الأنظمة التقنية المعقدة من حيث عمليات المعلومات وتوفير إمكانية التشغيل الآلي لها من قبل العلماء والمهندسين خلال الحرب العالمية الثانية. أدت أنظمة الأسلحة المعقدة والوسائل التقنية الأخرى ، والقيادة والسيطرة على القوات وإمدادها في مسارح الحرب إلى زيادة الاهتمام بمشاكل أتمتة التحكم والاتصالات. أدى تعقيد وتنوع الأنظمة الآلية ، والحاجة إلى الجمع بين مختلف وسائل التحكم والاتصال فيها ، والإمكانيات الجديدة التي أوجدتها أجهزة الكمبيوتر إلى إنشاء نظرية عامة موحدة للتحكم والاتصال ، ونظرية عامة لنقل المعلومات و تحويل. تتطلب هذه المهام إلى حد ما وصف العمليات قيد الدراسة من حيث جمع المعلومات وتخزينها ومعالجتها وتحليلها وتقييمها والحصول على قرار إداري أو تنبؤي.
منذ بداية الحرب ، شارك ن. وينر (مع المصمم الأمريكي دبليو بوش) في تطوير أجهزة الحوسبة. منذ عام 1943 ، بدأ في تطوير أجهزة الكمبيوتر مع J. von Neumann. في هذا الصدد ، عقدت اجتماعات في معهد برينستون للدراسات المتقدمة (الولايات المتحدة الأمريكية) في 1943-44 بمشاركة ممثلين من مختلف التخصصات - علماء الرياضيات والفيزياء والمهندسين وعلماء الفسيولوجيا وعلماء الأعصاب. هنا ، تم تشكيل مجموعة Wiener-von Neumann أخيرًا ، والتي ضمت العالمين W. McCulloch (الولايات المتحدة الأمريكية) و A. Rosenbluth (المكسيك) ؛ أتاح عمل هذه المجموعة صياغة وتطوير الأفكار السيبرانية فيما يتعلق بالمشاكل التقنية والطبية الحقيقية. لخص وينر نتيجة هذه الدراسات في كتاب علم التحكم الآلي الذي نشر عام 1948.
N. M. Amosov، P. K. Anokhin، A. I. Berg، E. S. Bir، V. M. Glushkov، Yu. V. Gulyaev، S. V. Emelyanov، Yu. I. Zhuravlev، AN Kolmogorov، VA Kotelnikov، NA Kuznetsov، OI Larichev، OB Lupanov، AA Lyapunov، AA Markov ، J. von Neumann ، B.N Petrov ، E. L. Post ، A.M Turing ، J.Z. Tsypkin ، N. Chomsky ، A. Church ، C. Shannon ، S. V. Yablonsky ، وكذلك العلماء الروس M. Aizerman ، VM Akhutin ، BV Biryukov ، AI كيتوف ، وأ. يا ليرنر ، فياتش. فياتش. بتروف ، العالم الأوكراني أ.ج.إيفاخنينكو.
كان تطور علم التحكم الآلي مصحوبًا بامتصاصه للعلوم الفردية والمجالات العلمية وأقسامها ، وبالتالي ظهور علوم جديدة في علم التحكم الآلي والانفصال اللاحق عنها ، والتي شكل الكثير منها أقسامًا وظيفية وتطبيقية لعلوم الكمبيوتر (في خاصة ، التعرف على الأنماط ، تحليل الصور ، الذكاء الاصطناعي). علم التحكم الآلي لديه هيكل معقد نوعًا ما ، ولم يتوصل المجتمع العلمي إلى اتفاق كامل بشأن الاتجاهات والأقسام التي تشكل جزءًا لا يتجزأ منه. يعتمد التفسير المقترح في هذه المقالة على تقاليد المدارس الروسية لعلوم الكمبيوتر والرياضيات وعلم التحكم الآلي وعلى الأحكام التي لا تسبب خلافًا خطيرًا بين كبار العلماء والمتخصصين ، حيث يتفق معظمهم على أن علم التحكم الآلي مكرس للمعلومات ، وممارسة معالجتها والتكنولوجيا المتعلقة بنظم المعلومات ؛ يدرس هيكل وسلوك وتفاعل الأنظمة الطبيعية والاصطناعية التي تخزن المعلومات وتعالجها وتنقلها ؛ يطور الأسس المفاهيمية والنظرية الخاصة به ؛ له جوانب حسابية ومعرفية واجتماعية ، بما في ذلك الأهمية الاجتماعية لتكنولوجيا المعلومات ، حيث تقوم أجهزة الكمبيوتر والأفراد والمنظمات بمعالجة المعلومات.
منذ الثمانينيات ، كان هناك بعض الانخفاض في الاهتمام بعلم التحكم الآلي. يرتبط بعاملين رئيسيين: 1) أثناء تكوين علم التحكم الآلي ، بدا أن إنشاء الذكاء الاصطناعي بالنسبة للكثيرين مهمة أبسط مما كانت عليه في الواقع ، وكان احتمال حلها في المستقبل المنظور ؛ 2) على أساس علم التحكم الآلي ، بعد أن ورثت أساليبها الأساسية ، ولا سيما الأساليب الرياضية ، واستيعاب علم التحكم الآلي بالكامل تقريبًا ، ظهر علم جديد - علم الكمبيوتر.
أهم طرق البحث وربطها بالعلوم الأخرى.علم التحكم الآلي هو علم متعدد التخصصات. نشأت عند تقاطع الرياضيات ونظرية التحكم الآلي والمنطق والسيميائية وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء وعلم الاجتماع. تم تشكيل علم التحكم الآلي تحت تأثير الاتجاهات في تطوير الرياضيات الصحيحة ، ورياضيات مجالات العلوم المختلفة ، وتغلغل الأساليب الرياضية في العديد من مجالات النشاط العملي ، والتقدم السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر. ترافقت عملية الرياضيات مع ظهور عدد من التخصصات الرياضية الجديدة ، مثل نظرية الخوارزمية ، ونظرية المعلومات ، وبحوث العمليات ، ونظرية الألعاب ، والتي تشكل جزءًا أساسيًا من جهاز علم التحكم الآلي الرياضي. بناءً على مشاكل نظرية أنظمة التحكم ، نشأ التحليل التوافقي ، ونظرية الرسم البياني ، ونظرية الترميز ، والرياضيات المنفصلة ، والتي تعد أيضًا واحدة من الأدوات الرياضية الرئيسية لعلم التحكم الآلي. في أوائل السبعينيات ، تم تشكيل علم التحكم الآلي كعلم فيزيائي ورياضي له موضوع دراسي خاص به - ما يسمى بالأنظمة السيبرانية. يتكون النظام السيبراني من عناصر ؛ في أبسط الحالات ، يمكن أن يتكون أيضًا من عنصر واحد. يتلقى النظام السيبراني إشارة إدخال (وهي إشارات الإدخال لعناصره) ، ولها حالات داخلية (أي ، يتم تحديد مجموعات من الحالات الداخلية للعناصر) ؛ بمعالجة إشارة الإدخال ، يقوم النظام بتحويل الحالة الداخلية وينتج إشارة خرج. يتم تحديد بنية النظام السيبراني من خلال مجموعة من العلاقات التي تربط إشارات الإدخال والإخراج للعناصر.
في علم التحكم الآلي ، تعتبر مشاكل تحليل وتوليف النظم السيبرانية ذات أهمية كبيرة. تتمثل مهمة التحليل في العثور على خصائص تحويل المعلومات التي يقوم بها النظام. تتمثل مهمة التوليف في بناء نظام وفقًا لوصف التحول الذي يجب أن يقوم به ؛ في هذه الحالة ، يتم إصلاح فئة العناصر التي يمكن أن يتكون منها النظام. تكمن أهمية كبيرة في مشكلة العثور على الأنظمة السيبرانية التي تحدد نفس التحول ، أي مشكلة تكافؤ الأنظمة السيبرانية. إذا حددنا جودة وظيفية للأنظمة السيبرانية ، فإن المشكلة تبرز في العثور على أفضل نظام في فئة الأنظمة السيبرانية المكافئة ، أي النظام ذو القيمة القصوى للجودة الوظيفية. تدرس علم التحكم الآلي أيضًا مشاكل موثوقية الأنظمة السيبرانية ، والتي يهدف حلها إلى زيادة موثوقية أداء الأنظمة من خلال تحسين هيكلها.
بالنسبة للأنظمة البسيطة إلى حد ما ، يمكن عادةً حل المشكلات المدرجة بالوسائل الكلاسيكية للرياضيات. تحدث الصعوبات بسبب تحليل وتوليف الأنظمة المعقدة ، والتي تُفهم في علم التحكم الآلي على أنها أنظمة لا تحتوي على أوصاف بسيطة. عادة ما تكون هذه الأنظمة الإلكترونية مدروسة في علم الأحياء. اتجاه البحث ، الذي أطلق عليه اسم "نظرية الأنظمة الكبيرة (المعقدة)" ، يتطور في علم التحكم الآلي منذ الخمسينيات. بالإضافة إلى الأنظمة المعقدة في الحياة البرية ، تتم دراسة أنظمة أتمتة الإنتاج المعقدة وأنظمة التخطيط الاقتصادي والأنظمة الإدارية والاقتصادية والأنظمة العسكرية. تشكل طرق دراسة أنظمة التحكم المعقدة أساس تحليل النظام وبحوث العمليات.
لدراسة الأنظمة المعقدة في علم التحكم الآلي ، يتم استخدام كل من نهج يستخدم الأساليب الرياضية والنهج التجريبي ، وذلك باستخدام تجارب مختلفة إما مع الكائن قيد الدراسة نفسه أو مع نموذجه المادي الحقيقي. تشمل الطرق الرئيسية لعلم التحكم الآلي الخوارزمية ، واستخدام التغذية الراجعة ، وطريقة التجربة الآلية ، وطريقة "الصندوق الأسود" ، والنهج المنهجي ، وإضفاء الطابع الرسمي. أحد أهم إنجازات علم التحكم الآلي هو تطوير نهج جديد - طريقة النمذجة الرياضية. وهو يتألف من حقيقة أن التجارب لا يتم إجراؤها باستخدام نموذج مادي حقيقي ، ولكن باستخدام الكمبيوتر لنموذج الكائن قيد الدراسة ، المبني وفقًا لوصفه. يتم تطبيق هذا النموذج الحاسوبي ، الذي يتضمن برامج تنفذ تغييرات في معلمات كائن ما وفقًا لوصفه ، على جهاز كمبيوتر ، مما يجعل من الممكن إجراء تجارب مختلفة مع النموذج ، وتسجيل سلوكه في ظروف مختلفة ، وتغيير هياكل معينة من النموذج ، إلخ.
الأساس النظري لعلم التحكم الآلي هو علم التحكم الآلي الرياضي ، وهو مكرس لطرق دراسة فئات واسعة من الأنظمة السيبرانية. يستخدم علم التحكم الآلي الرياضي عددًا من فروع الرياضيات ، مثل المنطق الرياضي ، والرياضيات المنفصلة ، ونظرية الاحتمالات ، والرياضيات الحسابية ، ونظرية المعلومات ، ونظرية الترميز ، ونظرية الأعداد ، ونظرية الأوتوماتا ، ونظرية التعقيد ، والنمذجة الرياضية والبرمجة.
اعتمادًا على مجال التطبيق في علم التحكم الآلي ، هناك: علم التحكم الآلي التقني ، بما في ذلك أتمتة العمليات التكنولوجية ، ونظرية أنظمة التحكم الآلي ، وتكنولوجيا الكمبيوتر ، ونظرية أجهزة الكمبيوتر ، وأنظمة التصميم الآلي ، ونظرية الموثوقية ؛ علم التحكم الآلي الاقتصادي؛ علم التحكم الآلي البيولوجي ، بما في ذلك علم التحكم الآلي ، والنماذج الرياضية والآلية للنظم الحيوية ، وعلم التحكم الآلي العصبي ، والهندسة الحيوية ؛ علم التحكم الآلي الطبي ، والتعامل مع عملية الإدارة في الطب والرعاية الصحية ، وتطوير نماذج المحاكاة والرياضيات للأمراض ، وأتمتة التشخيص وتخطيط العلاج ؛ علم التحكم الآلي النفسي ، بما في ذلك دراسة ونمذجة الوظائف العقلية بناءً على دراسة السلوك البشري ؛ علم التحكم الآلي الفسيولوجي ، بما في ذلك دراسة ونمذجة وظائف الخلايا والأعضاء والأنظمة في ظل الظروف العادية والمرضية لأغراض الطب ؛ علم التحكم الآلي اللغوي ، بما في ذلك تطوير الترجمة الآلية والتواصل مع الكمبيوتر بلغة طبيعية ، فضلاً عن النماذج الهيكلية لمعالجة المعلومات وتحليلها وتقييمها. من أهم إنجازات علم التحكم الآلي هو تحديد وصياغة مشكلة نمذجة عمليات التفكير البشري.
مضاء: آشبي دبليو آر مقدمة في علم التحكم الآلي. م ، 1959 ؛ Anokhin P.K. علم وظائف الأعضاء وعلم التحكم الآلي // الأسئلة الفلسفية لعلم التحكم الآلي. م ، 1961 ؛ المنطق. أوتوماتا. الخوارزميات. م ، 1963 ؛ Glushkov V.M مقدمة في علم التحكم الآلي. ك ، 1964 ؛ هو. علم التحكم الذاتي. أسئلة النظرية والتطبيق. م ، 1986 ؛ بحث Tsetlin ML حول نظرية الأوتوماتا ونمذجة النظم البيولوجية. م ، 1969 ؛ بيريوكوف ب في ، جيلر إي.علم التحكم الآلي في العلوم الإنسانية. م ، 1973 ؛ Biryukov BV علم التحكم الآلي ومنهجية العلوم. م ، 1974 ؛ Wiener N. Cybernetics ، أو التحكم والاتصال في الحيوان والآلة. الطبعة الثانية. م ، 1983 ؛ هو. علم التحكم الآلي والمجتمع. م ، 2003 ؛ جورج ف. أساسيات علم التحكم الآلي. م ، 1984 ؛ الذكاء الاصطناعي: دليل. م ، 1990. T. 1-3 ؛ Zhuravlev Yu .. أعمال علمية مختارة. م ، 1998 ؛ الذكاء الاصطناعي Luger JF: استراتيجيات وطرق لحل المشكلات المعقدة. م ، 2003 ؛ Samarsky A. A. ، Mikhailov A. P. النمذجة الرياضية. الأفكار والأساليب والأمثلة. الطبعة الثانية. م ، 2005 ؛ نظرية Larichev OI وطرق صنع القرار. الطبعة الثالثة. م ، 2008.
Yu. I. Zhuravlev، I. B. Gurevich.
المعلمين البارزين
- L. A. Petrosyan - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الثابتة. مجال الإرشاد العلمي: نظرية الألعاب الرياضية وتطبيقاتها
- A. Yu. Alexandrov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم التحكم في النظم الطبية والبيولوجية. مجال التوجيه العلمي: الأساليب النوعية لنظرية الأنظمة الديناميكية ، نظرية الاستقرار ، نظرية التحكم ، نظرية التذبذبات غير الخطية ، النمذجة الرياضية
- S. N. Andrianov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نمذجة الكمبيوتر وأنظمة المعالجات المتعددة. مجال التوجيه العلمي: النمذجة الرياضية والحاسوبية للأنظمة الديناميكية المعقدة مع التحكم
- L.K Babadzhanyants - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم ميكانيكا الحركة المضبوطة. مجال التوجيه العلمي: المشكلات الرياضية للميكانيكا التحليلية والسماوية ، وديناميات الفضاء ، ونظريات الوجود والاستمرارية لحل مشكلة كوشي للمعادلات التفاضلية العادية ، ونظرية الاستقرار والحركة المضبوطة ، والطرق العددية لحل المشكلات غير المطروحة ، والخلق من حزم البرامج التطبيقية
- V. M. Bure - دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ مشارك ، أستاذ قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الثابتة. مجال التوجيه العلمي: النمذجة الإحصائية الاحتمالية ، تحليل البيانات
- E. Yu. بوتيرسكي - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نظرية التحكم ، جامعة ولاية سانت بطرسبرغ. مجال القيادة العلمية: نظرية الإدارة
- E. I. Veremey - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم تقنيات وأنظمة الكمبيوتر. مجال التوجيه العلمي: تطوير الأساليب الرياضية والخوارزميات الحسابية لتحسين أنظمة وأساليب التحكم لمحاكاة الكمبيوتر الخاصة بهم
- E. V. Gromova - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الإحصائية. مجال التوجيه العلمي: نظرية الألعاب ، الألعاب التفاضلية ، نظرية الألعاب التعاونية ، تطبيقات نظرية الألعاب في الإدارة ، الاقتصاد والبيئة ، الإحصاء الرياضي ، التحليل الإحصائي في الطب وعلم الأحياء
- OI Drivotin - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، باحث أول ، أستاذ في قسم نظرية أنظمة التحكم للمعدات الكهروفيزيائية. مجال التوجيه العلمي: نمذجة وتحسين ديناميكيات حزم الجسيمات المشحونة ، المشكلات النظرية والرياضية لنظرية المجال الكلاسيكي ، بعض مشاكل الفيزياء الرياضية ، تقنيات الكمبيوتر في المشكلات الفيزيائية
- NV Egorov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نمذجة الأنظمة الكهروميكانيكية وأنظمة الكمبيوتر. مجال التوجيه العلمي: خبراء المعلومات والأنظمة الذكية ، والنمذجة الرياضية والفيزيائية والكاملة للعناصر الهيكلية للأجهزة الحاسوبية والأنظمة الكهروميكانيكية ، وأنظمة التشخيص القائمة على حزم الإلكترون والأيونات ، وإلكترونيات الانبعاث والجوانب الفيزيائية لطرق المراقبة والتحكم في خصائص السطح الصلب
- A.P. Zhabko - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ قسم نظرية التحكم. مجال التوجيه العلمي: أنظمة الفروق التفاضلية ، الاستقرار القوي ، التحليل والتركيب لأنظمة التحكم في البلازما
- VV Zakharov - دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم النمذجة الرياضية لأنظمة الطاقة. مجال التوجيه العلمي: التحكم الأمثل ، نظرية اللعبة وتطبيقاتها ، بحوث العمليات ، اللوجيستيات الرياضية (الفكرية) التطبيقية ، نظرية تدفق حركة المرور.
- N. A. Zenkevich - أستاذ مشارك في قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الإحصائية. مجال التوجيه العلمي: نظرية اللعبة وتطبيقاتها في الإدارة ، نظرية العمليات الخاضعة للسيطرة على الصراع ، الأساليب الكمية لاتخاذ القرار ، النمذجة الرياضية للعمليات الاقتصادية والتجارية
- أ في زوبوف - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم النظرية الرياضية لأنظمة التحكم في المعالجات الدقيقة. مجال التوجيه العلمي: إدارة قواعد البيانات وتحسينها
- A. M. Kamachkin - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم الرياضيات العليا. مجال التوجيه العلمي: الأساليب النوعية لنظرية الأنظمة الديناميكية ، نظرية التذبذبات غير الخطية ، النمذجة الرياضية للعمليات الديناميكية غير الخطية ، نظرية أنظمة التحكم الآلي غير الخطية
- VV Karelin - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم النظرية الرياضية لنمذجة أنظمة التحكم. مجال التوجيه العلمي: طرق تحديد الهوية ؛ تحليل غير سلس قابلية الملاحظة. التحكم التكيفي
- A. N. Kvitko - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نظم المعلومات. مجال التوجيه العلمي: مشاكل القيمة الحدودية للأنظمة الخاضعة للرقابة ؛ التثبيت ، طرق تحسين حركات البرنامج ، التحكم في حركة المجمعات الفضائية والأشياء التقنية الأخرى ، تطوير خوارزميات للتصميم الآلي لأنظمة التحكم الذكية
- VV Kolbin - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم النظرية الرياضية للقرارات الاقتصادية. مجال الارشاد العلمي: رياضي
- VV Kornikov - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم التحكم في النظم الطبية والبيولوجية. مجال التوجيه العلمي: النمذجة العشوائية في علم الأحياء والطب والبيئة ، والتحليل الإحصائي متعدد المتغيرات ، وتطوير الأساليب الرياضية للتقييم متعدد المعايير واتخاذ القرار في ظل عدم اليقين ، وأنظمة صنع القرار في مشاكل الإدارة المالية ، والطرق الرياضية لتحليل غير - معلومات عددية وغير كاملة ، ونماذج بايزي لعدم اليقين والمخاطر
- E.D. Kotina - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ قسم نظرية التحكم. مجال التوجيه العلمي: المعادلات التفاضلية ، ونظرية التحكم ، والنمذجة الرياضية ، وطرق التحسين ، وتحليل وتشكيل ديناميات حزم الجسيمات المشحونة ، والنمذجة الرياضية والحاسوبية في الطب النووي
- DV Kuzyutin - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الإحصائية. مجال الإرشاد العلمي: نظرية الألعاب الرياضية ، التحكم الأمثل ، الأساليب والنماذج الرياضية في الاقتصاد والإدارة
- G. I. Kurbatova - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نمذجة الأنظمة الكهروميكانيكية وأنظمة الكمبيوتر. مجال التوجيه العلمي: عمليات غير متوازنة في ميكانيكا الوسائط غير المتجانسة ؛ ديناميات موائع الكمبيوتر في بيئة القيقب ، مشاكل البصريات المتدرجة ، مشاكل نمذجة نقل مخاليط الغاز عبر خطوط الأنابيب البحرية
- OA Malafeev - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نمذجة النظم الاجتماعية والاقتصادية. مجال التوجيه العلمي: نمذجة العمليات التنافسية في المجال الاجتماعي والاقتصادي ، ودراسة الأنظمة الديناميكية غير الخطية التي يتحكم فيها الصراع
- S. E. Mikheev - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم النظرية الرياضية لنمذجة أنظمة التحكم ، جامعة ولاية سانت بطرسبرغ. مجال الإرشاد العلمي: البرمجة غير الخطية ، وتسريع تقارب الأساليب العددية ، ومحاكاة التذبذبات والإدراك السليم للأذن البشرية ، والألعاب التفاضلية ، والتحكم في العمليات الاقتصادية
- نوجين - دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نظرية التحكم. مجال الإرشاد العلمي: القضايا النظرية والخوارزمية والتطبيقية لنظرية القرار في ظل وجود عدة معايير
- A. D. Ovsyannikov - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك في قسم تكنولوجيا البرمجة. مجال التوجيه العلمي: محاكاة الكمبيوتر ، وطرق الحساب ، والمحاكاة والاستفادة المثلى من ديناميكيات الجسيمات المشحونة في المسرعات ، والمحاكاة وتحسين معلمات البلازما في توكاماك
- D. A. Ovsyannikov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نظرية أنظمة التحكم للمعدات الكهرو فيزيائية. مجال التوجيه العلمي: التحكم في حزم الجسيمات المشحونة ، والتحكم في ظل عدم اليقين ، والطرق الرياضية لتحسين الهياكل المتسارعة والتركيزية ، والطرق الرياضية للتحكم في المعدات الكهرو فيزيائية
- I. V. Olemskoy - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ في قسم نظم المعلومات. مجال الإرشاد العلمي: الطرق العددية لحل المعادلات التفاضلية العادية
- A. A. Pechnikov - دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ مشارك ، أستاذ قسم تكنولوجيا البرمجة. مجال التوجيه العلمي: قياسات الويب والأنظمة الموجهة لحل المشكلات القائمة على تقنيات الويب وأنظمة معلومات الوسائط المتعددة والرياضيات المنفصلة وعلم التحكم الآلي الرياضي وأنظمة ونماذج البرامج والنمذجة الرياضية للعمليات الاجتماعية والاقتصادية
- LN Polyakova - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم النظرية الرياضية لنمذجة أنظمة التحكم. مجال التوجيه العلمي: التحليل غير السلس ، التحليل المحدب ، الطرق العددية لحل مشاكل التحسين غير السلس (تقليل الوظيفة القصوى ، اختلاف الوظائف المحدبة) ، نظرية التعيينات متعددة القيم
- A. V. Prasolov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم نمذجة النظم الاقتصادية. مجال التوجيه العلمي: النمذجة الرياضية للأنظمة الاقتصادية ، وطرق التنبؤ الإحصائية ، والمعادلات التفاضلية ذات الأثر اللاحق
- S.L Sergeev - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم تكنولوجيا البرمجة. مجال الإرشاد العلمي: تكامل وتطبيق تقنيات المعلومات الحديثة ، التحكم الآلي ، نمذجة الكمبيوتر
- M. A. Skopina - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم الرياضيات العليا. مجال التوجيه العلمي: نظرية المويجات ، التحليل التوافقي ، نظرية تقريب الوظيفة
- G. Sh. Tamasyan - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم النظرية الرياضية لنمذجة أنظمة التحكم. مجال الإشراف العلمي: التحليل غير السلس ، التحسين غير القابل للتفاضل ، التحليل المحدب ، الطرق العددية لحل مشاكل التحسين غير السلس ، حساب المتغيرات ، نظرية التحكم ، الهندسة الحسابية
- S. I. Tarashnina - مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ مشارك ، أستاذ مشارك في قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الإحصائية. مجال التوجيه العلمي: نظرية الألعاب الرياضية ، الألعاب التعاونية ، ألعاب المطاردة ، تحليل البيانات الإحصائية
- I. B. Tokin - دكتوراه في العلوم البيولوجية ، أستاذ ، أستاذ في قسم إدارة النظم الطبية الحيوية. مجال التوجيه العلمي: نمذجة تأثير الإشعاع على خلايا الثدييات ؛ تحليل الحالات المستقرة للخلايا ، وعمليات التنظيم الذاتي وإصلاح الخلايا التالفة ، وآليات استعادة أنظمة الأنسجة تحت التأثيرات الخارجية ؛ بيئة الانسان
- A. Yu. Uteshev - دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم التحكم في النظم الطبية والبيولوجية. مجال التوجيه العلمي: الخوارزميات الرمزية (التحليلية) لأنظمة المعادلات متعددة الحدود وعدم المساواة ؛ الهندسة الحسابية الجوانب الحسابية لنظرية الأعداد والترميز والتشفير ؛ النظرية النوعية للمعادلات التفاضلية. مشاكل الموقع الأمثل للمرافق (موقع المنشأة)
- VL Kharitonov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ قسم نظرية التحكم. مجال التوجيه العلمي: نظرية التحكم ، المعادلات المتخلفة ، الاستقرار والثبات القوي
- S. V. Chistyakov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ قسم نظرية الألعاب الرياضية والحلول الإحصائية ، جامعة ولاية سانت بطرسبرغ. مجال الإرشاد العلمي: نظرية التحكم الأمثل ، نظرية الألعاب ، الأساليب الرياضية في الاقتصاد
- ف.شيشكين - دكتور في العلوم الطبية ، أستاذ ، أستاذ في قسم تشخيص النظم الوظيفية. مجال التوجيه العلمي: النمذجة الرياضية في علم الأحياء والطب ، واستخدام النماذج الرياضية لتطوير طرق التشخيص والتشخيص بالأمراض ، وبرامج الكمبيوتر في الطب ، والنمذجة الرياضية للعمليات التكنولوجية لإنتاج قاعدة عنصر لأجهزة التشخيص الطبية
- A. S. Shmyrov - دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، أستاذ ، أستاذ في قسم ميكانيكا الحركة الخاضعة للرقابة ، جامعة ولاية سانت بطرسبرغ. مجال التوجيه العلمي: طرق التحسين في ديناميات الفضاء ، الأساليب النوعية في أنظمة هاملتون ، تقريب وظائف التوزيع ، طرق مواجهة مخاطر الكويكبات المذنبة
شركاء أكاديميون
- ن.ن.كراسوفسكي معهد الرياضيات والميكانيكا ، فرع الأورال التابع لأكاديمية العلوم الروسية (يكاترينبورغ)
- معهد مشاكل التحكم الذي يحمل اسم V. A. Trapeznikov RAS (موسكو)
- معهد البحث الرياضي التطبيقي التابع للمركز العلمي Karelian التابع لأكاديمية العلوم الروسية (Petrozavodsk)
المشاريع والمنح
نفذت في إطار البرنامج
- منحة RFBR 16-01-20400 "مشروع تنظيم المؤتمر الدولي العاشر" نظرية اللعبة وإدارتها "(GTM2016) ، 2016. المشرف - L. A. Petrosyan
- منحة جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية 9.38.245.2014 "مبادئ الأمثل في الألعاب الديناميكية والتفاضلية ذات الهيكل الائتلافي الثابت والمتغير" ، 2014-2016. رئيس - L. A. Petrosyan
- منحة جامعة ولاية سانت بطرسبرغ 9.38.205.2014 "مناهج بناءة جديدة في التحليل غير السلس والتحسين غير المتمايز وتطبيقاتها" ، 2014-2016. رئيس - في إف ديميانوف ، إل إن بولياكوفا
- منحة جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية 9.37.345.2015 "التحكم في الحركة المدارية للأجرام السماوية من أجل مواجهة خطر الكويكبات والمذنب" ، 2015-2017. رئيس - L. A. Petrosyan
- منحة RFBR رقم 14-01-31521_mol_a "تقديرات تقريبية غير متجانسة للوظائف غير الملساء وتطبيقاتها" ، 2014-2015. رئيس - G. Sh. Tamasyan
تم التنفيذ مع الجامعات الشريكة
- بالاشتراك مع جامعة تشينغداو (الصين) - 53030-51-17 "العقلانية والاستقرار في الألعاب على الشبكات" ، من 2017 حتى الوقت الحاضر. رئيس - L. A. Petrosyan
النقاط الرئيسية
- يتكون البرنامج من مكونات تعليمية وبحثية. يشتمل المكون التعليمي على دراسة التخصصات الأكاديمية ، بما في ذلك طرق علم التحكم الآلي الرياضي ، والرياضيات المنفصلة ، ونظرية أنظمة التحكم ، والبرمجة الرياضية ، والنظرية الرياضية لبحوث العمليات ونظرية الألعاب ، والنظرية الرياضية للاعتراف والتصنيف ، والنظرية الرياضية السيطرة المثلى ، ومرور الممارسة التربوية. يوفر المنهج مجموعة من التخصصات الاختيارية ، مما يسمح لطلاب الدراسات العليا بتكوين جدول دراسة فردي. تتمثل مهمة مكون البحث في التدريب في الحصول على النتائج التي تسمح قيمتها العلمية والجدة بالنشر في المجلات العلمية المدرجة في القواعد العلمية لكل من RSCI و WoS و Scopus
- تتمثل مهمة هذا البرنامج التعليمي في تدريب موظفين مؤهلين تأهيلاً عالياً قادرين على التحليل النقدي وتقييم الإنجازات العلمية الحديثة ، وتوليد أفكار جديدة في حل المشكلات البحثية والعملية ، بما في ذلك المجالات متعددة التخصصات.
- الخريجين الذين أكملوا البرنامج:
- قادرون على تصميم وتنفيذ البحوث المعقدة ، بما في ذلك متعددة التخصصات ، على أساس نظرة علمية شاملة نظامية للعالم
- على استعداد للمشاركة في عمل فرق البحث الروسية والدولية في حل المشكلات العلمية والتعليمية الملحة واستخدام الأساليب والتقنيات الحديثة للاتصال العلمي في الدولة واللغات الأجنبية
- قادرون على تخطيط وحل مشاكل التنمية المهنية والشخصية الخاصة بهم ، والقيام بأنشطة بحثية بشكل مستقل في المجال المهني ذي الصلة باستخدام أساليب البحث الحديثة وتقنيات المعلومات والاتصالات ، وأيضًا الاستعداد للتدريس في البرامج التعليمية الرئيسية للتعليم العالي
