Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Математичне моделювання та обчислювальні методи


Манжула Володимир Іванович. Структурна ідентифікація моделей "вхід-вихід" статичних систем на основі аналізу інтервальних даних : Дис... канд. наук: 01.05.02 - 2008.



Анотація до роботи:

Манжула В.І. Структурна ідентифікація моделей “вхід-вихід” статичних систем на основі аналізу інтервальних даних. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2007.

Дисертаційна робота присвячена розробці критеріїв оптимальності структури моделей “вхід-вихід” статичних систем та методів структурної ідентифікації на основі аналізу інтервальних даних.

В роботі формалізовано критерій повноти моделі для випадків активного та пасивного експериментів, що відображає ступінь урахування реальних зовнішніх впливів на систему у властивостях побудованої моделі. Формалізовано задачу багатокритеріального синтезу структури моделей „вхід-вихід” статичних систем на основі інтервальних даних для більш повного урахування специфіки досліджуваного об’єкту та відображення його властивостей у моделях. Розроблено методи структурної ідентифікації інтервальних моделей для активних та пасивних експериментів. Запропоновано генетичний алгоритм синтезу структури інтервальних моделей на основі пасивного експерименту. Розроблений програмний комплекс для структурної ідентифікації, який застосовано для побудови інтервальних моделей фонових рівнів шкідливих викидів в атмосфері.

В дисертаційній роботі розв’язано важливу наукову задачу формалізації кількісних критеріїв оцінки якості структури інтервальних моделей і на їх основі розробки методів та алгоритмів структурної ідентифікації, які забезпечують адекватність вказаних моделей при низькій обчислювальній складності їх синтезу. Розроблені методи структурної ідентифікації дають можливість моделювати характеристики статичних систем та основні фактори впливу на них за умов, коли експериментальні дані представлені в інтервальному вигляді.

Основні наукові результати та висновки дисертаційних досліджень:

1. Проведено аналіз відомих методів структурної ідентифікації моделей “вхід-вихід” при стохастичному підході, визначено умови, за яких вказані методи є непридатними для застосування. Проаналізовано методи структурної ідентифікації інтервальних моделей. Показано відсутність систематизованого підходу до формалізації кількісних критеріїв оцінки якості структури інтервальних моделей та неврахування при проведенні структурної ідентифікації повноти відображення взаємозв’язків між характеристиками модельованої системи та факторами впливу на них.

2. На основі аналізу властивостей характеристик інтервальних моделей систематизовано існуючі кількісні критерії оцінки якості їх структури, а також формалізовано критерій повноти моделі для випадків активного та пасивного експериментів, що дало можливість кількісно відобразити ступінь урахування реальних зовнішніх впливів на систему у властивостях побудованої моделі.

3. Формалізовано задачу багатокритеріального синтезу структури моделей „вхід-вихід” статичних систем на основі інтервальних даних для більш повного урахування специфіки досліджуваного об’єкту та відображення його властивостей у моделях, що дало можливість співставити вимоги до точності, адекватності та складності цих моделей.

4. Створено новий метод структурної ідентифікації інтервальних моделей статичних систем для випадку активного експерименту, який базується на додатковому урахування аргументів у моделі на основі критерію повноти, що забезпечує більш повне відображення реальних впливів на систему у властивостях побудованої моделі.

5. Для зниження обчислювальної складності алгоритмів структурної ідентифікації побудовано метод ранжування вхідних змінних та структурних елементів інтервальних моделей за ступенем їх впливу на вихідні характеристики системи, який дає можливість сформувати множину найбільш важливих структурних елементів.

6. Розроблено метод та алгоритм структурної ідентифікації за умов відомих інтервальних даних, що ґрунтується на ранжуванні вхідних змінних та послідовному зважуванні моделей-претендентів за критеріями повноти, точності, адекватності та складності. На основі методу побудовано модель індикаторів економічного розвитку, яка відрізняється вищою точністю та меншою складністю ніж моделі, побудовані на основі методу найменших квадратів та регресійного аналізу даних.

7. На основі ранжування структурних елементів створено новий метод та генетичний алгоритм структурної ідентифікації інтервальних моделей, який відзначаються множинністю критеріїв селекції та зниженням обчислювальної складності по відношенню до комбінаторних методів селекції не менш як в півтора рази.

8. Розроблено комплекс програмного забезпечення для ідентифікації інтервальних моделей статичних систем із використанням запропонованих методів та алгоритмів структурної ідентифікації, а також проведено його апробацію як в навчальному процесі, так і для розв’язування задач структурної та параметричної ідентифікації інтервальних моделей фонових рівнів концентрації окислів азоту внаслідок інтенсивності транспортних потоків в заданих ділянках м. Тернополя. Створені інтервальні моделі фонових рівнів викидів окислів азоту дають можливість більш повно відобразити реальні фактори впливу на забруднення довкілля в
м. Тернополі, виявити області постійного перевищення допустимих рівнів забруднення.

Публікації автора:

  1. Манжула В. Синтез генетичного алгоритму для задач структурної ідентифікації інтервальних моделей статичних систем // Вісник Хмельницького національного університету. – 2007. – №1. – С. 160 – 165.

  2. Дивак М., Манжула В. Багатокритеріальний підхід структурної ідентифікації інтервальних моделей статичних систем // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2005. – №2. – С. 37 – 44.

  3. Дивак М., Манжула В. Урахування додаткових аргументів в задачах структурної ідентифікації інтервальних моделей статичних систем // Комп’ютинг. – 2004. – Том 3. – Вип. 2. – С. 102 – 112.

  4. Дивак М., Манжула В. Моделювання фонових рівнів шкідливих викидів в атмосфері на основі інтервальних методів // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2007. – №3. – С. 132 – 142.

  5. Дивак М., Манжула В. Активна ідентифікація параметрів інтервальних моделей методом локалізації з виділенням насиченого блоку експерименту // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2002. – № 440. – С. 241 – 246.

  6. Dyvak М., Manzhula V. The algorithm of supplementary arguments inclusion for interval models structural identification of the static systems // Computing. – 2004. – Vol 3. – Issue 2. – P. 99 – 101.

  7. Manzhula V. Genetic algorithm of structural identification of interval models of static system // Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications: Proc. of the ІІІ Intern. Workshop. – Sofia, Bulgaria, 2005. – P. 524 – 526.

  8. Dyvak М., Manzhula V. Synthesis of structure of genetic algorithm of structural identification of interval models of static systems // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science: Proc. оf the VII Intern. Conf. TCSET’2006. – Lviv – Slavsko, 2006. – P. 159 – 163.

  9. Dyvak М., Manzhula V. Method of structure identification of interval models of static systems based on result of passive experiment // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics: Proc. of the VІІI Intern. Conf. CADSM`2007, Lviv – Polyana, 2005. – P. 322 – 323.

  10. Dyvak М., Manzhula V. Method of the account of additional arguments in tasks of structural identification of interval models of static systems // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science: Proc. of the VI Intern. Conf. TCSET’2006. – Lviv – Slavsko, 2004. – P. 39 – 42.

  11. Dyvak М., Manzhula V. The localization method for active identification of the interval model // Modern Problem of Telecommunication, Computer Science and Engineeris Training: Proc. оf the V Intern. Conf. TCSET'2002 – Lviv – Slavsko, 2002. – P. 43 – 44.

  12. Dyvak М., Manzhula V., Kozak О. New method tolerance estimation of the parameters set of interval model based on saturated block of ISLAE // The Experience of Designing and Application of CAD System in Microelectronics: Proc. of the IX Intern. Conf. CADSM`2007, Lviv – Polyana, 2007. – P. 376 – 379.