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


Пукас Андрій Васильович. Методи планування експериментів для оптимізації математичних моделей на основі інтервальних даних : дис... канд. техн. наук: 01.05.02 / Тернопільський національний економічний ун-т. — Т., 2007. — 161арк. — Бібліогр.: арк. 131-144.



Анотація до роботи:

Пукас А.В. Методи планування експериментів для оптимізації математичних моделей на основі 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 методів послідовного планування експериментів для оптимізації математичних моделей статичних систем, коли дані представлені в інтервальному вигляді.

Розроблені методи планування послідовних експериментів використовуються для побудови та оптимізації критеріальних функцій за умов невизначеності для задачі контролю порогових рівнів параметрів систем, задачі вибору оптимальних параметрів статичних систем на основі критерію мінімуму або максимуму та задачі послідовного -оптимального планування. Вони реалізуються у два етапи: проведення мінімальної кількості спостережень, необхідних для побудови критеріальної функції, тобто насиченого -оптимального експерименту; проведення додаткових спостережень з метою оптимізації інтервальних критеріальних функцій.

У дисертаційній роботі розв’язано важливу науково-технічну задачу створення методів планування експериментів з інтервальними даними, що оптимізують математичні моделі для задач ПР за критеріями мінімізації потужності множин рішень. Розроблені методи послідовного планування експериментів дозволяють будувати та оптимізувати математичні моделі статичних об’єктів для задач ПР на основі інтервальних даних у різних сферах, зокрема екологічного моніторингу, проектування технічних пристроїв та ін. з мінімальними витратами. Основні наукові результати та висновки дисертаційного дослідження:

1. Проведено аналіз методів побудови математичних моделей для задач ПР, зокрема математичних моделей критеріальних функцій, що будуються за результатами експерименту в умовах невизначеності. Показано необхідність використання методів інтервального аналізу для побудови цих моделей за умов невідомих статистичних характеристик похибок.

2. Досліджено критерії оптимальності та методи планування регресійних та інтервальних експериментів. Показано їх непридатність для побудови моделей для задач ПР. Побудовано математичні моделі критеріїв для задачі контролю порогових рівнів параметрів статичної системи та задачі вибору оптимального рішення на основі критерію мінімуму або максимуму, які спрямовані, на відміну від існуючих, на оптимізацію потужності множин рівнозначних рішень у випадку представлення експериментальних даних в інтервальному вигляді.

3. Обгрунтовано для побудови моделей критеріальних функцій для задач ПР на основі аналізу інтервальних даних використання методу еліпсоїдальної локалізації області параметрів, що дозволить представити критеріальні функції в аналітичному вигляді і зменшити обчислювальні витрати на їхню побудову.

4. Розроблено метод побудови послідовних -оптимальних планів, застосування якого забезпечує виграш в середньому 34,8%, що підтверджує високу ефективність. При однаковій кількості спостережень запропонований метод порівняно з існуючими забезпечує меншу максимальну ширину коридору критеріальних функцій щонайменше на 9,6%.

5. Розроблено метод побудови послідовних планів для задач контролю порогових рівнів параметрів систем, застосування якого забезпечує виграш в середньому 23,6%, що підтверджує його високу ефективність. При однаковій кількості спостережень запропонований метод порівняно з існуючими забезпечує менший об’єм області рівнозначних рішень щонайменше на 3,22%.

6. Розроблено метод побудови послідовних планів для задач вибору оптимальних параметрів системи на основі критерію мінімуму або максимуму, застосування якого забезпечує виграш в середньому 25,6%, що підтверджує його високу ефективність. При однаковій кількості спостережень запропонований метод у порівнянні з існуючими забезпечує меншу область рівнозначних рішень щонайменше на 12,10%. Ефективність запропонованих методів побудови послідовних планів для задач ПР підтверджена результатами комп’ютерного моделювання.

7. Побудовано інтервальну модель енергетичної характеристики високочастотних магнітних підсилювачів уніфікованого ряду імпульсних джерел електроживлення на основі методу планування насиченого -оптимального експерименту та виконано її оптимізацію за критерієм підвищення точності на основі послідовного -оптимального експерименту. Використання методики вибору насичених -оптимальних планів та методу і алгоритму побудови послідовних -оптимальних планів експерименту дозволило знизити собівартість кожного джерела живлення на 12% за рахунок оптимального вибору ВМП на основі енергетичної характеристики.

8. Побудовано та оптимізовано математичну модель поля концентрацій окислів азоту, що використовується для задачі екологічного моніторингу, на основі запропонованого методу планування послідовного експерименту, що дозволило зменшити витрати на проведення експериментальних вимірювань лабораторіями СЕС і забезпечило можливість прийняття рішення про наявність або відсутність перевищення ГДК даної речовини на досліджуваній ділянці м.Тернополя.

9. Розроблено програмний комплекс для реалізації та досліджень оптимальних послідовних планів для побудови та оптимізації моделей у задачах прийняття оптимальних рішень, а також електронний каталог -оптимальних та наближених до них насичених планів експериментів, які дозволяють задавати спектри оптимальних планів для побудови моделей у задачах ПР для різних критеріальних функцій.

Публікації автора:

  1. Дивак М.П., Пукас А.В., Яськів В.І. Планування оптимального експерименту для побудови інтервальної моделі енергетичної характеристики високочастотних магнітних підсилювачів імпульсних джерел живлення // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – Тернопіль, 2006. – Том 11, № 3. – С. 169 – 177.

  2. Дивак М.П., Пукас А.В., Сапожник Г.В. Оптимальна адаптивна процедура прийняття рішень на основі інтервальних моделей // Відбір і обробка інформації. – 2006. –№100. – С. 15-21.

  3. Дивак М.П., Пукас А.В., Шпінталь М.Я. Послідовне планування експериментів для побудови інтервальних моделей прийняття рішень // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Радіоелектроніка та телекомунікації. – 2005. – №534. – С.138-147.

  4. Дывак Н.П., Пукас А.В. Последовательное планирование -оптимальных экспериментов для построения интервальных моделей статических систем // Проблемы управления и информатики. – 2004. – №5. – С. 31-38.

  5. Дивак М.П., Пукас А.В. Таблиці оптимальних планів експерименту у випадку локалізації області параметрів інтервальної моделі // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2002. – №2. – С. 181-190.

  6. Dyvak М., Pukas A. Interval model in task of environmental impact assessment // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics. Proc. of the IX Intern. Conf. –Lviv-Polyana: National University „Lviv Polytechnic”, 2007. – P. 479-483.

  7. Dyvak М., Pukas A., Yaskiv V., Gurnik O. Interval model of power characteristic of high-frequency magnetic amplifier of pulse power supplies // Computational Problems of Electrical Engineering. Proc. of the V Intern. Workshop. – Odessa, 2006. – P. 22-25.

  8. Dyvak М., Pukas A. Estimation of efficiency of adaptive procedure of creation of interval models for decisions support // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science. Proc. of the VII Intern. Conf. TCSET’2006. – Lviv-Slavsko: National University „Lviv Polytechnic”, 2006. – P. 173-175.

  9. Dyvak М., Pukas A. Criterion of design of experiments for tasks of decision support interval model creation // Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications. Proc. of the ІІІ Intern. Workshop. – Sofia (Bulgaria), 2005. – P. 495-497.

  10. Dyvak М., Pukas A. Optimum interactive procedure of decision support based on unimodal interval models of criterion // Proc. of the XIII Intern. Symposium on Theoretical Electrical Engineering ISTET’05. – Lviv: National University „Lviv Polytechnic”, 2005. – P. 259-263.

  11. Dyvak М., Pukas A. Design of experiments for creation of interval model of decision support systems // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics. Proc. of the VIII Intern. Conf. –Lviv-Polyana: National University „Lviv Polytechnic”, 2005.–P. 318-321.

  12. Дивак М.П., Пукас А.В. Послідовне планування -оптимальних експериментів для побудови інтервальних моделей статичних систем // Наукові космічні дослідження: Школа-семінар для молодих науковців: Матеріали виступів. – К.: ІВЦ "Видавництво "Політехніка", 2004. – С. 50-51.

  13. Dyvak М., Pukas A. Design of experiment for tasks of the ecological monitoring systems // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science. Proc. of the VI Intern. Conf. TCSET’2004. – Lviv-Slavsko: National University „Lviv Polytechnic”, 2004. – Р. 67-69.

  14. Dyvak М., Pukas A., Mangula V. Estimation efficiency of optimal localization designs for interval models synthesis // Computational Problems of Electrical Engineering. Proc. of the V Intern. Workshop. – Jazleevets, 2003. – P. 86-88.

  15. Дивак М.П., Пукас А.В., Манжула В.І. Оцінка ефективності застосування оптимальних локалізаційних планів при побудові інтервальних моделей статичних систем // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. Тези ІХ науково-техн. конф. – Хмельницький: ТУП, 2003. – С. 8.

  16. Dyvak М., Pukas A. Identification of the static system interval models by application of optimal localization experiment // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics. Proc. of the VII Intern. Conf. –Lviv-Slavske: National University „Lviv Polytechnic”, 2003. – P. 180-184.