Эксπир
Регистрация / Вход

Технология генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.514.11.4044
Организация
Университет ИТМО
Руководитель работ
Шалыто Анатолий Абрамович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Внебюджетные средства
1 млн

Упрощение и удешевление разработки программного обеспечения со сложным поведением за счет применения предметно-ориентированных языков, технологий или инструментальных средств

Предложения

Программно ориентированные технологии проектирования мехатронных объектов
Тема
Программно ориентированные технологии проектирования мехатронных объектов
Входящий номер
1820
Организация
МГУПИ
Руководитель организации-инициатора
Соколов Виктор Васильевич
Технология автоматного программирования: разработка текстового языка автоматного программирования
Тема
Технология автоматного программирования: разработка текстового языка автоматного программирования
Входящий номер
1678
Организация
Университет ИТМО
Руководитель организации-инициатора
Васильев Владимир Николаевич
 Показать еще 2 предложения
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
18.05.2007 - 30.09.2007
Излагаются результаты анализа существующих методов методы генерации автоматов управления системами со сложным поведением. Предложен набор требований, которым должны удовлетворять эти методы. Описываются базовые компоненты генетического программирования, предназначенные для генерации автоматов управления системами со сложным поведением. Проанализированы методы описания структур хромосом и построения оценочных функций. Даны рекомендации по их выбору для различных типов задач.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
Предложен набор новых методов генетического программирования, предназначенных для построения автоматов управления системами со сложным поведением. Для методов приведены их функциональные особенности и характеристики. Описываются созданные прототипы инструментальных средств генетического программирования, осуществляющих построение автоматов управления системами со сложным поведением.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Аннотация научно-исследовательской работы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ПЕРЕД НИР ЗАДАЧ
«____»____________ 2008 г.
Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач: Отчет о НИР (промежуточ.)/ СПб гос. унив. информ. техн., мех. и оптики (СПбГУ ИТМО); Руководитель А. А. Шалыто. — СПб., 2008. — 108 с.: ил.— Отв. исполн. Г. А. Корнеев. — Библиогр.: с. 107 108.
Элементы поискового языка: автомат, автоматное программирование, генетическое программирование.
Излагаются результаты апробации и экспериментальных исследований методов генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением, полученные при проведении научно-исследовательской работы по лоту «Разработки в области языков программирования и моделирования программного обеспечения, технологий и инструментальных средств проектирования программ» шифр «2007-4-1.4-18-01-033» по теме «Технология генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением», выполняемой в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007?2012 годы» по государственному контракту № 02.514.11.4044 от 18.05.2007, заключенному между Федеральным агентством по науке и инновациям и Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики».
Объектом исследования работы являются методы генерации автоматов управления системами со сложным поведением и их характеристики.
Целью работы является разработка и апробация технологии генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением. Целью третьего этапа является апробация и экспериментально исследование методов генерации автоматов управления системами со сложным поведением, разработанных на предыдущих этапах на примере системы управления моделью беспилотного летательного аппарата.
На основе методов, разработанных на втором этапе работ, были построены три системы управления моделью беспилотного летательного аппарата. Проведено сравнение построенных систем управления и системы управления, полученных в ручную. Сравнение показало эффективность разработанных методов на практике.
Руководитель проекта А. А. Шалыто
докт. техн. наук, профессор
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
В результате работ на отчетном этапе предложен набор методов генетического программирования, предназначенных для построения автома-тов управления системами со сложным поведением. На основе этих методов разработаны прототипы программных средств для построения конечных ав-томатов, управляющих системами со сложным поведением. Проведено экс-периментальное исследование этих программных средств на задаче «Умный муравей-3». Даны методические рекомендации и указания по применению разработанных методов генетического программирования для генерации ав-томатов управления системами со сложным поведением.
Разработанные методы и технология на их основе позволяют гене-рировать автоматы управления системами со сложным поведением. Это приводит к повышению качества такого рода систем при сокращении времени их разработки. В отличие от построения систем управления без применения методов автоматизации, разработанный подход позволяет практически полностью исключить влияние человеческого фактора, что важно для ответственных систем.
Исследования, проведенные в рамках отчетного этапа, позволили улучшить прототипы программных средств автоматической генерации управляющих автоматов и дать методические рекомендации и указания по их применению.
Разработка технологии генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением позволяет в ряде задач автоматически строить управляющие автоматы для систем со сложным поведением. Системы рассматриваемого класса обычно управляют ответственными технологическими процессами, такими как, например, корабельные технические средства, взрывоопасные, нефтехимические и нефтеперерабатывающие производства.
В рамках работ по проекту была произведена апробация разработанных методов на примере построения системы управления моделью беспилотного летательного аппарата. При этом с помощью разработанных методов была построена система управления превосходящая по ряду параметров сис-тему управления, построенную без применения средств автоматизации.
Социальным эффектом, полученным в результате выполнения работ, является сокращение трудоемкости построения автоматов управления системами со сложным поведением, уменьшение влияния человеческого фактора и повышение уровня автоматизации производства, что в свою очередь, позволяет повысить производительность труда разработчиков программного обеспечения таких систем.
Даны рекомендации по применению методов генетического программирования для генерации автоматов управления системами со сложным поведением и методические указания и рекомендации по применению созданных прототипов программных средств.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.4 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по перспективным технологиям в области информационно-телекоммуникационных систем
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Организация
ВСГУТУ
профинансировано
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Организация
СПИИРАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Организация
Университет ИТМО
профинансировано
Тема
Разработки в области языков программирования и моделирования программного обеспечения, технологий и инструментальных средств проектирования программ
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
8
Тема
Технология автоматного программирования: применение и инструментальные средства
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка программного комплекса управления роботом с элементами эмоционального коммуникативного поведения.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
18,1 млн
Количество заявок
4
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований в области инструментальных и приборных средств и технологий их применения для жизнеобеспечения и защиты человека и животных.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
2,35 млн
Количество заявок
12
Тема
Исследование методов управления и создание макета программно-аппаратного комплекса управления автономными транспортными платформами, перемещающимися в ограниченном пространстве и по сложно-ориентированным плоскостям.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
13,2 млн
Количество заявок
2