Управление сложным объектом с использованием его когнитивной карты и данных наблюдений
Ключевые слова:
когнитивная карта, реакция объекта на управляющее воздействие, прогноз по модели, количественные и качественные шкалы факторов, критерий соответствия целевых факторов заданным значениям
Аннотация
Рассмотрен способ управления объектом с целью достижения заданных значений его целевых факторов. Указанный способ предполагает известной когнитивную карту объекта, составленную экспертами с использованием знаний и/или данных наблюдений на управляемом объекте. Подобные модели распространены при описании сложных объектов в задачах поддержки принятия управленческих решений. Проанализированы такие объекты, в графе когнитивной карты которых отсутствуют контуры. Предполагается, что в объекте управления действуют неконтролируемые случайные эффекты, неучтенные в когнитивной карте и влияющие на взаимодействие факторов. Также в составе когнитивной карты могут присутствовать факторы, значения которых представляются с использованием не только количественных, но и качественных шкал.
Для решения задачи предполагается наличие актуальной и представительной совокупности данных наблюдений всех факторов, включенных в когнитивную карту объекта управления, используемой для выбора наилучших значений управляемых факторов и оценки качества управления.
Предложена целевая функция, характеризующая степень близости значений целевых факторов объекта управления к их заданным значениям. Значения управляемых факторов рассчитаны на основе решения экстремальной задачи с использованием прогнозов значений целевых факторов по когнитивной карте. Оценка качества управления получена по той же совокупности наблюдений. Приведен пример решения задачи управления.
Литература
1. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: Cинтег, 1998.
2. Busemeyer J., Diederich A. Cognitive Modeling. Los Angeles: Sage Publ., 2009.
3. Альбертин С.В. Когнитивное моделирование как способ научного познания и творчества // Гуманитарные научные исследования. 2016. № 8. C. 220—228.
4. Радченко С.А. Когнитивное моделирование как средство поддержки принятия решений при управлении социально-экономической системой // Проблемы регионального управления, экономики и права и инновационных процессов в образовании: Труды III Междунар. науч.-практ. конф. Таганрог: Изд-во ТИУиЭ, 2003. С. 298—300.
5. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В. Когнитивные технологии для поддержки принятия управленческих решений // Информационное общество. 1999. Вып. 2. С. 50—54.
6. Максимов В.И. Когнитивные технологии — от незнания к пониманию // Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций: Труды I Междунар. конф. М.: ИПУ РАН, 2001. Т. 1. С. 4—41.
7. Авдеева З.К., Коврига С.В., Макаренко Д.И. Когнитивное моделирование для решения задач управления слабоструктурированными системами (ситуациями) // Управление большими системами. 2007. № 16. С. 26—39.
8. Федулов Ю.Г., Юсов А.Б., Матвеев А.А. Исследование социально-экономических и политических процессов с помощью когнитивных моделей. М: Изд-во РАГС, 2004.
9. Таратухина Ю.В., Авдеева З.К. Деловые и межкультурные коммуникации. М.: Юрайт, 2019.
10. Жилов Р.А. Применение нечетких когнитивных карт в системах принятия решений // Современные вопросы математической физики, математической биологии и информатики: Материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых. Нальчик: Изд-во КБНЦ РАН, 2014. С. 54—55.
11. Борисов В.В., Денисенков М.А., Федулов А.С. Нечеткие ситуационные сети на основе когнитивных карт // Естественные и технические науки. 2016. № 2(92). С. 118—123.
12. Borisov V., Stefantsov A., Gasho E., Postelnik M., Bobryakov A. Research into the Sustainable Development Problem of Urban Electric Power Systems on the Basis of Cognitive Modeling Technology // Intern. J. Appl. Eng. Research. 2016. V. 11. No. 24. Pp. 11826—11831
13. Авдеева З.К. Теория и практика когнитивных карт [Электрон. ресурс] https://mipt.ipu.ru/sites/default/files/page_file/Авдеева.pdf (дата обращения 15.02.2019).
14. Федулов А.С., Борисов В.В. Анализ нечетких реляционных когнитивных карт // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2016. № 7. С. 7—14.
15. Жилов Р.А. К вопросу построения когнитивных карт для интеллектуальной обработки данных // Вестник КРАУНЦ. Серия «Физико-математические науки». 2016. № 4—1(16). С. 101—106.
16. Кулинич А.А. Компьютерные системы моделирования когнитивных карт: подходы и методы // Control Sci. 2010. № 3. С. 2—16.
17. Борисов В.В., Федулов А.С., Федулов Я.А. «Совместимые» нечеткие когнитивные модели: прямые и обратные задачи // Нечеткие системы и мягкие вычисления. 2016. № 2(11). С. 103—114.
18. Лобанов В.Ю., Фомин Г.А., Фомина Е.С. Методы анализа связей между разнородными факторами в объекте управления // Информационные средства и технологии: Труды XVII Междунар. науч.-тех. конф. Т. 3. М.: Издат. дом МЭИ, 2009. С. 205—211.
19. Фомин Г.А. Прогнозирование по когнитивной модели реакции объекта на внешние воздействия // Вестник МЭИ. 2018. № 5. С. 89—95.
20. Фомин Г.А, Полотнов М.М. Метод расчета с использованием когнитивной карты и данных наблюдений реакции объекта управления на внешнее воздействие // Вестник МЭИ. 2020. № 2. С. 113—119
---
Для цитирования: Фомин Г.А. Управление сложным объектом с использованием его когнитивной карты и данных наблюдений // Вестник МЭИ. 2022. № 5. С. 121—127. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-121-127
#
1. Trakhtengerts E.A. Komp'yuternaya Podderzhka Prinyatiya Resheniy. M.: Cinteg, 1998. (in Russian).
2. Busemeyer J., Diederich A. Cognitive Modeling. Los Angeles: Sage Publ., 2009.
3. Al'bertin S.V. Kognitivnoe Modelirovanie kak Sposob Nauchnogo Poznaniya i Tvorchestva. Gumanitarnye Nauchnye Issledovaniya. 2016;8:220—228. (in Russian).
4. Radchenko S.A. Kognitivnoe Modelirovanie kak Sredstvo Podderzhki Prinyatiya Resheniy pri Upravlenii Sotsial'no-Ekonomicheskoy Sistemoy. Problemy Regional'nogo Upravleniya, Ekonomiki i Prava i Innovatsionnykh Protsessov v Obrazovanii: Trudy III Mezhdunar. Nauch.-prakt. Konf. Taganrog: Izd-vo TIUiE, 2003:298—300. (in Russian).
5. Maksimov V.I., Kornoushenko E.K., Kachaev S.V. Kognitivnye Tekhnologii dlya Podderzhki Prinyatiya Upravlencheskikh Resheniy. Informatsionnoe Obshchestvo. 1999;2:50—54. (in Russian).
6. Maksimov V.I. Kognitivnye Tekhnologii — ot Neznaniya k Ponimaniyu. Kognitivnyy Analiz i Upravlenie Razvitiem Situatsiy: Trudy I Mezhdunar. konf. M.: IPU RAN, 2001;1:4—41. (in Russian).
7. Avdeeva Z.K., Kovriga S.V., Makarenko D.I. Kognitivnoe Modelirovanie dlya Resheniya Zadach Upravleniya Slabostrukturirovannymi Sistemami (Situatsiyami). Upravlenie Bol'shimi Sistemami. 2007;16:26—39. (in Russian).
8. Fedulov Yu.G., Yusov A.B., Matveev A.A. Issledovanie Sotsial'no-ekonomicheskikh i Politicheskikh Protsessov s Pomoshch'yu Kognitivnykh Modeley. M: Izd-vo RAGS, 2004. (in Russian).
9. Taratukhina Yu.V., Avdeeva Z.K. Delovye i Mezhkul'turnye Kommunikatsii. M.: YUrayt, 2019. (in Russian).
10. Zhilov R.A. Primenenie Nechetkikh Kognitivnykh Kart v Sistemakh Prinyatiya Resheniy. Sovremennye Voprosy Matematicheskoy Fiziki, Matematicheskoy Biologii i Informatiki: Materialy Vseros. Nauch. Konf. Molodykh Uchenykh. Nal'chik: Izd-vo KBNTS RAN, 2014:54—55. (in Russian).
11. Borisov V.V., Denisenkov M.A., Fedulov A.S. Nechetkie Situatsionnye Seti na Osnove Kognitivnykh Kart. Estestvennye i Tekhnicheskie Nauki. 2016;2(92):118—123. (in Russian).
12. Borisov V., Stefantsov A., Gasho E., Postelnik M., Bobryakov A. Research into the Sustainable Development Problem of Urban Electric Power Systems on the Basis of Cognitive Modeling Technology. Intern. J. Appl. Eng. Research. 2016;11;24:11826—11831
13. Avdeeva Z.K. Teoriya i Praktika Kognitivnykh Kart [Elektron. Resurs] https://mipt.ipu.ru/sites/default/files/page_file/Avdeeva.pdf (Data Obrashcheniya 15.02.2019). (in Russian).
14. Fedulov A.S., Borisov V.V. Analiz Nechetkikh Relyatsionnykh Kognitivnykh Kart. Neyrokomp'yutery: Razrabotka, Primenenie. 2016;7:7—14. (in Russian).
15. Zhilov R.A. K Voprosu Postroeniya Kognitivnykh Kart dlya Intellektual'noy Obrabotki Dannykh. Vestnik KRAUNTS. Seriya «Fiziko-matematicheskie Nauki». 2016;4—1(16):101—106. (in Russian).
16. Kulinich A.A. Komp'yuternye Sistemy Modelirovaniya Kognitivnykh Kart: Podkhody i Metody. Control Sci. 2010;3:2—16. (in Russian).
17. Borisov V.V., Fedulov A.S., Fedulov Ya.A. «Sovmestimye» Nechetkie Kognitivnye Modeli: Pryamye i Obratnye Zadachi. Nechetkie Sistemy i Myagkie Vychisleniya. 2016;2(11):103—114. (in Russian).
18. Lobanov V.Yu., Fomin G.A., Fomina E.S. Metody Analiza Svyazey Mezhdu Raznorodnymi Faktorami V Obekte Upravleniya. Informatsionnye Sredstva i Tekhnologii: Trudy XVII Mezhdunar. Nauch.-tekh. Konf. T. 3. M.: Izdat. Dom MEI, 2009:205—211. (in Russian).
19. Fomin G.A. Prognozirovanie po Kognitivnoy Modeli Reaktsii Obekta na Vneshnie Vozdeystviya. Vestnik MEI. 2018;5:89—95. (in Russian).
20. Fomin G.A, Polotnov M.M. Metod Rascheta s Ispol'zovaniem Kognitivnoy Karty i Dannykh Nablyudeniy Reaktsii Obekta Upravleniya na Vneshnee Vozdeystvie. Vestnik MEI. 2020;2:113—119. (in Russian)
---
For citation: Fomin G.A. Control of a Complex Object Using Its Cognitive Map and Observation Data. Bulletin of MPEI. 2022;5:121—127. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-121-127
2. Busemeyer J., Diederich A. Cognitive Modeling. Los Angeles: Sage Publ., 2009.
3. Альбертин С.В. Когнитивное моделирование как способ научного познания и творчества // Гуманитарные научные исследования. 2016. № 8. C. 220—228.
4. Радченко С.А. Когнитивное моделирование как средство поддержки принятия решений при управлении социально-экономической системой // Проблемы регионального управления, экономики и права и инновационных процессов в образовании: Труды III Междунар. науч.-практ. конф. Таганрог: Изд-во ТИУиЭ, 2003. С. 298—300.
5. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В. Когнитивные технологии для поддержки принятия управленческих решений // Информационное общество. 1999. Вып. 2. С. 50—54.
6. Максимов В.И. Когнитивные технологии — от незнания к пониманию // Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций: Труды I Междунар. конф. М.: ИПУ РАН, 2001. Т. 1. С. 4—41.
7. Авдеева З.К., Коврига С.В., Макаренко Д.И. Когнитивное моделирование для решения задач управления слабоструктурированными системами (ситуациями) // Управление большими системами. 2007. № 16. С. 26—39.
8. Федулов Ю.Г., Юсов А.Б., Матвеев А.А. Исследование социально-экономических и политических процессов с помощью когнитивных моделей. М: Изд-во РАГС, 2004.
9. Таратухина Ю.В., Авдеева З.К. Деловые и межкультурные коммуникации. М.: Юрайт, 2019.
10. Жилов Р.А. Применение нечетких когнитивных карт в системах принятия решений // Современные вопросы математической физики, математической биологии и информатики: Материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых. Нальчик: Изд-во КБНЦ РАН, 2014. С. 54—55.
11. Борисов В.В., Денисенков М.А., Федулов А.С. Нечеткие ситуационные сети на основе когнитивных карт // Естественные и технические науки. 2016. № 2(92). С. 118—123.
12. Borisov V., Stefantsov A., Gasho E., Postelnik M., Bobryakov A. Research into the Sustainable Development Problem of Urban Electric Power Systems on the Basis of Cognitive Modeling Technology // Intern. J. Appl. Eng. Research. 2016. V. 11. No. 24. Pp. 11826—11831
13. Авдеева З.К. Теория и практика когнитивных карт [Электрон. ресурс] https://mipt.ipu.ru/sites/default/files/page_file/Авдеева.pdf (дата обращения 15.02.2019).
14. Федулов А.С., Борисов В.В. Анализ нечетких реляционных когнитивных карт // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2016. № 7. С. 7—14.
15. Жилов Р.А. К вопросу построения когнитивных карт для интеллектуальной обработки данных // Вестник КРАУНЦ. Серия «Физико-математические науки». 2016. № 4—1(16). С. 101—106.
16. Кулинич А.А. Компьютерные системы моделирования когнитивных карт: подходы и методы // Control Sci. 2010. № 3. С. 2—16.
17. Борисов В.В., Федулов А.С., Федулов Я.А. «Совместимые» нечеткие когнитивные модели: прямые и обратные задачи // Нечеткие системы и мягкие вычисления. 2016. № 2(11). С. 103—114.
18. Лобанов В.Ю., Фомин Г.А., Фомина Е.С. Методы анализа связей между разнородными факторами в объекте управления // Информационные средства и технологии: Труды XVII Междунар. науч.-тех. конф. Т. 3. М.: Издат. дом МЭИ, 2009. С. 205—211.
19. Фомин Г.А. Прогнозирование по когнитивной модели реакции объекта на внешние воздействия // Вестник МЭИ. 2018. № 5. С. 89—95.
20. Фомин Г.А, Полотнов М.М. Метод расчета с использованием когнитивной карты и данных наблюдений реакции объекта управления на внешнее воздействие // Вестник МЭИ. 2020. № 2. С. 113—119
---
Для цитирования: Фомин Г.А. Управление сложным объектом с использованием его когнитивной карты и данных наблюдений // Вестник МЭИ. 2022. № 5. С. 121—127. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-121-127
#
1. Trakhtengerts E.A. Komp'yuternaya Podderzhka Prinyatiya Resheniy. M.: Cinteg, 1998. (in Russian).
2. Busemeyer J., Diederich A. Cognitive Modeling. Los Angeles: Sage Publ., 2009.
3. Al'bertin S.V. Kognitivnoe Modelirovanie kak Sposob Nauchnogo Poznaniya i Tvorchestva. Gumanitarnye Nauchnye Issledovaniya. 2016;8:220—228. (in Russian).
4. Radchenko S.A. Kognitivnoe Modelirovanie kak Sredstvo Podderzhki Prinyatiya Resheniy pri Upravlenii Sotsial'no-Ekonomicheskoy Sistemoy. Problemy Regional'nogo Upravleniya, Ekonomiki i Prava i Innovatsionnykh Protsessov v Obrazovanii: Trudy III Mezhdunar. Nauch.-prakt. Konf. Taganrog: Izd-vo TIUiE, 2003:298—300. (in Russian).
5. Maksimov V.I., Kornoushenko E.K., Kachaev S.V. Kognitivnye Tekhnologii dlya Podderzhki Prinyatiya Upravlencheskikh Resheniy. Informatsionnoe Obshchestvo. 1999;2:50—54. (in Russian).
6. Maksimov V.I. Kognitivnye Tekhnologii — ot Neznaniya k Ponimaniyu. Kognitivnyy Analiz i Upravlenie Razvitiem Situatsiy: Trudy I Mezhdunar. konf. M.: IPU RAN, 2001;1:4—41. (in Russian).
7. Avdeeva Z.K., Kovriga S.V., Makarenko D.I. Kognitivnoe Modelirovanie dlya Resheniya Zadach Upravleniya Slabostrukturirovannymi Sistemami (Situatsiyami). Upravlenie Bol'shimi Sistemami. 2007;16:26—39. (in Russian).
8. Fedulov Yu.G., Yusov A.B., Matveev A.A. Issledovanie Sotsial'no-ekonomicheskikh i Politicheskikh Protsessov s Pomoshch'yu Kognitivnykh Modeley. M: Izd-vo RAGS, 2004. (in Russian).
9. Taratukhina Yu.V., Avdeeva Z.K. Delovye i Mezhkul'turnye Kommunikatsii. M.: YUrayt, 2019. (in Russian).
10. Zhilov R.A. Primenenie Nechetkikh Kognitivnykh Kart v Sistemakh Prinyatiya Resheniy. Sovremennye Voprosy Matematicheskoy Fiziki, Matematicheskoy Biologii i Informatiki: Materialy Vseros. Nauch. Konf. Molodykh Uchenykh. Nal'chik: Izd-vo KBNTS RAN, 2014:54—55. (in Russian).
11. Borisov V.V., Denisenkov M.A., Fedulov A.S. Nechetkie Situatsionnye Seti na Osnove Kognitivnykh Kart. Estestvennye i Tekhnicheskie Nauki. 2016;2(92):118—123. (in Russian).
12. Borisov V., Stefantsov A., Gasho E., Postelnik M., Bobryakov A. Research into the Sustainable Development Problem of Urban Electric Power Systems on the Basis of Cognitive Modeling Technology. Intern. J. Appl. Eng. Research. 2016;11;24:11826—11831
13. Avdeeva Z.K. Teoriya i Praktika Kognitivnykh Kart [Elektron. Resurs] https://mipt.ipu.ru/sites/default/files/page_file/Avdeeva.pdf (Data Obrashcheniya 15.02.2019). (in Russian).
14. Fedulov A.S., Borisov V.V. Analiz Nechetkikh Relyatsionnykh Kognitivnykh Kart. Neyrokomp'yutery: Razrabotka, Primenenie. 2016;7:7—14. (in Russian).
15. Zhilov R.A. K Voprosu Postroeniya Kognitivnykh Kart dlya Intellektual'noy Obrabotki Dannykh. Vestnik KRAUNTS. Seriya «Fiziko-matematicheskie Nauki». 2016;4—1(16):101—106. (in Russian).
16. Kulinich A.A. Komp'yuternye Sistemy Modelirovaniya Kognitivnykh Kart: Podkhody i Metody. Control Sci. 2010;3:2—16. (in Russian).
17. Borisov V.V., Fedulov A.S., Fedulov Ya.A. «Sovmestimye» Nechetkie Kognitivnye Modeli: Pryamye i Obratnye Zadachi. Nechetkie Sistemy i Myagkie Vychisleniya. 2016;2(11):103—114. (in Russian).
18. Lobanov V.Yu., Fomin G.A., Fomina E.S. Metody Analiza Svyazey Mezhdu Raznorodnymi Faktorami V Obekte Upravleniya. Informatsionnye Sredstva i Tekhnologii: Trudy XVII Mezhdunar. Nauch.-tekh. Konf. T. 3. M.: Izdat. Dom MEI, 2009:205—211. (in Russian).
19. Fomin G.A. Prognozirovanie po Kognitivnoy Modeli Reaktsii Obekta na Vneshnie Vozdeystviya. Vestnik MEI. 2018;5:89—95. (in Russian).
20. Fomin G.A, Polotnov M.M. Metod Rascheta s Ispol'zovaniem Kognitivnoy Karty i Dannykh Nablyudeniy Reaktsii Obekta Upravleniya na Vneshnee Vozdeystvie. Vestnik MEI. 2020;2:113—119. (in Russian)
---
For citation: Fomin G.A. Control of a Complex Object Using Its Cognitive Map and Observation Data. Bulletin of MPEI. 2022;5:121—127. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-121-127
Опубликован
2022-09-29
Выпуск
Раздел
Системный анализ, управление и обработка информации (2.3.1)
