Purpose. The article is devoted to developing the method of intelligent coordination control of a complex heterogeneous ensemble of dynamic objects. Methodology. The method of solving this problem is based on the case-scenario approach presenting the activity of dynamic objects as templates that adapt to changing external conditions by using scenarios. The algorithm of satisfaction of critical time constraints was used to adapt scenarios. The proposed method can adequately reflect the experience and knowledge of control of a dynamic objects’ group using similar decision stereotypes to control in similar situations. The main elements of case decisions such as control actions, operations, scenarios, and plans were described. Findings. The hybrid control system was implemented. The lower level of the system was developed based on the hybrid system BRIZ, which combining the subsystem based on cases with the subsystem that implements the movement model and so is master, while case subsystem is slave. The middle and top levels of the system were developed as the event-based hybrid system MUSSON, which includes case-scenario subsystem, storage subsystem and subsystem that calculating spatial regions based on the model. Scripts and triggers for each class of events were described by scripting language SCDL. Originality. The three-tier coordination control system for ensembles of dynamic objects based on case-scenario approach was proposed for the first time. The lower level is dedicated to control of separate dynamic objects, the second level is aimed to coordination of objects that jointly move, and the upper level provide the mission of the whole ensemble of dynamic objects. Practical value. The proposed approach is insensitive to inaccuracies and incomplete observations. It can reduce the information overload in the situation analysis, as well as decision-making time, thus increasing the efficiency of coordination of ensembles of dynamic objects during their mission’s execution process. Important conditions for the implementation of scenario-case method are to ensure sufficient competence that allows to find appropriate case and choose an adequate set of scenarios in time, and to synchronize each dynamic object’s case base in time and content.
Цель. Статья посвящена разработке метода интеллектуального координационного управления сложным гетерогенным ансамблем динамических объектов. Методика. Решение поставленной задачи основано на использовании сценарно-прецедентного подхода, представляющего активность динамических объектов в виде шаблонов, адаптируемых к изменяемым условиям внешней среды с помощью сценариев. Для адаптации сценариев используется алгоритм удовлетворения критически важных временных ограничений. Предложенный метод позволяет адекватно отражать накопленный опыт и знания по групповому управлению динамическими объектами, основываясь на использовании стереотипов подобных решений по управлению объектами в схожих ситуациях. Рассмотрены основные элементы решений прецедентов: управляющие воздействия, операции управления, сценарии, планы. Результаты. Реализована гибридная система управления, нижний уровень которой выполнен на основе гибридной системы БРИЗ и сочетает подсистему, основанную на прецедентах, с подсистемой, реализующей модель движения и являющейся ведущей, в то время как прецедентная подсистема является ведомой. Верхний и средний уровни системы управления выполнены в виде гибридной событийно-ориентированной системы МУССОН, включающей в себя сценарно-прецедентную подсистему, хранилище прецедентов и подсистему вычисления пространственных областей, основанную на модели. Сценарии и триггеры для каждого класса событий описаны с помощью языка описания сценариев SCDL. Научная новизна. Впервые предложена трехуровневая система координационного управления ансамблем динамических объектов, основанная на сценарно-прецедентном подходе, при этом на нижнем уровне реализуется управление отдельным динамическим объектом, на среднем уровне реализуется координация совместно движущихся объектов, а на верхнем уровне обеспечивается управление ходом выполнения миссии для ансамбля динамических объектов в целом. Практическая значимость. Предложенный подход не чувствителен к неточности и неполноте наблюдений, он позволяет снизить информационную нагрузку при анализе текущей ситуации, сократить затраты времени на принятие решений, повысив тем самым эффективность координации ансамбля динамических объектов в процессе выполнения миссии. Важным условием реализации сценарно-прецедентного метода управления является обеспечение достаточной компетенции, что позволит своевременно находить уместный прецедент и выбирать адекватное множество сценариев управления, а также синхронизация баз прецедентов каждого из динамических объектов по времени и содержанию.
Мета. Стаття присвячена розробці методу інтелектуального координаційного управління складним гетерогенним ансамблем динамічних об'єктів. Методика. Вирішення поставленого завдання засноване на використанні сценарно-прецедентного підходу, що подає активність динамічних об'єктів у вигляді шаблонів, які адаптуються до змінюваних умов зовнішнього середовища за допомогою сценаріїв. Для адаптації сценаріїв використовується алгоритм задоволення критично важливих обмежень за часом. Запропонований метод дозволяє адекватно використовувати накопичений досвід та знання щодо групового управління динамічними об'єктами, ґрунтуючись на використанні стереотипів подібних рішень із управління об'єктами в подібних ситуаціях. Розглянуто основні елементи рішень прецедентів: керуючі впливи, операції управління, сценарії, плани. Результати. Реалізовано гібридну систему управління, нижній рівень якої виконано на основі гібридної системи БРИЗ, що поєднує підсистему, засновану на прецедентах, із підсистемою, яка реалізує модель руху та є провідною, в той час як прецедентна підсистема є відомою. Верхній та середній рівні системи управління виконано у вигляді гібридної подійно-орієнтованої системи МУССОН, що включає в себе сценарно-прецедентну підсистему, сховище прецедентів та підсистему обчислення просторових областей, засновану на моделі. Сценарії та тригери для кожного класу подій описані за допомогою мови опису сценаріїв SCDL. Наукова новизна. Вперше запропоновано трирівневу систему координаційного управління ансамблем динамічних об'єктів, засновану на сценарно-прецедентному підході, при цьому на нижньому рівні реалізується управління окремим динамічним об'єктом, на середньому рівні реалізується координація об’єктів, що спільно рухаються, а на верхньому рівні забезпечується управління ходом виконання місії для ансамблю динамічних об'єктів у цілому. Практична значимість. Запропонований підхід є нечутливим до неточності та неповноти спостережень, він дозволяє знизити інформаційне навантаження при аналізі поточної ситуації, скоротити витрати часу на прийняття рішень, підвищивши тим самим ефективність координації ансамблю динамічних об'єктів у процесі виконання місії. Важливою умовою реалізації сценарно-прецедентного методу управління є забезпечення достатньої компетенції, що дозволяє своєчасно знаходити доречний прецедент та обирати адекватну множину сценаріїв управління, а також синхронізація баз прецедентів кожного з динамічних об'єктів за часом та змістом.
SCENARIO-CASE APPROACH TO THE CONTROL OF HETEROGENEOUS ENSEMBLES OF DYNAMIC OBJECTS.
СЦЕНАРНО-ПРЕЦЕДЕНТНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ГЕТЕРОГЕННЫМ АНСАМБЛЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.
СЦЕНАРНО-ПРЕЦЕДЕНТНИЙ ПІДХІД ДО УПРАВЛІННЯ ГЕТЕРОГЕННИМ АНСАМБЛЕМ ДИНАМІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ
2017-04-25
Science and Transport Progress ; No. 2(68) (2017); 110-119
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Russisch
constraint , adaptation , situational disturbance , scenario , control action , dynamic object , prototype , coordination , case ограничение , координация , ситуаційне збурення , адаптація , обмеження , прецедент , координація , ситуационное возмущение , адаптация , динамічний об'єкт , прототип , сценарій , керуючий вплив , динамический объект , управляющее воздействие , сценарий
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2012
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2006
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2005
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2005
|