Модели и алгоритмы композиционного анализа поведения систем и обработки данных

В докладе представлены результаты исследования задач поведения систем объектов разных типов, а также подходы извлечения полезной информации из эмпирических данных.
В качестве модельной задачи рассматривается выбор стратегии защиты сетевой группы тел. Первая стратегия основана на индивидуальной охране каждого тела, вторая предполагает интегральную защиту сети. Показано, что во втором случае отношение минимального числа аппаратов, необходимых для обнаружения с вероятностью единица постороннего объекта, к числу аппаратов, используемых в первой стратегии, обратно пропорционально корню квадратному из количества элементов сетевой структуры. Другая задача связана с исследованием многоканальной системы обслуживания с отказами. Для нее исследована сходимость к нулю вероятности отказа при пропорциональном увеличении количества каналов и нагрузки. На основе полученной оценки предлагается способ разделения ресурсов между различными пользователями телекоммуникационной сети, обеспечить высокое качество ее работы, определяемое вероятностью отказа заявок. Заключительная задача связана с разработкой алгоритма обработки заготовки поверхностей детали с заданным допуском точности.
Методы обработки информации представлены при определении акустически активной зоны в горной выработке по наблюдениям за звуковыми сигналами. Предложенный алгоритм основан на теории графов, вершины которого соответствуют объектам, а ребра устанавливаются, если «расстояние» между объектами превышают некоторое критическое значение. В построенном графе выделяются связные компоненты, характеризующие принадлежность рассматриваемых событий акустической эмиссии к кластеру. В качестве исходных данных для формирования кластеров используется массив сейсмоакустических событий. Апробация рассмотренного алгоритма в составе автоматизированной системы геомеханического мониторинга для действующих рудников дальневосточного региона показала их эффективность для выявления потенциально удароопасных участков горного массива. Следуюшим примером является белковая сеть Арабидопсис (Arabidopsis), в которой следует выделить наиболее значимых связей белков, играющие ключевую роль в обеспечении термоустойчивости сети. Предложено решение, основанное на алгоритме кластеризации ориентированного графа по бинарному отношению циклической эквивалентности, т.е. принадлежности пары вершин циклу.