RU2637464C1 - Device for simulating scenarios of situation development - Google Patents

Device for simulating scenarios of situation development Download PDF

Info

Publication number
RU2637464C1
RU2637464C1 RU2016126211A RU2016126211A RU2637464C1 RU 2637464 C1 RU2637464 C1 RU 2637464C1 RU 2016126211 A RU2016126211 A RU 2016126211A RU 2016126211 A RU2016126211 A RU 2016126211A RU 2637464 C1 RU2637464 C1 RU 2637464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
decision
situation
output
input
Prior art date
Application number
RU2016126211A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Геннадиевич Молоканов
Дмитрий Анатольевич Пеньков
Александр Васильевич Пинчук
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2016126211A priority Critical patent/RU2637464C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2637464C1 publication Critical patent/RU2637464C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device for simulating scripts of the situation development contains an OR element, a current situation input register, a situation script memory block, a clock generator, a decision memory, the first counter, a decision-making unit, the first comparison unit, a unit of buffer memory situations, an objective function calculating unit, a buffer memory unit of the decision-making results, a decision-making unit, a decision-making simulation unit, the second counter, the second comparison unit, a length-entry register of the script, an output unit of the situation development script.
EFFECT: reducing the excess of the stored information amount about a variety of complete situations and simplifying the process of the situation control due to the possibility of simulating the script of the current situation development in the form of a sequence of situations, the occurrence of which is determined by the decisions made and the appearance of random factors in the situation conditions.
1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматизированным системам и системам автоматического управления и может быть использовано при решении задач ситуационного управления в которых требуется осуществлять анализ возможных сценариев развития текущей ситуации.The invention relates to automated systems and automatic control systems and can be used to solve problems of situational management in which it is necessary to analyze possible scenarios for the development of the current situation.

Известен подход к управлению объектами (процессами), согласно которому состояния исследуемой предметной области представляют в виде множества ситуаций [1]. При этом текущей ситуацией на объекте управления называется совокупность всех сведений о структуре объекта управления и его функционировании в данный момент времени. Также считается, что в распоряжении системы управления имеется N различных способов воздействия на объект управления (одношаговых решений). Процесс управления основывается на выборе решений, приводящих объект к требуемой ситуации.A known approach to the management of objects (processes), according to which the state of the studied subject area is represented in the form of many situations [1]. In this case, the current situation at the control object is the set of all information about the structure of the control object and its functioning at a given time. It is also believed that the control system has N different ways of influencing the control object (one-step solutions). The management process is based on the choice of solutions leading the object to the desired situation.

При этом проведение предварительного моделирования сценариев развития ситуации позволяет повысить полноту описания предметной области, упростить процесс принятия решений и повысить их обоснованность. Под сценарием развития ситуации понимается последовательность ситуаций, наступление которых обусловливается принимаемыми решениями и проявлением случайных факторов условий обстановки.Moreover, conducting preliminary modeling of scenarios of the development of the situation allows to increase the completeness of the description of the subject area, to simplify the decision-making process and to increase their validity. The scenario of the development of the situation is understood as a sequence of situations, the onset of which is determined by the decisions made and the manifestation of random factors of the environmental conditions.

Известен способ [2], содержащий этапы, на которых принимают информацию, задающую переменные решения и переменные неопределенности для множества объектов и задающую для каждого объекта соответствующий набор из одного или нескольких алгоритмов; образуют вектор решения; выполняют процесс оценивания относительно вектора решения для определения, по меньшей мере, значения глобальной целевой функции для вектора решения; выполняют оптимизацию, в результате чего образуется множество векторов решения и соответствующих значений глобальной целевой функции; сохраняют данные в запоминающем устройстве.The known method [2], comprising the steps of receiving information specifying decision variables and uncertainty variables for a plurality of objects and setting for each object a corresponding set of one or more algorithms; form a solution vector; performing an estimation process with respect to the solution vector to determine at least the value of the global objective function for the solution vector; perform optimization, as a result of which many solution vectors and the corresponding values of the global objective function are formed; store data in a storage device.

Недостатком данного способа является то, что векторы решения образуются по результатам оптимизации и при этом не моделируется (разыгрывается) проявление случайных факторов, которое может привести к различным ситуациям и способствовать реализации различных сценариев развития текущей ситуации.The disadvantage of this method is that the solution vectors are formed according to the optimization results and at the same time, the manifestation of random factors is not modeled (played out), which can lead to various situations and contribute to the implementation of various scenarios for the development of the current situation.

Также известен способ имитационного моделирования аварийно-восстановительных работ [3], согласно которому вводят исходные данные, после чего начинают моделирование, заключающееся в формировании элементарных случайных событий - интервалов времени, приходящихся на различные операции с учетом законов распределения и постоянных данных, и последующем суммировании элементарных случайных событий с учетом вероятности повторного возникновения с целью получения многократных реализаций искомой величины.Also known is a method of simulation of emergency recovery work [3], according to which the initial data is input, after which the simulation is started, consisting in the formation of elementary random events - time intervals attributable to various operations taking into account the distribution laws and constant data, and the subsequent summation of elementary random events taking into account the probability of recurrence in order to obtain multiple implementations of the desired value.

Недостатком данного способа является то, что моделируемые элементарные события не зависят от результатов принятия решения на каждом из этапов изменения ситуации, что не позволяет применить его для моделирования сценариев развития ситуации.The disadvantage of this method is that the simulated elementary events do not depend on the results of decision-making at each of the stages of changing the situation, which does not allow it to be used for modeling scenarios of the development of the situation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ситуационного управления [4], которое содержит регистр ввода, N регистров вывода, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ на N входов, N блоков классификации, каждый из которых содержит элемент И, три блока памяти, блок сравнения и счетчик адресов, блок управления, содержащий N элементов ИЛИ, две группы по N элементов И и N элементов ЗАПРЕТ на М-1 входов, блок выбора управляющих решений, содержащий М групп элементов И соответственно на два, три, …, М входов и группу М элементов ИЛИ соответственно на N-M входов. Устройство осуществляет поиск классов толерантности текущих управляющих ситуаций и соответствующих им управляющих решений на множестве полносвязных пространств толерантности, сопряженных к линейной структуре.The closest in technical essence to the proposed one is a device for situational control [4], which contains an input register, N output registers, a clock pulse generator, an OR element for N inputs, N classification blocks, each of which contains an AND element, three memory blocks, a comparison unit and an address counter, a control unit containing N elements OR, two groups of N elements AND and N elements are FORBID for M-1 inputs, a block for selecting control decisions containing M groups of elements AND, respectively, for two, three, ..., M inputs and group M elements OR respectively on N-M inputs. The device searches for tolerance classes of current control situations and corresponding control decisions on the set of fully connected tolerance spaces conjugate to a linear structure.

Недостатком наиболее близкого технического решения являются относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что множество полных ситуаций (множество, включающее все принципиально возможные (текущие) ситуации) считается известным. Однако в ряде задач заблаговременное формирование данного множества ситуаций является затруднительным, в связи с чем для применения методов ситуационного управления требуется динамическое определение множества возможных ситуаций, например, на основе моделирования сценария развития текущей ситуации.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively narrow functionality, due to the fact that many complete situations (a set that includes all fundamentally possible (current) situations) is considered known. However, in a number of tasks, the early formation of this set of situations is difficult, and therefore, the application of situational management methods requires the dynamic determination of many possible situations, for example, based on modeling the scenario of the current situation.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и обеспечении возможности моделирования сценария развития текущей ситуации в виде последовательности ситуаций, наступление которых обусловливается принимаемыми решениями и проявлением случайных факторов условий обстановки.The required technical result is to expand the functionality and provide the possibility of modeling the scenario for the development of the current situation in the form of a sequence of situations, the onset of which is determined by decisions made and the manifestation of random factors of environmental conditions.

Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее регистр ввода, N регистров вывода, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ, блоки памяти, блок сравнения и счетчик, введены дополнительный регистр ввода, счетчик и блок сравнения, блок оценивания результатов принятия решения, блок расчета целевой функции, блок выбора решения, блок моделирования результатов принятия решения, блок вывода сценария развития ситуации, причем входы элемента ИЛИ соединены с соответствующими выходами регистра ввода текущей ситуации и блока памяти сценария развития ситуации; вход ГТИ соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы со входами блока памяти вариантов решений и первого счетчика; вход блока оценивания результатов принятия решения соединен с соответствующими выходами регистра ввода текущей ситуации, блока памяти вариантов решений и блока памяти сценария развития ситуации; входы первого блока сравнения соединены с выходом блока оценивания результатов принятия решения и соответствующим выходом блока буферной памяти ситуаций; вход блока расчета целевой функции соединен с соответствующим выходом первого блока сравнения, а выход с соответствующим входом первого счетчика и входом блока буферной памяти результатов принятия решения; соответствующий вход блока буферной памяти результатов принятия решения соединен с выходом первого счетчика, а выход со входом блока выбора решения; вход блока моделирования результатов принятия решения соединен с выходом блока выбора решения; вход второго счетчика соединен с соответствующим выходом моделирования результатов принятия решения; соответствующие входы второго блока сравнения соединены с выходом регистра ввода длины сценария и выходом второго счетчика; соответствующие входы блока памяти сценария развития ситуации соединены с выходом второго блока сравнения и соответствующим выходом блока буферной памяти ситуаций; входы блока буферной памяти ситуаций соединены с соответствующими выходами первого блока сравнения и блока моделирования результатов принятия решения; вход блока вывода сценария развития ситуации соединен с соответствующим выходом блока памяти сценария развития ситуации.The required technical result is achieved by the fact that an additional input register, a counter and a comparison unit, a unit for evaluating the results of decision making, are introduced into a device containing an input register, N output registers, a clock, an OR element, memory blocks, a comparison unit and a counter the calculation of the objective function, the decision selection block, the decision-making simulation results block, the scenario development scenario output block, the inputs of the OR element being connected to the corresponding outputs of the current situation input register and the memory block of the scenario of the development of the situation; the input of the GTI is connected to the output of the OR element, and the outputs to the inputs of the memory block of the solutions and the first counter; the input of the unit for evaluating the results of decision making is connected to the corresponding outputs of the current situation input register, the block of decision options memory and the scenario scenario memory block; the inputs of the first comparison unit are connected to the output of the unit for evaluating the results of decision-making and the corresponding output of the block of buffer memory situations; the input of the block for calculating the objective function is connected to the corresponding output of the first comparison block, and the output with the corresponding input of the first counter and the input of the buffer memory block of the decision results; the corresponding input of the block of the buffer memory of the decision-making results is connected to the output of the first counter, and the output to the input of the decision-making block; the input of the block for modeling the results of decision making is connected to the output of the block for decision selection; the input of the second counter is connected to the corresponding output of modeling the results of decision making; the corresponding inputs of the second comparison unit are connected to the output of the register for entering the length of the script and the output of the second counter; the corresponding inputs of the situation scenario scenario's memory block are connected to the output of the second comparison unit and the corresponding output of the situation buffer memory block; the inputs of the buffer unit of the situation memory are connected to the corresponding outputs of the first comparison unit and the block for modeling decision-making results; the input of the output block of the scenario of the development of the situation is connected with the corresponding output of the memory block of the scenario of the development of the situation.

На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства моделирования сценариев развития ситуации (фиг. 1).The drawing shows an electrical block diagram of a device for modeling scenarios of the development of the situation (Fig. 1).

Устройство моделирования сценариев развития ситуации (фиг. 1) содержит элемент ИЛИ 1, регистр ввода текущей ситуации 2, блок памяти сценария развития ситуации 3, генератор тактовых импульсов 4, блок памяти вариантов решений 5, первый счетчик 6, блок оценивания результатов принятия решения 7, первый блок сравнения 8, блок буферной памяти ситуаций 9, блок расчета целевой функции 10, блок буферной памяти результатов принятия решения 11, блок выбора решения 12, блок моделирования результатов принятия решения 13, второй счетчик 14, второй блок сравнения 15, регистр ввода длины сценария 16, блок вывода сценария развития ситуации 17.The device for modeling scenarios of the development of the situation (Fig. 1) contains an OR element 1, an input register for the current situation 2, a memory block for the scenario of the development of a situation 3, a clock pulse generator 4, a memory block of decision options 5, a first counter 6, a unit for evaluating decision results 7, the first comparison unit 8, the buffer buffer of situations 9, the calculation unit of the objective function 10, the buffer memory block of the decision results 11, the decision selection block 12, the modeling block of the decision results 13, the second counter 14, the second comparison block 15, script for inputting the length of the scenario 16, the block outputting the scenario of the development of the situation 17.

При этом первый вход элемента ИЛИ 1 соединен с первым выходом регистра ввода текущей ситуации 2, а второй вход с первым выходом блока памяти сценария развития ситуации 3; вход ГТИ 4 соединен с выходом элемента ИЛИ 1, первый выход ГТИ 4 соединен со входом блока памяти вариантов решений 5 и первым входом первого счетчика 6; первый вход блока оценивания результатов принятия решения 7 соединен с выходом блока памяти вариантов решений 5, второй вход со вторым выходом регистра ввода текущей ситуации 2, третий вход со вторым выходом блока памяти сценария развития ситуации 3; первый вход первого блока сравнения 8 соединен с выходом блока оценивания результатов принятия решения 7, второй вход первого блока сравнения 8 соединен с первым выходом блока буферной памяти ситуаций 9; вход блока расчета целевой функции 10 соединен с первым выходом первого блока сравнения 8, первый выход со вторым входом первого счетчика 6, второй выход с первым входом блока буферной памяти результатов принятия решения 11; второй вход блока буферной памяти результатов принятия решения 11 соединен с выходом первого счетчика 6, а выход со входом блока выбора решения 12; вход блока моделирования результатов принятия решения 13 соединен с выходом блока выбора решения 12; вход второго счетчика 14 соединен с первым выходом моделирования результатов принятия решения 13; первый вход второго блока сравнения 15 соединен с выходом регистра ввода длины сценария 16, а второй вход с выходом второго счетчика 14; первый вход блока памяти сценария развития ситуации 3 соединен со вторым выходом блока буферной памяти ситуаций 9, а второй вход с выходом второго блока сравнения 15; первый вход блока буферной памяти ситуаций 9 соединен со вторым выходом первого блока сравнения 8, а второй вход со вторым выходом блока моделирования результатов принятия решения 13; вход блока вывода сценария развития ситуации 17 соединен с третьим выходом блока памяти сценария развития ситуации 3.In this case, the first input of the OR element 1 is connected to the first output of the input register of the current situation 2, and the second input with the first output of the memory block of the scenario 3; the input of the GTI 4 is connected to the output of the element OR 1, the first output of the GTI 4 is connected to the input of the memory unit of the solutions 5 and the first input of the first counter 6; the first input of the unit for evaluating the results of decision-making 7 is connected to the output of the memory unit of decision options 5, the second input with the second output of the current situation input register 2, the third input with the second output of the memory unit of scenario 3; the first input of the first comparison unit 8 is connected to the output of the unit for evaluating the results of decision making 7, the second input of the first comparison unit 8 is connected to the first output of the buffer of situation memory 9; the input of the block for calculating the objective function 10 is connected to the first output of the first block of comparison 8, the first output with the second input of the first counter 6, the second output with the first input of the block of buffer memory of the decision 11; the second input of the block of the buffer memory of the results of decision-making 11 is connected to the output of the first counter 6, and the output to the input of the block of decision selection 12; the input of the block for modeling the results of decision making 13 is connected to the output of the block for selecting decision 12; the input of the second counter 14 is connected to the first output of modeling the results of decision 13; the first input of the second comparison unit 15 is connected to the output of the input register of the length of the script 16, and the second input with the output of the second counter 14; the first input of the memory block of the scenario of the development of situation 3 is connected to the second output of the buffer unit of the situation memory 9, and the second input with the output of the second comparison block 15; the first input of the situation buffer unit 9 is connected to the second output of the first comparison unit 8, and the second input to the second output of the decision decision modeling block 13; the input of the output block of the scenario of the development of the situation 17 is connected to the third output of the memory block of the scenario of the development of the situation 3.

Все элементы устройства охарактеризованы на функциональном уровне. Описываемая форма их реализации предполагает использование программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, поэтому ниже при описании работы устройства представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения таким средством конкретной предписываемой ему в составе данного устройства функции, в частности, алгоритм или соответствующие математические выражения.All elements of the device are characterized at a functional level. The described form of their implementation involves the use of a programmable (customizable) multifunctional tool, therefore, below, when describing the operation of the device, information is presented confirming the possibility of such a device performing a specific function prescribed to it as part of this device, in particular, an algorithm or corresponding mathematical expressions.

Предполагается, что имеется N вариантов управленческих одношаговых решений U={ui}, i=1…N, которые могут изменить состояние объекта управления (текущую ситуацию).It is assumed that there are N options for one-step management decisions U = {u i }, i = 1 ... N, which can change the state of the control object (current situation).

Ситуация описывается как совокупность М параметров - S={xj}, j=1…М. В результате принятия какого-либо решения значения параметров изменяются и происходит смена ситуации. При этом в силу действия случайных факторов значения некоторых параметров могут быть точно не определены и результат принятия решения может быть описан распределением вероятностей на некотором подмножестве ситуаций. Например, рядом распределения, согласно которому определяется подмножество L ситуаций и вероятность наступления каждой из них P(Sl), l∈L, таким образом, что

Figure 00000001
.The situation is described as a set of M parameters - S = {x j }, j = 1 ... M. As a result of any decision, the parameter values change and the situation changes. Moreover, due to the action of random factors, the values of some parameters may not be exactly determined and the result of a decision can be described by a probability distribution on a certain subset of situations. For example, next to the distribution, according to which a subset L of situations is determined and the probability of occurrence of each of them is P (S l ), l∈L, so that
Figure 00000001
.

Считается, что алгоритм изменения параметров ситуации при принятии решения известен и может быть описан некоторым преобразованием G:

Figure 00000002
,It is believed that the algorithm for changing the parameters of the situation when making a decision is known and can be described by some transformation G:
Figure 00000002
,

где St - текущая ситуация,where S t is the current situation,

Figure 00000003
- множество ситуаций, которые могут наступить с вероятностью больше 0 при принятии в текущей ситуации решения ui.
Figure 00000003
- a lot of situations that can occur with a probability greater than 0 while taking in the current situation u i solutions.

Также считается, что известна некоторая целевая функция F(S), которая характеризует отношение лица, принимающего решения, к ситуации.It is also believed that some objective function F (S) is known, which characterizes the attitude of the decision maker to the situation.

Для моделирования сценариев развития ситуации предлагается оценить результаты принятия каждого из вариантов решения в текущей ситуации; выбрать рациональный вариант решения, максимизирующий целевую функцию с учетом неопределенности результатов (исходов) принятия решения; смоделировать изменение ситуации в результате принятия решения; сохранить характеристики полученной ситуации в блок памяти; повторить все описанные этапы заданное количество раз, считая получаемую в результате моделирования ситуацию текущей.To simulate scenarios of the development of the situation, it is proposed to evaluate the results of the adoption of each of the solution options in the current situation; choose a rational solution that maximizes the objective function, taking into account the uncertainty of the results (outcomes) of the decision; simulate a change in the situation as a result of a decision; save the characteristics of the situation to the memory block; repeat all the described steps a specified number of times, considering the current situation resulting from the simulation.

В исходном положении устройства:In the initial position of the device:

- в блоке памяти вариантов решений 5 записаны характеристики N вариантов решений U={ui}, j=1…N;- in the memory of the solution options 5, the characteristics of the N solutions are written U = {u i }, j = 1 ... N;

- в первом счетчике 6 установлено значение i=0, характеризующее количество оцененных вариантов решения в текущей ситуации;- in the first counter 6, the value i = 0 is set, which characterizes the number of evaluated solution options in the current situation;

- на регистре ввода длины сценария 16 записан код количества ситуаций Z, которые должны быть включены в моделируемый сценарий;- the code for the number of situations Z, which should be included in the simulated scenario, is recorded on the input register for the length of the scenario 16;

- во втором счетчике 14 установлено значение z=0, характеризующее количество ситуаций, занесенных в модельный сценарий;- in the second counter 14, the value z = 0 is set, which characterizes the number of situations recorded in the model scenario;

- буферная память в блоке буферной памяти ситуаций 9 пуста;- the buffer memory in the block of the buffer memory of situations 9 is empty;

- элемент ИЛИ 1 находится в нулевом состоянии.- element OR 1 is in the zero state.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Характеристики (значения параметров) текущей ситуации поступают на регистр ввода текущей ситуации 2. При этом формируется управляющий сигнал на первый вход элемента ИЛИ 1. Далее элемент ИЛИ 1 подает управляющий сигнал, инициирующий работу ГТИ 4. При инициации работы ГТИ формируется сигнал на обнуление первого счетчика 6. На каждый такт ГТИ подает сигнал, инициирующий поочередное поступление характеристик вариантов решений ui из блока памяти 5 в блок оценивания результатов принятия решения 7 на первый информационный вход. На второй информационной вход в блок 7 поступают значения параметров текущей ситуации S0 с регистра 2.Characteristics (parameter values) of the current situation go to the input register of the current situation 2. In this case, a control signal is generated at the first input of the OR element 1. Next, the OR 1 element provides a control signal that initiates the operation of the GTI 4. When the GTI is initiated, a signal is generated to reset the first counter 6. For each clock cycle, the GTI gives a signal that initiates the sequential receipt of the characteristics of the decision options u i from the memory unit 5 to the unit for evaluating the results of decision-making 7 at the first information input. The second information input in block 7 receives the values of the parameters of the current situation S 0 from register 2.

В блоке оценивания результатов принятия решения 7 на основе заранее сформированного алгоритма производится расчет параметров ситуаций

Figure 00000004
, которые могут реализоваться при принятии i-го варианта решения, и вероятностей их реализации
Figure 00000005
. Массив значений рассчитанных параметров ситуаций поступает в блок сравнения 8, где сравнивается с содержимым блока буферной памяти ситуаций 9. Все ситуации, характеристики которых отсутствуют в блоке буферной памяти, заносятся в буферную память. Каждой из ситуаций присваивается очередной порядковый номер k согласно порядку ее записи в буферную память блока 9.In the unit for evaluating the results of decision making 7, based on a pre-formed algorithm, the calculation of the parameters of situations
Figure 00000004
that can be realized when making the i-th solution, and the probabilities of their implementation
Figure 00000005
. An array of values of the calculated parameters of the situations enters the comparison unit 8, where it is compared with the contents of the block of the buffer memory of situations 9. All situations whose characteristics are absent in the block of the buffer memory are recorded in the buffer memory. Each of the situations is assigned another sequence number k according to the order of its entry in the buffer memory of block 9.

После обновления буферной памяти массив значений рассчитанных параметров ситуаций

Figure 00000006
поступает в блок расчета целевой функции 10. В данном блоке согласно заранее сформированному алгоритму производится расчет значения целевой функции
Figure 00000007
для каждой из ситуаций. Далее из блока 10 поступает сигнал на первый счетчик 6, увеличивающий значение в нем на «1». Значение со счетчика 6 служит для организации записи массива полученных в блоке 10 значений в буферную памяти результатов принятия решения в блоке 11.After updating the buffer memory, an array of values of the calculated situation parameters
Figure 00000006
enters the block for calculating the objective function 10. In this block, according to a preformed algorithm, the value of the objective function is calculated
Figure 00000007
for each of the situations. Next, from block 10, a signal is supplied to the first counter 6, increasing the value in it by “1”. The value from counter 6 is used to organize the recording of an array of values obtained in block 10 in the buffer memory of the decision results in block 11.

Данные процедуры повторяются итеративно до полного перебора вариантов решений в блоке памяти 5. После передачи параметров последнего решения из блока 5 поступает управляющий сигнал, который, последовательно проходя через блоки 7, 8, 10, 11, инициирует передачу массивов {Fik} и {Pik} в блок выбора решения 12. В данном блоке осуществляется выбор номера варианта решения i*, позволяющего реализовать ситуации с максимальным средним значением целевой функции

Figure 00000008
. Реализация данного блока может быть организована согласно схеме устройства [5]. После выбора номера варианта решения i* соответствующий ему массив значений вероятностей реализации ситуаций
Figure 00000009
поступает в блок моделирования результатов принятия решения 13. В данном блоке формируется функция вероятности реализации ситуаций (посредством суммирования вероятностей с нарастающим итогом), генерируется равномерно распределенное число, и по тому, в интервал между какими номерами ситуаций оно попадает, выбирается номер k* ситуации. Реализуется данный блок на основании генератора случайных чисел, которые широко описаны в различных модификациях. После моделирования результатов принятия решения в блоке 13 формируется управляющий сигнал на второй счетчик 14, который приводит к увеличению хранящего там значения z длины сценария на «1». Данное значение поступает во второй блок сравнения 15, и если оно не превышает заданного ограничения длины сценария на регистре 16, то формируется сигнал в блок памяти сценария развития ситуации 3 на формирование записи об очередной ситуации. При этом номер k* ситуации через второй информационный выход блока 13 поступает вход блока буферной памяти ситуаций 9. Согласно поступившему сигналу параметры ситуации
Figure 00000010
передаются из блока 9 через второй выход в блок памяти сценария развития ситуации 3, где сохраняются в случае поступления сигнала из блока 15. После этого из блока 3 формируется управляющий сигнал на элемент ИЛИ 1, а параметры ситуации с номером k* поступают из второго информационного выхода блока 3 на вход блока оценивания результатов принятия решения 7, где они заменяют характеристики текущей ситуации. После чего все расчетные процедуры повторяются.These procedures are repeated iteratively until the solutions are completely enumerated in memory block 5. After passing the parameters of the last solution from block 5, a control signal is received, which, passing through blocks 7, 8, 10, 11 sequentially, initiates the transfer of arrays {F ik } and {P ik } to the decision selection block 12. In this block, the decision number i * is selected, which allows realizing situations with the maximum average value of the objective function
Figure 00000008
. The implementation of this block can be organized according to the device diagram [5]. After choosing the solution option number i *, the corresponding array of probabilities of situations
Figure 00000009
enters the block for modeling the results of decision-making 13. In this block, a probability function for the implementation of situations is formed (by summing the probabilities with a cumulative total), a uniformly distributed number is generated, and by the interval between which numbers of situations it falls, the number k * of the situation is selected. This block is implemented on the basis of a random number generator, which are widely described in various modifications. After modeling the decision-making results in block 13, a control signal is generated at the second counter 14, which leads to an increase in the script length z that is stored there by “1”. This value enters the second comparison block 15, and if it does not exceed the specified script length limit on register 16, a signal is generated in the memory block of the scenario 3 for the development of situation 3 to form a record of the next situation. At the same time, the situation number k * through the second information output of block 13 receives the input of the situation buffer block 9. According to the received signal, the situation parameters
Figure 00000010
are transferred from block 9 through the second output to the memory block of the scenario of the development of situation 3, where they are saved in case of a signal from block 15. After that, a control signal is generated from block 3 to OR 1, and the situation parameters with number k * come from the second information output unit 3 to the input of the unit for evaluating the results of decision-making 7, where they replace the characteristics of the current situation. Then all settlement procedures are repeated.

В результате в блоке памяти сценария развития ситуации 3 накапливаются записи с характеристиками ситуаций, которые могут наступить при рациональном выборе варианта решений на каждой итерации с учетом неопределенности результатов принятия решения. Когда количество итераций моделирования z совпадет с заданной длиной сценария на регистре 16, в блоке сравнения 15 формируется сигнал на вывод информации, по которому из блока памяти сценария развития ситуации 3 массив параметров ситуаций поступает в блок вывода сценария развития ситуации 17.As a result, in the memory block of the scenario of the development of situation 3, records are accumulated with the characteristics of the situations that may occur with a rational choice of the decision option at each iteration, taking into account the uncertainty of the decision-making results. When the number of simulation iterations z coincides with the specified length of the script on register 16, a signal is generated in the comparison block 15 to output information from which the array of situation parameters from the memory block of the scenario of the development of situation 3 enters the output of the scenario of the development of the situation 17.

Таким образом обеспечивается возможность моделирования сценария развития текущей ситуации в виде последовательности ситуаций, наступление которых обусловливается принимаемыми решениями и проявлением случайных факторов условий обстановки. При этом в сценарий попадают только ситуации, возможные при рациональном принятии решения, что позволяет снизить избыточность объема хранимой информации о множестве полных ситуаций и упростить процесс ситуационного управления.Thus, it is possible to simulate the scenario of the development of the current situation in the form of a sequence of situations, the onset of which is determined by the decisions made and the manifestation of random factors of the environment. At the same time, only situations that are possible during rational decision-making fall into the scenario, which allows to reduce the redundancy of the amount of stored information about the set of complete situations and simplify the process of situational management.

ЛитератураLiterature

1. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. - М.: Наука. - Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1986. - 288 с. Стр. 26.1. Pospelov D.A. Situational management: theory and practice. - M .: Science. - Ch. ed. Phys.-Math. literature, 1986.- 288 p. Page 26.

2. Анализ многочисленных объектов с учетом неопределенностей, RU 2413992, 10.03.2011.2. Analysis of numerous objects, taking into account uncertainties, RU 2413992, 03/10/2011.

3. Способ имитационного моделирования аварийно-восстановительных работ в хозяйстве автоматики и телемеханики, RU 2531780, 27.10.2014.3. The method of simulation of emergency recovery work in the economy of automation and telemechanics, RU 2531780, 10.27.2014.

4. Устройство для ситуационного управления, RU 2105343, 20.02.1998.4. A device for situational management, RU 2105343, 02.20.1998.

5. Устройство для моделирования процесса принятия решения в условиях неопределенности, RU 2534924, 10.12.2014.5. A device for modeling the decision-making process in conditions of uncertainty, RU 2534924, 12/10/2014.

Claims (1)

Устройство моделирования сценария развития ситуации, содержащее регистр ввода, N регистров вывода, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ, блоки памяти, блок сравнения и счетчик, отличающееся тем, что введены дополнительный регистр ввода, счетчик и блок сравнения, блок оценивания результатов принятия решения, блок расчета целевой функции, блок выбора решения, блок моделирования результатов принятия решения, блок вывода сценария развития ситуации, причем входы элемента ИЛИ соединены с соответствующими выходами регистра ввода текущей ситуации и блока памяти сценария развития ситуации; вход ГТИ соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы со входами блока памяти вариантов решений и первого счетчика; вход блока оценивания результатов принятия решения соединен с соответствующими выходами регистра ввода текущей ситуации, блока памяти вариантов решений и блока памяти сценария развития ситуации; входы первого блока сравнения соединены с выходом блока оценивания результатов принятия решения и соответствующим выходом блока буферной памяти ситуаций; вход блока расчета целевой функции соединен с соответствующим выходом первого блока сравнения, а выход с соответствующим входом первого счетчика и входом блока буферной памяти результатов принятия решения; соответствующий вход блока буферной памяти результатов принятия решения соединен с выходом первого счетчика, а выход со входом блока выбора решения; вход блока моделирования результатов принятия решения соединен с выходом блока выбора решения; вход второго счетчика соединен с соответствующим выходом моделирования результатов принятия решения; соответствующие входы второго блока сравнения соединены с выходом регистра ввода длины сценария и выходом второго счетчика; соответствующие входы блока памяти сценария развития ситуации соединены с выходом второго блока сравнения и соответствующим выходом блока буферной памяти ситуаций; входы блока буферной памяти ситуаций соединены с соответствующими выходами первого блока сравнения и блока моделирования результатов принятия решения; вход блока вывода сценария развития ситуации соединен с соответствующим выходом блока памяти сценария развития ситуации.A scenario modeling scenario device comprising an input register, N output registers, a clock, an OR element, memory blocks, a comparison unit and a counter, characterized in that an additional input register, a counter and a comparison unit, a unit for evaluating the results of decision making, are introduced the calculation of the objective function, the decision selection block, the decision modeling results block, the situation development scenario output block, the inputs of the OR element being connected to the corresponding outputs of the input register of the current the situation and the memory block of the scenario of the development of the situation; the input of the GTI is connected to the output of the OR element, and the outputs to the inputs of the memory block of the solutions and the first counter; the input of the unit for evaluating the results of decision making is connected to the corresponding outputs of the current situation input register, the block of decision options memory and the scenario scenario memory block; the inputs of the first comparison unit are connected to the output of the unit for evaluating the results of decision-making and the corresponding output of the block of buffer memory situations; the input of the block for calculating the objective function is connected to the corresponding output of the first comparison block, and the output with the corresponding input of the first counter and the input of the buffer memory block of the decision results; the corresponding input of the block of the buffer memory of the decision-making results is connected to the output of the first counter, and the output to the input of the decision-making block; the input of the block for modeling the results of decision making is connected to the output of the block for decision selection; the input of the second counter is connected to the corresponding output of modeling the results of decision making; the corresponding inputs of the second comparison unit are connected to the output of the register for entering the length of the script and the output of the second counter; the corresponding inputs of the situation scenario scenario's memory block are connected to the output of the second comparison unit and the corresponding output of the situation buffer memory block; the inputs of the buffer unit of the situation memory are connected to the corresponding outputs of the first comparison unit and the block for modeling decision-making results; the input of the output block of the scenario of the development of the situation is connected with the corresponding output of the memory block of the scenario of the development of the situation.
RU2016126211A 2016-06-30 2016-06-30 Device for simulating scenarios of situation development RU2637464C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126211A RU2637464C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Device for simulating scenarios of situation development

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126211A RU2637464C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Device for simulating scenarios of situation development

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637464C1 true RU2637464C1 (en) 2017-12-04

Family

ID=60581236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126211A RU2637464C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Device for simulating scenarios of situation development

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637464C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701093C1 (en) * 2019-03-11 2019-09-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Device for fuzzy-random simulation of scenarios of situation development

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2105343C1 (en) * 1991-07-23 1998-02-20 Центр экспериментальных исследований космодрома "Плесецк" Device for situation control
US20070199721A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Schlumberger Technology Corporation Well planning system and method
US20070250292A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Perry Alagappan Application of abnormal event detection technology to delayed coking unit
RU2534924C2 (en) * 2013-03-29 2014-12-10 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский институт предпринимательства и права Device for simulation of decision making under uncertainty
RU2551793C1 (en) * 2014-07-29 2015-05-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Device for predicting random events

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2105343C1 (en) * 1991-07-23 1998-02-20 Центр экспериментальных исследований космодрома "Плесецк" Device for situation control
US20070199721A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Schlumberger Technology Corporation Well planning system and method
US20070250292A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Perry Alagappan Application of abnormal event detection technology to delayed coking unit
RU2534924C2 (en) * 2013-03-29 2014-12-10 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский институт предпринимательства и права Device for simulation of decision making under uncertainty
RU2551793C1 (en) * 2014-07-29 2015-05-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Device for predicting random events

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701093C1 (en) * 2019-03-11 2019-09-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Device for fuzzy-random simulation of scenarios of situation development

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Papalexiou Unified theory for stochastic modelling of hydroclimatic processes: Preserving marginal distributions, correlation structures, and intermittency
CN107967928B (en) Flash memory chip life prediction method based on mathematical model
CN109817267B (en) Deep learning-based flash memory life prediction method and system and computer-readable access medium
US11281832B2 (en) Device for generating verification vector for circuit design verification, circuit design system, and reinforcement learning method of the device and the circuit design system
CA2516955A1 (en) Bootstrap data methodology for sequential hybrid model building
US10552734B2 (en) Dynamic spatial target selection
US20150278685A1 (en) Probabilistic representation of large sequences using spiking neural network
CN112817524A (en) Flash memory reliability grade online prediction method and device based on dynamic neural network
CN117215728B (en) Agent model-based simulation method and device and electronic equipment
Knudde et al. Active learning for feasible region discovery
CN114757112A (en) Motor parameter design method and system based on Hui wolf algorithm
CN108256626A (en) The Forecasting Methodology and device of time series
US20100235143A1 (en) Method for the generation of analytical redundancy relations for system diagnostics
Zheng et al. Hardware-friendly actor-critic reinforcement learning through modulation of spike-timing-dependent plasticity
RU2637464C1 (en) Device for simulating scenarios of situation development
RU2701093C1 (en) Device for fuzzy-random simulation of scenarios of situation development
CN109255148A (en) Mechanics product design method and its system
CN110309948A (en) Complete vehicle logistics order forecast method and device, logistics system and computer-readable medium
CN116388864B (en) Quantum network device performance prediction method and device, electronic device and storage medium
US20150262061A1 (en) Contextual real-time feedback for neuromorphic model development
CN115186486A (en) Independent fusion modeling and response prediction method for low-precision and high-precision performance data of missile
CN114329938A (en) System reliability analysis method and device, computer equipment and storage medium
Adimoolam et al. Using complex zonotopes for stability verification
Lutter et al. Engineering applications of finite automata
CN111738407A (en) Clock error prediction method, device, medium and terminal based on deep learning

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180701