Влияние нарушений симметрии на определение оптимальных траекторий управления сложными робототехническими системами

Влияние нарушений симметрии на определение оптимальных траекторий управления сложными робототехническими системами

Курносов Андрей Алексеевич
к.т.н., АО «Объединенная судостроительная корпорация» (АО ОСК), АО «Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения «Малахит» (АО «СПМБМ «Малахит»), научный руководитель отделения вооружения, 196135, Санкт-Петербург, Фрунзе ул, д. 18, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 7 октября 2022 года.

Аннотация
Рассматриваются сложные робототехнические системы, их свойства, признаки и взаимодействия, предложено определение сложной системы на основе 5-ти свойств: открытости, неизоморфной изменчивости трех видов (структурной, пространственной и информационной), двойного кода, агрегирования событий и нарушения физических симметрий. Влияние нарушений физических симметрий на определение оптимальных траекторий управления сказывается в парадигме подхода к исследованиям сложных робототехнических систем, которые не формализуются как математические объекты. Сформулированы основные понятия, постулаты и гипотезы. Описаны идеальные конструкции изменчивости сложных систем; энергетических причинных множеств; энергии; событий, причин, следствий и эволюций; пространства-времени, квантов и вакуумов; взаимодействия индивидов; операторов физических взаимодействий, агрегированных событий, текстов и вложений слов. Предложены и кратко описаны три основные модели для исследования сложных систем - модель физических взаи-модействий, нейролингвистическая модель и модель управления при неполной совместимости. Приведена структура ядра платформы физического имитационного моделирования для исследований сложных систем. Описаны три типа квантов моделирования по пространству-времени - минимальный, семантический и эволюционный. Дана иллюстрация результатов применения предложенного подхода к исследованию действий сложных систем. Отмечено, что образующаяся математическая структура проявляет свойства фрактала. Выделены типовые траектории эволюции - «гомеостат»; «затухание действий»; «инвариант»; «катастрофа»; «окно возможностей». Приведен ряд принципов исследований сложных систем методологического и методического характера. Даны рекомендации по области применения предложенного подхода.

Ключевые слова
Система, сложность, сложная система, взаимодействие, симметрии, изменчивость, энергетическое причинное множество, гиперграф, эволюция, неэргодичность, возможный индивид, событие, непрогнозируемость, нейролингвистика, активность, агрегированность, вложения слов, текст, конкордантность, фрактал.

DOI
10.31776/RTCJ.11108

Индекс УДК 
681.51:007.52

Библиографическое описание
Курносов А.А. Влияние нарушений симметрии на определение оптимальных траекторий управления сложными робототехническими системами / А.А. Курносов // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 11. - № 1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2023. – С. 60-72. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Николис Г. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации / Г. Николис, И. Пригожин. – М.: Мир, 1979. – 512 с. – Текст: непосредственный.
  2. Бурков В.Н. Теория активных систем: состояние и перспективы / В.Н. Бурков, Д.А. Новиков. – М.: Синтег, 1999. – 128 с. – Текст: непосредственный.
  3. Barbour, J. Extremal variety as the foundation of a cosmological quantum theory / Barbour, J., Smolin L. – URL: https://arxiv.org/abs/hep-th/9203041 (Accessed 14 November 2022). – Текст: электронный.
  4. Берг А.И. Кибернетика в военном деле / А.И. Берг, А.И. Китов, А.А. Ляпунов // Военная мысль, 1961. – Текст: непосредственный.
  5. Charles Perrow. Normal Accidents. Living With High-Risk Technologies. USA, Basic Books, 1984. – Text: unmediated.
  6. Smolin L. The dynamics of difference // Foundations of Physics, 2018, 48. – pp. 121–134. – Text: unmediated.
  7. Wolfram S. A Class of Models with the Potential to Represent Fundamental Physics // Wolfram Research (2019). Wolfram Function Repository, resources.wolframcloud.com/- FunctionRepository/.
  8. Husserl E. Vorlesungen zur Phänomenologie des inneren Zeitbewusstseins. – 1928. (Рус. пер.: Гуссерль Э. Феноменология внутреннего сознания времени / Пер.: В. И. Молчанов. М.: Гнозис, 1994. – Текст: непосредственный.
  9. Павлов Д.Г. Хронометрия трехмерного времени // Гиперкомплексные числа в геометрии и физике. – МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1, 2004. – Текст: непосредственный.
  10. Kurnosov A. Predictive Temporal Analytics Method in Situational Modeling of the Evolution of Complex Systems // Journal of Physics: Conference Series / Intelligent Information Technology and Mathematical Modeling 2021, 2131 (3):032026. – DOI:10.1088/1742-6596/2131/3/032026 (дата обращения: 01.10.2022). – Text: electronic.
  11. ISO 15926-2:2003. Industrial automation systems and integration -Integration of life-cycle data for process plants including oil and gas production facilities - Part 2: Data model: Publication date: 2003-12 / Technical Committee: ISO/TC 184/SC 4 Industrial data. – 225 p. – Text: unmediated.
  12. № 2008611164 Монитор гидроакустических полей и сигналов / А.В. Алексеев [и др.] // Свидетельство о государственной регистрации Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам 05.03.08,. – М.: Роспатент, 2008. – 1 с.
  13. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика /Д.А. Поспелов. – М.: Наука, Главная редакция физ. – мат. лит., 1986. – 288 с. – Текст: непосредственный.
  14. Mikolov, T., Corrado, G., Chen, K., & Dean, J. (2013). Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space. Proceedings of the International Conference on Learning Representations (ICLR 2013).
  15. Пшеничников С. Б. Алгебра текста. – М.: Издательские решения, 2022. – 276 с. – Текст: непосредственный.
  16. Курносов А.А. Подход к созданию единой платформы физического имитационного моделирования многосредного информационного взаимодействия сложных систем // Всероссийский фестиваль науки «Nauka 0+»: сборник докладов: в 2 т. – Т.1. – СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2020, с. 616-630. – Текст: непосредственный.
  17. Kripke Saul. Speaker’s Reference and Semantic Reference. – Midwest Studies in Philosophy, 2, 1977, pp. 25-276. – Text: unmediated.

Полный текст статьи (pdf)