Развитие методологической базы и разработка практик цифрового моделирования для предиктивной и прескриптивной аналитики с целью повышения качества управленческих решений.
Проект направлен на решение научной проблемы принятия обоснованных управленческих решений при управлении социотехническими и производственными системами. Отсутствие адекватных решаемым задачам методов управления социотехническими системами приводит к неоптимальности принимаемых управленческих решений, что значительно снижает качество управления и эффективность функционирования системы в целом.
Принятие обоснованных управленческих решений является одним из критериев эффективности управления, что соответствует приоритетам национального развития, обозначенным в Указе Президента от 07.05.2018 № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». Решение задач непрерывного улучшения и оптимизации производственного процесса компаний реального сектора экономики и медицинских онкологических учреждений реализуется в рамках федерального проекта «Наука и университеты» и сети Научно-образовательных центров мирового уровня.
В русле этого направления также находятся научные задачи по разработке комплексной методологии и программных средств цифрового моделирования социотехнических и производственных систем. Работу курирует Научно-образовательный центр мирового уровня «Искусственный интеллект в промышленности», а научные исследования выполняет Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, где для реализации данного проекта в 2021 году была создана Лаборатория «Цифровое моделирование индустриальных систем» (ЦМИС) ПИШ СПбПУ.
В 2021-2023 гг. Лабораторией ЦМИС ПИШ СПбПУ в сотрудничестве с индустриальными партнёрами были разработан комплекс типовых имитационных моделей производственных процессов для приоритетных отраслей экономики на базе технологий гибридного моделирования и динамического прогнозирования, а также сценариев их использования для оптимизации деятельности компаний.
На 2024-2026 гг. поставлена цель по разработке методов моделирования мультиагентных взаимодействий в сложных технических и социально-экономических системах для оптимизации технологических процессов в ключевых отраслях экономики, в том числе в машиностроении, энергетической и нефтегазовой отраслях.
В рамках проекта были получены следующие результаты:
Результаты исследований были использованы при создании следующих методик и программных средств:
Разработанная методологическая база применялась в таких проектах, как ПО для оптимизации производственных процессов АО «Трансмашхолдинг», интегрированная цифровая модель нефтедобывающего месторождения в интересах ПАО «Газпром нефть», а также цифровая модель управления процессом социального обеспечения детей-сирот.
На последующих этапах реализации научно-исследовательского проекта планируется разработать методы моделирования мультиагентных взаимодействий в сложных технических и социально-экономических системах для оптимизации технологических процессов в ключевых отраслях экономики, в том числе в машиностроении, энергетической и нефтегазовой отраслях:
2024. Разработка инвариантной базовой модели мультиагентных взаимодействий для сложных технических и социально-экономических систем. 2025. Разработка отраслевых моделей мультиагентных взаимодействий для приоритетных отраслей научно-технологического развития Российской Федерации, в том числе для машиностроительных предприятий, предприятий энергетической и нефтегазовой отрасли. 2026. Разработка исследовательского инструментария для работы с отраслевыми моделями мультиагентных взаимодействий сложных технических и социально-экономических систем на всех этапах их жизненного цикла, а также разработка методических рекомендаций.Алгоритм решения задачи оптимизации многопараметрических сценарных расчетов на примере двухпараметрической задачи оптимизации
При формализации стратегического взаимодействия как игрового взаимодействия каждый из участников становится элементом модели теории игр и переходит на уровень описания взаимодействия как агентов
Проводя имитационные эксперименты с моделью объекта управления или изучая реакцию системы на изменение управляющего воздействия аналитическими методами, субъект управления выбирает оптимальный сценарий воздействия на объект управления.
Программа оптимизации вероятностных сценариев управления сложными системами с применением метода Монте-Карло. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. Гинцяк А.М., Зубкова Д.А., Ракова В.В., Федяевская Д.Э. Рег. №: 2023665509. Дата рег.: 17.07.2023. Правообладатель - ФГАОУ ВО "СПбПУ".
Программа многопараметрической оптимизации сценариев управления сложными системами на базе имитационных моделей. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. Бурлуцкая Ж.В., Гинцяк А.М., Зубкова Д.А., Ракова В.В. Рег. №:2023665350. Дата рег.: 14.07.2023. Правообладатель - ФГАОУ ВО "СПбПУ".
Программа моделирования обеспечения жилыми помещениями лиц из числа детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей. Бурлуцкая Ж.В., Гинцяк А.М., Федяевская Д.Э. Рег. №:2023611130. Дата рег.: 17.01.2023. Правообладатель - ФГАОУ ВО "СПбПУ".
Программа оптимизации фонда рабочего времени на производственных площадках в машиностроении. Бурлуцкая Ж.В., Гинцяк А.М., Успенский М.Б. Рег. №: 2023610568. Дата рег.: 11.01.2023. Правообладатель - ФГАОУ ВО "СПбПУ".
Проект выполняется при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации программы Научно-образовательного центра мирового уровня «Искусственный интеллект в промышленности».