Лаборатория № 49 «Проектирование автоматизированных систем управления многоцелевыми объектами»

Основатель и первый зав. лаб. № 49 Семён Исаакович Бернштейн

Лаборатория была создана в 1968 г. известным учёным в области теории автоматического управления – Семёном Исааковичем Бернштейном.

С 1989 по 2013 г. лабораторией руководил д.т.н., проф. Манучер Хабибуллаевич Дорри. В настоящее время заведующим лабораторией является д.т.н. Георгий Григорьевич Гребенюк. В составе лаборатории – 16 человек, из них 6 докторов и 6 кандидатов технических и физико-математических наук.

Манучер Хабибуллаевич Дорри

Лаборатория традиционно вела исследования в двух взаимосвязанных направлениях разработок:

  • структур и алгоритмов управления сложными динамическими объектами, в частности, энергетическими установками и морскими подвижными объектами;
  • принципов построения и создания программного обеспечения автоматизированного проектирования систем управления и экспертных систем для оценки принимаемых решений.

При построении самой быстроходной в мире атомной подводной лодки (АПЛ) Проекта 705 лаборатория внесла большой вклад в разработку системы управления и исследование динамики ядерной энергетической установки, а также в успешное проведение её испытаний.

Был выполнен цикл работ по развитию идей автоматизации новых проектов кораблей. Разработаны системы автоматического управления техническими средствами перспективных морских объектов и систем автоматизированного управления технологическими процессами. В частности, предложен и реализован в разработанном макете метод снижения шумоизлучения АПЛ средствами САР, проведены успешные испытания на корабле, подтвердившие теоретические расчёты.

Сотрудники лаборатории были приглашены для научного руководства процессом автоматизации новой серии атомных ледоколов («Арктика», «Сибирь»).

Сотрудники лаборатории на борту атомного ледокола «Сибирь»

Были решены теоретические вопросы, связанные с расчётом уравнений тепломассопереноса на вычислительных машинах и обоснованием структурно-иерархического построения инструментальных средств автоматизации динамического анализа и расчёта систем управления. Предложены процедуры и алгоритмы исследования устойчивости, моделирования, оптимизации параметров и т.п.

Теоретические работы легли в основу создания под руководством М.Х. Дорри программного комплекса РДС (расчёт динамических систем) для анализа и синтеза систем управления, который нашёл широкое применение в НИИ и вузах страны. Комплекс по ряду характеристик превосходит известные отечественные и зарубежные аналоги и позволяет строить полномасштабные исследовательские стенды для анализа поведения сложных технических объектов.

 

Эмблема комплекса РДС

Фрагмент отображения моделирующего стенда

Комплекс РДС хорошо приспособлен к решению динамических и логических задач и обладает такими возможностями, как визуальное создание иерархических блок-схем систем управления, задание логики работы блоков систем, групповое изменение характеристик блоков и т.п. Эти свойства использованы при построении информационной модели теплоснабжения Москвы и в решении других задач жизнеобеспечения города.

Зав. лаб. № 49 Георгий Григорьевич Гребенюк

Под руководством д.т.н. Г.Г. Гребенюка в 90-е годы зародилось новое направление: разработка информационно-аналитических автоматизированных систем для управления крупными организационно-техническими комплексами, такими как топливно-энергетическое хозяйство (ТЭХ) мегаполиса.

Эти комплексы характеризуются недостаточной структуризацией объектов, задач, процессов управления, множественностью связей между ними. Принят в промышленную эксплуатацию ряд крупных автоматизированных систем, в том числе направленных на повышение энергоэффективности объектов ТЭХ Москвы.

Дальнейшее развитие данного направления связано с разработкой моделей и методов повышения безопасности инфраструктурных сетевых объектов, например, систем энерго-, водо- и топливоснабжения. Идёт разработка методов и средств проектирования больших информационно-управляющих систем с использованием многоаспектного подхода.

Схема электроснабжения города Москвы

На основе методов и подходов, связанных с искусственным интеллектом, лаборатория разрабатывает методы анализа ситуаций в пространстве нечётких отношений для моделирования поведения сложных дискретных объектов и процессов. Это направление возглавляет д.т.н., проф., В.В. Девятков. Объектом исследования являются системы информационной поддержки процессов управления сложными организационно-техническими комплексами с мультиагентной архитектурой. Рассматриваемые задачи исследования мультиагентных систем охватывают методы распознавания образов, вывода заключений, представления и модификации знаний, методы планирования и поиска целей, защиты информации и др. За последние годы в рамках данного направления проведены теоретические исследования по развитию нечёткозначных исчислений, которые могут использоваться для разработки моделей агентов. Кроме того, развиты методологии использования этих исчислений для создания агентов в области распознавания ситуаций в различных сферах. Продолжается исследование методологий разработки агентов для анализа ситуаций на объектах городского хозяйства.

Георгий Николаевич Калянов

В 2017 г. к лаб. № 49 была присоединена лаб. № 59, которой руководил д.т.н., проф. Г.Н. Калянов. Основным направлением исследований этой лаборатории была разработка методов автоматизации управления организационными процессами. В лаб. № 49 это важное направление было сохранено. Исследования базируются на созданной в бывшей лаб. № 59 формальной теории бизнес-процессов, обеспечивающей целостный подход к анализу, синтезу и управлению системами рассматриваемого класса. Основными результатами, полученными в этой области, являются: методология реорганизации бизнес-процессов, обеспечивающая (на базе формальных методов) проектирование, тестирование и верификацию бизнес-процесса; методология численного моделирования конвейерных процессов, определяемых рекурсивными функциями; методология комплексного управления безопасностью бизнес-процессов и информационных систем.

Сотрудники лаборатории активно занимаются преподавательской деятельностью. На основе проведенных исследований и накопленного опыта ими подготовлен и читается ряд авторских курсов лекций в ряде вузов: МГУ им. М.В. Ломоносова, МФТИ, МВТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ «СТАНКИН», НИУ ВШЭ, МЭСИ, РЭУ им. Г.В. Плеханова, МИРЭА, Академии экономической безопасности МВД.

Таковы основные направления деятельности лаборатории, которые нацелены на разработку теории, принципов и методов построения систем управления в области энергетики, управления подвижными объектами и информационной поддержки многоцелевых организационно-технических комплексов.