Поддержку фонда получили проекты под руководством ведущего научного сотрудника лаборатории №49 «Инфраструктурных систем» д.ф.-м.н. С.П. Ковалёва «Разработка гибридной модели интеллектуального управления электроснабжением на основе систем массового обслуживания и обучения с подкреплением», заведующеего лаборатории №69 «Телекоммуникационных систем» д.ф.-м.н. О.В. Семёновой «Разработка математических методов и алгоритмов оценки производительности и надежности широкополосных беспроводных сетей на базе высотных беспилотных платформ» и старшего научного сотудника лаборатории №80 «Киберфизических систем» к.т.н. П.М. Трефилова «Исследование и разработка аппаратно-программного комплекса оценки навигационных параметров маломерного безэкипажного катера».

Мы попросили наших грангтополучателей кратко рассказать о сути своих работ и поделиться планами.

 

Д..ф.-м.н. С.П. Ковалёв

«Мы выражаем глубокую благодарность Российскому научному фонду и руководству Института за поддержку исследований по предложенному нами направлению.

Команда исполнителей гранта состоит из трех сотрудников нашей лаборатории: двух аспирантов А.Д. Корнеева и А.И. Полюхович и меня как руководителя. 

Научная проблема, на решение которой выдан грант, была сформулирована весной (Прим. - мы писали об этом в материале  «В Институте сформирован коллектив по разработке интеллектуальной системы управления микрогридами»). Традиционные методы управления электроснабжением, не учитывающие стохастический характер генерации возобновляемых источников и всплески потребления, недостаточно эффективны. Требуются автономные энергосистемы повышенной гибкости, способные в мягком реальном времени адаптировать структуру электрической сети под текущее соотношение спроса и предложения. В рамках работ по гранту планируется разработать модель и прототип энергосистемы такого рода, в которой для распределения заявок потребителей на мощность реализуется система массового обслуживания (СМО), а для рационального оперативного реконфигурирования сети и размещения генераторов используются алгоритмы обучения с подкреплением, учитывающие текущую длину очереди заявок потребителей. Решение этой задачи внесет значимый вклад в переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике.

С точки зрения математического фундамента создаваемая модель реализует сквозной цикл управления марковским стохастическим процессом (на примере процесса электроснабжения): показатели эффективности процесса оцениваются методами теории СМО и пошагово целенаправленно улучшаются посредством действий агентов машинного обучения с подкреплением. Как показал обзор литературы, такая интеграция методов двух крупных областей науки в единой системе управления электроснабжением предлагается впервые в мире. 

В результате проведения исследований ожидается защита диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук и предполагается, что созданный научно-технический задел даст начало новым интересным работам и поспособствует решению уже имеющихся прикладных задач.»

 

Д.ф.-м.н. О.В.Семенова

«Мы очень рады, что наш проект получил поддержку. 

В составе исполнителей проекта четыре сотрудника лаборатории, включая доктора наук, кандидата наук, аспиранта и студента магистратуры МФТИ. Проект будет реализовываться в течение двух лет. За этот период мы собираемся разработать методы проектирования, оптимизации топологии и оценки производительности и надежности беспроводных сетей на базе высотных беспилотных платформ, что представляет собой одно из перспективных направлений развития современной телекоммуникационной индустрии. 

Разработанный комплекс математических моделей и алгоритмов позволит повысить качество проектирования и эксплуатации беспроводных сетей в сложных условиях, в удаленных регионах и в зонах чрезвычайных ситуаций. 

Проект обладает научным и прикладным потенциалом дальнейшего развития, а участие молодых ученых в проекте способствует формированию квалифицированных специалистов, которые в будущем внесут свой вклад в технологическое развитие и цифровизацию страны.

Также хочу выразить нашу блпгодарность  Российскому научному фонду и руководству нашего Института за поддержку.»

 

К.т.н. П.М. Трефилов

«Наш проект посвящен разработке навигационного комплекса для маломерного безэкипажного катера. 

Чтобы двигаться автономно, катер должен надежно определять свои координаты, скорость и курс. При этом приходится учитывать ветер, течение, волнение и возможные нарушения работы спутниковой навигации. Отдельные датчики в таких условиях могут давать неточные или противоречивые показания.

Мы будем исследовать, как объединять данные разных бортовых измерительных средств с учетом их текущей достоверности. Нас интересует, как системе определить, каким измерениям можно доверять, и своевременно изменить режим обработки данных при ухудшении их качества. На этой основе планируем разработать алгоритмы и создать прототип навигационного комплекса с использованием отечественной элементной базы. Его работу проверим сначала при моделировании, затем на экспериментальных данных и в испытаниях на катере.

Проект будем выполнять вместе с младшим научным сотрудником нашей лаборатории к.т.н. П.Г. Ермаковым. Наш опыт в области навигации беспилотных аппаратов и обработки измерительной информации станет основой этой работы. В перспективе результаты могут найти применение в безэкипажных судах для обследования водоемов, экологического контроля и инспекции водной инфраструктуры.

Для меня получение гранта - важный шаг в развитии собственных исследований и возможность реализовать научный проект в качестве его руководителя. Благодарен Российскому научному фонду за поддержку нашей работы. Особую благодарность хочу выразить заведующему лабораторией № 80 Р.В. Мещерякову за поддержку моей научной инициативы, содержательные обсуждения и доверие.»