Методичний підхід з оцінки стану ієрархічних систем з використанням метаевристичного алгоритму

Автор(и)

  • Андрій Володимирович Шишацький Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-6731-6390
  • Світлана Олександрівна Кашкевич Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4448-3839
  • Ігор Георгійович Кириченко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2128-3500
  • Олексій Анатолійович Хахлюк Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, Україна https://orcid.org/0000-0003-1749-0109
  • Володимир Олександрович Кубрак Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, Україна https://orcid.org/0000-0001-8877-5289
  • Андрій Олександрович Коваль Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-6819-6423
  • Олександр Андрійович Коваль Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5690-2749
  • Надія Михайлівна Протас Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0943-0587
  • Віталій Васильович Стригун Державний науково-дослiдний iнститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки, Україна https://orcid.org/0000-0003-3483-1315
  • Євгеній Іванович Кузьмінов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0009-0006-9749-0297

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.311235

Ключові слова:

складні ієрархічні системи, генетичний алгоритм, штучні нейронні мережі, ройові алгоритми

Анотація

Об’єктом дослідження є ієрархічні системи. Предметом дослідження є процес оцінки стану ієрархічних систем за допомогою удосконаленого алгоритму мурашиних левів (АМЛ), удосконаленого генетичного алгоритму та штучних нейронних мереж, що еволюціонують. Проблема, яка вирішується в дослідженні, є підвищення оперативності оцінки стану ієрархічних систем, незалежно від рівня ієрархічності системи. Оригінальність дослідження полягає в тому, що:

– початкове положення АМЛ здійснюється з урахуванням типу невизначеності за рахунок використання відповідних корегувальних коефіцієнтів на ступінь інформованості про розміщення мурашників (пріоритетні напрямки пошуку);

– враховується початкова швидкість кожного АМЛ, що дозволяє визначити пріоритетність пошуку кожним АМЛ у визначеному напрямку пошуку;

– визначається придатність місць полювання АМЛ, чим зменшується час оцінювання стану ієрархічної системи;

– використання процедури глобального перезапуску алгоритму, чим досягається здатність алгоритму виходити за межі поточного оптимуму та покращити дослідницьку здатність алгоритму, чим досягається скорочення часу на оцінку стану ієрархічних систем;

– можливістю уточнення на етапі полювання вибору мурашника за рахунок ранжування мурашників по рівню феромону мурах;

– покращеною можливістю відбору кращих АМЛ у порівняння з випадковим відбором за рахунок використання удосконаленого генетичного алгоритму, що дозволяє покращити достовірність оцінки стану складних ієрархічних систем.

Запропонований методичний підхід забезпечує підвищення ефективності оперативності оцінки стану ієрархічних систем на рівні 22−25 % за рахунок використання додаткових удосконалених процедур. Запропонований методичний підхід доцільно використовувати для вирішення завдань оцінки стану складних ієрархічних систем в умовах невизначеності та ризиків, що характеризуються високим ступенем складності

Біографії авторів

Андрій Володимирович Шишацький, Національний авіаційний університет

Доктор технічних наук, старший дослідник, професор

Кафедра інтелектуальних кібернетичних систем

Світлана Олександрівна Кашкевич, Національний авіаційний університет

Старший викладач

Кафедра Інтелектуальних кібернетичних систем

Ігор Георгійович Кириченко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівельних і дорожніх машин

Олексій Анатолійович Хахлюк, Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”

Кандидат технічних наук, доцент

Спеціальна кафедра № 1

Володимир Олександрович Кубрак, Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”

Доктор філософії, викладач

Спеціальна кафедра № 1

Андрій Олександрович Коваль, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра метрології та безпеки життєдіяльності

Олександр Андрійович Коваль, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра метрології та безпеки життєдіяльності

Надія Михайлівна Протас, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра інформаційних систем і технологій

Віталій Васильович Стригун, Державний науково-дослiдний iнститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки

Старший науковий співробітник, старший інженер-випробувач

Науково-дослідна лабораторія

Євгеній Іванович Кузьмінов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Аспірант

Кафедра комп’ютерних систем

Посилання

  1. Bashkyrov, O. M., Kostyna, O. M., Shyshatskyi, A. V. (2015). Rozvytok intehrovanykh system zviazku ta peredachi danykh dlia potreb Zbroinykh Syl. Ozbroiennia ta viyskova tekhnika, 1, 35–39. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ovt_2015_1_7
  2. Dudnyk, V., Sinenko, Y., Matsyk, M., Demchenko, Y., Zhyvotovskyi, R., Repilo, I. et al. (2020). Development of a method for training artificial neural networks for intelligent decision support systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (2 (105)), 37–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203301
  3. Sova, O., Shyshatskyi, A., Salnikova, O., Zhuk, O., Trotsko, O., Hrokholskyi, Y. (2021). Development of a method for assessment and forecasting of the radio electronic environment. EUREKA: Physics and Engineering, 4, 30–40. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2021.001940
  4. Pievtsov, H., Turinskyi, O., Zhyvotovskyi, R., Sova, O., Zvieriev, O., Lanetskii, B., Shyshatskyi, A. (2020). Development of an advanced method of finding solutions for neuro-fuzzy expert systems of analysis of the radioelectronic situation. EUREKA: Physics and Engineering, 4, 78–89. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001353
  5. Zuiev, P., Zhyvotovskyi, R., Zvieriev, O., Hatsenko, S., Kuprii, V., Nakonechnyi, O. et al. (2020). Development of complex methodology of processing heterogeneous data in intelligent decision support systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (106)), 14–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.208554
  6. Shyshatskyi, A. (2020). Complex Methods of Processing Different Data in Intellectual Systems for Decision Support System. International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 9 (4), 5583–5590. https://doi.org/10.30534/ijatcse/2020/206942020
  7. Ko, Y.-C., Fujita, H. (2019). An evidential analytics for buried information in big data samples: Case study of semiconductor manufacturing. Information Sciences, 486, 190–203. https://doi.org/10.1016/j.ins.2019.01.079
  8. Ramaji, I. J., Memari, A. M. (2018). Interpretation of structural analytical models from the coordination view in building information models. Automation in Construction, 90, 117–133. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.02.025
  9. Rogovyi, A. (2018). Energy performances of the vortex chamber supercharger. Energy, 163, 52–60. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.08.075
  10. Chen, H. (2018). Evaluation of Personalized Service Level for Library Information Management Based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process. Procedia Computer Science, 131, 952–958. https://doi.org/10.1016/j.procs.2018.04.233
  11. Chan, H. K., Sun, X., Chung, S.-H. (2019). When should fuzzy analytic hierarchy process be used instead of analytic hierarchy process? Decision Support Systems, 125, 113114. https://doi.org/10.1016/j.dss.2019.113114
  12. Koval, M., Sova, O., Shyshatskyi, A., Artabaiev, Y., Garashchuk, N., Yivzhenko, Y. et al. (2022). Improving the method for increasing the efficiency of decision-making based on bio-inspired algorithms. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (120)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268621
  13. Raju, M., Saikia, L. C., Sinha, N. (2016). Automatic generation control of a multi-area system using ant lion optimizer algorithm based PID plus second order derivative controller. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 80, 52–63. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2016.01.037
  14. Meleshko, Y., Drieiev, O., Drieieva, H. (2020). Method of identification bot profiles based on neural networks in recommendation systems. Advanced Information Systems, 4 (2), 24–28. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.2.05
  15. Kuchuk, N., Merlak, V., Skorodelov, V. (2020). A method of reducing access time to poorly structured data. Advanced Information Systems, 4 (1), 97–102. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.1.14
  16. Shyshatskyi, A., Tiurnikov, M., Suhak, S., Bondar, O., Melnyk, A., Bokhno, T., Lyashenko, A. (2020). Method of assessment of the efficiency of the communication of operational troop grouping system. Advanced Information Systems, 4 (1), 107–112. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.1.16
  17. Raskin, L., Sira, O. (2016). Method of solving fuzzy problems of mathematical programming. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (4 (83)), 23–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.81292
  18. Lytvyn, V., Vysotska, V., Pukach, P., Brodyak, O., Ugryn, D. (2017). Development of a method for determining the keywords in the Slavic language texts based on the technology of web mining. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (86)), 14–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.98750
  19. Stepanenko, A., Oliinyk, A., Deineha, L., Zaiko, T. (2018). Development of the method for decomposition of superpositions of unknown pulsed signals using the second­order adaptive spectral analysis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (9 (92)), 48–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126578
  20. Koval, M., Sova, O., Orlov, O., Shyshatskyi, A., Artabaiev, Y., Shknai, O. et al. (2022). Improvement of complex resource management of special-purpose communication systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (119)), 34–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.266009
Методичний підхід з оцінки стану ієрархічних систем з використанням метаевристичного алгоритму

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-31

Як цитувати

Шишацький, А. В., Кашкевич, С. О., Кириченко, І. Г., Хахлюк, О. А., Кубрак, В. О., Коваль, А. О., Коваль, О. А., Протас, Н. М., Стригун, В. В., & Кузьмінов, Є. І. (2024). Методичний підхід з оцінки стану ієрархічних систем з використанням метаевристичного алгоритму. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(4 (131), 82–88. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.311235

Номер

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти