CC BY
28
Секция «Информационнее системы и технологии»
УДК 004.428.4:004.021
А. С. Петров Научный руководитель - В. В. Тынченко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
СОЗДАНИЕ БИБЛИОТЕКИ КЛАССОВ ДЛЯ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
Рассматривается проблема создания удобной, гибкой и эффективной программной библиотеки для решения задач оптимизации на основе эволюционного подхода.
Эволюционная оптимизация - активно развивающийся раздел искусственного интеллекта, использующий основные принципы биологической эволюции. Одним из направлений эволюционной оптимизации являются генетические алгоритмы (ГА), нацеленные на создание упрощенных моделей биологической эволюции для решения задач оптимизации [1]. Для повышения удобства использования генетических алгоритмов и скорости решения задач необходимо создать программную библиотеку, содержащую: модули, общие для всех задач и реализующие основные операторы ГА; наиболее общую реализацию генетического алгоритма; абстрактные описания информационных структур для стандартизации представления основных элементов данных, участвующих в реализации ГА.
С учетом указанных требований наиболее адекватной архитектурой для библиотеки является сервис-ориентированная архитектура, представляющая собой модульный подход к разработке программного обеспечения, основанный на использовании распределённых, слабо связанных заменяемых компонентов, оснащённых стандартизированными интерфейсами для взаимодействия. Алгоритм разбивается на отдельные модули со стандартизированными интерфейсами, причем каждый модуль может быть заменен другим модулем, который выполняет такую же функцию и отвечает требованиям стандарта. Данная архитектура позволит быстро конструировать и сравнивать между собой различные модификации генетического алгоритма.
В классическом генетическом алгоритме можно выделить следующие основные модули, требующиеся для его работы: инициализация (определение начальных настроек алгоритма), селекция, скрещивание, мутация, целевая функция, условие остановки алгоритма, способ кодирования параметров задачи. Первые четыре модуля включены в библиотеку, поэтому пользователь, который хочет решить некую оптимизационную задачу с помощью ГА, должен задать только целевую функцию, условие остановки алгоритма и способ кодирования параметров задачи.
Наиболее удобной парадигмой для разработки библиотеки является объектно-ориентированная парадигма программирования. В качестве языка реализации библиотеки выбран С# ввиду его удобства и строгой объектно-ориентированности.
Помимо различных модулей для реализации алгоритма, библиотека содержит так называемый алгоритм по умолчанию, который используется, если пользователь не выбрал конкретные модули для алгоритма. Данная программная библиотека - удобное основание как для экспериментов в области ГА, так и для решения различных оптимизационных задач.
Библиографическая ссылка
1. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. М. : Горячая линия-Телеком, 2006. 452 с.
© Петров А. С., 2013
УДК 004.9 (004.41/.42)
И. О. Петрухин, К. В. Белов Научный руководитель - Л. С. Зеленко Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (национальный исследовательский университет), Самара
РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ СЕТЕВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ДИСТАНЦИОННОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ «ЗБиСАТЮ]]»
Статья посвящена описанию преимуществ сетевого взаимодействия между пользователями виртуальной обучающей системы. Выделены наиболее важные моменты, которые положены в основу разработки подсистемы, определены средства разработки.
Новый век для человека ассоциируется, прежде всего, с информационными технологиями, которые позволяют нам поддерживать общение с другими людьми через сетевые коммуникации, по сети интер-
нет в реальном времени можно передать практически любые объемы информации. Очень важно обеспечивать такое взаимодействие между людьми в процессе обучения, поэтому актуальной является задача разра-
