Verbum

ДЫНАМІ́ЧНАЕ ПРАГРАМАВА́ННЕ,

раздзел матэматыкі, прысвечаны тэорыі і метадам рашэння мнагакрокавых задач аптымальнага кіравання. Грунтуецца на прынцыпе аптымальнасці, прапанаваным у 1950-я г. амер. матэматыкам Р.​Белманам. У матэм. тэорыі кіроўных працэсаў строгае абгрунтаванне атрымана Л.​С.​Пантрагіным і інш. Выкарыстоўваецца ў аперацый даследаванні, у задачах аптымальнага планавання (напр., аб аптымальнасці размеркавання рэсурсаў, замены абсталявання), пры рашэнні многіх тэхн. праблем (у задачах кіравання паслядоўнымі хім. працэсамі, аптымальнага праектавання пракладкі дарог, аптымальных памераў ступеней ракет).

У Д.п. для кіроўных працэсаў сярод магчымых кіраванняў выбіраецца тое, якое вядзе да экстрэмальнага значэння мэтавай функцыі. Мнагакрокавасць вынікае з рэальнага працякання працэсаў або ўводзіцца штучна для расчлянення зыходнага працэсу прыняцця рашэння (у т. л. неперарыўнага) на асобныя этапы (крокі), якія выконваюцца ў розныя моманты часу. Гал. асаблівасць Д.п. — магчымасць рашаць усе аднатыпныя задачы пры любых пачатковых умовах (напр., вызначэнне аптымальнага рэжыму палёту самалёта ў зменлівых умовах надвор’я). На Беларусі праблемы Д.п. распрацоўваюцца ў Ін-це тэхн. кібернетыкі Нац. АН, БДУ, Бел. дзярж. эканам. ун-це.

Літ.:

Беллман Р. Динамическое программирование: Пер. с англ. М., 1960;

Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование: Пер. с англ. М., 1967.

С.​У.​Абламейка.

т. 6, с. 285

НЕЛІНЕ́ЙНАЕ ПРАГРАМАВА́ННЕ,

раздзел матэматычнага праграмавання, дзе разглядаюцца тэорыя і метады рашэння задач аптымізацыі нелінейных функцый на мноствах, зададзеных нелінейнымі абмежаваннямі (роўнасцямі і няроўнасцямі).

У залежнасці ад уласцівасцей зададзеных функцый і абмежаванняў адрозніваюць выпуклае, квадратычнае, дробава-лінейнае, геам. і інш. віды Н.п., дзе рашаюць шырокі клас прыкладных задач, якія ўзнікаюць пры праектаванні тэхн. аб’ектаў, удасканаленні тэхнал. працэсаў, кіраванні складанымі сістэмамі, мадэліраванні эканам. працэсаў і інш., што патрабуюць уліку нелінейных эфектаў. Такія задачы маюць значную колькасць пераменных і абмежаванняў, з’яўляюцца шматэкстрэмальнымі (для іх рашэння патрабуюцца высокапрадукцыйныя ЭВМ). Метады Н.п. (градыентныя, другіх вытворных, лінейнай апраксімацыі, штрафных функцый і інш.) дазваляюць атрымаць набліжанае рашэнне, якое задавальняе ўмовы аптымальнасці з пэўнай хібнасцю. Найб. пашыраны метад штрафных функцый, які зводзіць задачу з абмежаваннямі да задачы без абмежаванняў фарміраваннем штрафной функцыі, якая атрымліваецца адніманнем «штрафаў» за парушэнне абмежаванняў з мэтавай функцыі дадзенай задачы.

На Беларусі матэм. пытанні Н.п. даследуюцца ў Ін-це матэматыкі Нац. АН і БДУ.

Літ.:

Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование: Теория и алгоритмы: Пер. с англ. М., 1982;

Введение в нелинейное программирование: Пер. с нем. М., 1985;

Конструктивные методы оптимизации. Ч. 5. Мн., 1998.

С.​У.​Абламейка.

т. 11, с. 280

МАТЭМАТЫ́ЧНАЕ ПРАГРАМАВА́НЕ,

раздзел прыкладной матэматыкі, прысвечаны тэорыі і метадам вызначэння максімумаў (ці мінімумаў) функцый многіх пераменных пры наяўнасці дадатковых абмежаванняў, зададзеных сістэмай роўнасцей і няроўнасцей. Сфарміравалася ў 1950-я г. ў сувязі з практычнымі задачамі выбару аптымальнага варыянта сярод многіх магчымых (гл. Аперацый даследаванне, Гульняў тэорыя).

Задачы М.п. з’яўляюцца матэм. мадэлямі розных задач эканомікі, тэхнікі, вытв-сці, ваен. справы, у якіх патрабуецца вызначыць аптымальны план (праграму) дзеянняў з улікам пэўных умоў і абмежаванняў. Асн. раздзелы М.п.: лінейнае праграмаванне, нелінейнае праграмаванне, а таксама выпуклае (мэтавая функцыя і мноства дазволеных планаў у ім выпуклыя; гл. Выпукласць і ўвагнутасць) і цэлалікавае (пераменныя — цэлыя лікі) праграмаванні; шэраг задач М.п. рашаецца на аснове метаду дынамічнага праграмавання. Разглядаюцца таксама стахастычныя задачы для мадэліравання практычных сітуацый ва ўмовах рызыкі і неакрэсленасці.

На Беларусі мадэлі і метады М.п. даследуюцца ў Ін-тах матэматыкі і тэхн. кібернетыкі Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Карманов В.Г. Математическое программирование. 3 изд. М., 1986.

Ю.​Н.​Сацкоў.

т. 10, с. 212

АЎТАМАТЫЗАВА́НАЯ СІСТЭ́МА КІРАВА́ННЯ (АСК),

сістэма, заснаваная на комплексным выкарыстанні тэхнічных, матэматычных, інфармацыйных і арганізацыйных сродкаў кіравання складанымі тэхн. і эканам. аб’ектамі (напр., прадпрыемствамі), частку функцый кіравання ў якой выконвае чалавек; адзін з кірункаў аўтаматызацыі вытворчасці. Распрацоўка і ўкараненне АСК абумоўлена неабходнасцю ўдасканалення сістэмы кіравання і планавання нар. гаспадаркі і павышэннем эканам. эфектыўнасці вытв-сці. У залежнасці ад аб’екта кіравання бываюць АСК тэхнал. працэсамі (АСКТП) і аўтаматызаваныя сістэмы арганізацыйнага кіравання (АСАК) розных класаў: кіравання прадпрыемствамі, галіновыя, тэрытарыяльныя, спецыялізаваныя і інш.

Асн. функцыі АСАК: планаванне вытворча-эканам. дзейнасці, аператыўнае кіраванне вытв-сцю, арганізацыя матэрыяльна-тэхн. забеспячэння і збыту прадукцыі, кантроль якасці і інш. АСКТП вырашаюць задачы выканання тэхналогіі вытв-сці вырабаў, тэхнал. рэжымаў, правілаў эксплуатацыі абсталявання, правілаў бяспекі і інш.; забяспечваюць прынцып спецыялізацыі вытв-сці. АСКТП уздзейнічае на кіроўныя аб’екты ў тым жа тэмпе, што і тэхнал. працэсы, якія ў іх працякаюць, і кіруе сістэмай як адзіным цэлым (яе тэхн. і праграмныя сродкі ўдзельнічаюць у распрацоўцы кіроўных рашэнняў). Аб’яднаныя АСКТП і АСАК утвараюць інтэграваныя АСК. Пры стварэнні і выкарыстанні АСК выкарыстоўваюцца экстрэмальныя мадэлі, матэматычнае праграмаванне, дынамічнае праграмаванне, сеткавае планаванне, статыстычныя мадэлі і інш.

На Беларусі першая АСК укаранёна на Мінскім трактарным з-дзе (1966). Работы па тэарэт. праблемах АСК праводзяцца ў БДУ, Бел. політэхн. акадэміі, Бел. дзярж. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі; па стварэнні і ўкараненні ў вытворчасць — навукова-вытв. аб’яднанні «Цэнтрасістэма».

Літ.:

Автоматизация управления. М., 1984;

Технические средства управления в АСУ. М., 1985;

АСУ сегодня и завтра. Мн., 1988;

АСУ на промышленном предприятии: Методы создания: Справ. 2 изд. М., 1989.

Г.​В.​Рымскі, Р.​С.​Сядзегаў.

т. 2, с. 114

ГЕАГРА́ФІЯ ТРА́НСПАРТУ,

навука, якая вывучае тэр. структуру транспарту, заканамернасці і спецыфічныя асаблівасці яго размяшчэння, ступень трансп. забяспечанасці тэрыторый. Падзяляецца на агульную, галіновую і рэгіянальную геаграфію транспарту. Агульная даследуе гіст. заканамернасці развіцця трансп. сістэм краін і раёнаў, уплыў на транспарт прыродных умоў (рэльеф, клімат, гідраграфія і інш.) і ландшафтных комплексаў, месца транспарту ў эканоміцы, трансп.-эканам. сувязі і грузапатокі, трансп. пункты і вузлы, геагр. праблемы пасаж. транспарту. Галіновая выяўляе спецыфіку тэр. арганізацыі кожнага віду транспарту (аўтамаб., чыг., рачнога, марскога, авіяц., трубаправоднага і інш.). Рэгіянальная вывучае арганізацыю сістэм узаемадзейных відаў транспарту на вызначанай тэр. (кантынент, краіна, адм.-тэр. адзінка і інш.). Выкарыстоўвае метады прасторавага аналізу, матэм. праграмаванне, а таксама параўнальны, картаграфічны і гіст.-геаграфічны.

т. 5, с. 115

ІНФАРМА́ТЫКА,

навука, якая вывучае структуру і агульныя ўласцівасці інфармацыі, а таксама заканамернасці яе стварэння, пераўтварэння, перадачы і выкарыстання ў розных галінах дзейнасці чалавека з дапамогай ЭВМ. Даследуе карыстальніцкія аспекты апрацоўкі інфармацыі, уплыў інфарм. працэсаў на эканоміку, навуку, сац. развіццё грамадства; аналізуе інфармацыю ў выглядзе ведаў, а таксама яе семантычныя аспекты (сэнс, каштоўнасць і інш.) і сістэмы забеспячэння інтэлектуальнага ўзаемадзеяння людзей.

Узнікла на мяжы бібліятэказнаўства, кібернетыкі, лінгвістыкі, матэм. логікі, навуказнаўства і інш. Уключае тэарэт. І. (прадмет і метады, змест, структура і ўласцівасці навук. інфармацыі), навук. камунікацыі, інфарм. пошук, распаўсюджванне і выкарыстанне навук. інфармацыі, а таксама групу дысцыплін, якія вывучаюць розныя аспекты распрацоўкі і выкарыстання ЭВМ (прыкладная матэматыка, праграмаванне, праграмнае забеспячэнне, дыскрэтная матэматыка, архітэктура ЭВМ і інш.). З 1970-х г. пачала фарміравацца як навук. база распрацоўкі, стварэння і выкарыстання ЭВМ у кіраванні, планаванні і праектаванні, навук. даследаваннях, адукацыі і інш. і азначала пераход ад аўтаматызацыі дапаможных аперацый да выкарыстання ЭВМ у якасці інтэлектуальных памочнікаў людзей. Гл. таксама Інтэлект штучны, Інфармацыйна-вылічальны цэнтр.

М.​П.​Савік.

т. 7, с. 291

АНА́ЛАГАВАЯ ВЫЛІЧА́ЛЬНАЯ МАШЫ́НА (АВМ),

вылічальная машына, у якой апрацоўка інфармацыі выконваецца з дапамогай спецыяльна падабранага фіз. працэсу, што мадэлюе выліч. заканамернасць. Звычайна складаецца з суматараў, інтэгравальных і дыферэнцыравальных элементаў і інш. У адрозненне ад электроннай вылічальнай машыны рашэнне атрымліваецца практычна імгненна пасля задання параметраў задачы; мае простую канструкцыю і праграмаванне, але невысокую дакладнасць вылічэнняў і меншую універсальнасць.

Папярэднікамі сучаснай АВМ можна лічыць лагарыфмічную лінейку, графікі і намаграмы (гл. Намаграфія) для вызначэння функцый некалькіх пераменных, упершыню прыведзеныя ў дапаможніках па навігацыі (1971), аналагавую прыладу (планіметр) англ. вучонага Дж.​Германа для вызначэння плошчы, якая ўтворана замкнутай крывой на плоскасці (1814). Першая мех. АВМ для рашэння дыферэнцыяльных ураўненняў пры праектаванні караблёў прапанавана рус. вучоным А.​М.​Крыловым у 1904. Сав. Матэматык С.​А.​Гершгорын (1927) заклаў асновы пабудовы сеткавых мадэляў АВМ.

Выкарыстоўваюцца АВМ для рашэння задач па апераджальным аналізе, аналізе дынамікі і сінтэзе сістэм кіравання і рэгулявання, у эксперыментальных даследаваннях паводзін сістэмы з апаратурай кіравання ці рэгулявання ў лабараторных умовах, пры вызначэнні ўзбурэння ці карысных сігналаў, што ўздзейнічаюць на сістэму і інш. АВМ, у якой лікавыя характарыстыкі мадэлявальнага фіз. працэсу выяўлены ў лічбавай форме, наз. гібрыднай вылічальнай машынай.

т. 1, с. 333

ЛІ́ЧБАВАЯ ЭЛЕКТРО́ННАЯ ВЫЛІЧА́ЛЬНАЯ МАШЫ́НА,

электронная вылічальная машына, якая апрацоўвае інфармацыю, выяўленую ў лічбавай (дыскрэтнай) форме. Бываюць універсальныя і спецыялізаваныя; кіравальныя, персанальныя, кантрольныя; высокапрадукцыйныя (вялікія, супер-ЭВМ), сярэднія, малыя, міні- і мікра-ЭВМ (персанальныя ці ў складзе выліч. комплексаў). Структура машыны ў значнай ступені залежыць ад яе прызначэння.

Інфармацыя (лічбы, літары, спец. сімвалы) у Л.э.в.м. выяўляецца ў двайковай сістэме лічэння (прылады ўводу-вываду выкарыстоўваюць двайкова-дзесятковую, двайкова-васьмярковую ці інш. сістэму лічэння; гл. Код). Асн. яе аперацыя — складанне, да якога зводзяцца ўсе інш. арыфм. аперацыі. Рашэнне задач выконваецца па праграме ЭВМ, зададзенай у адпаведнасці з сістэмай каманд працэсара, які непасрэдна апрацоўвае інфармацыю; работа машыны зводзіцца да паслядоўнага выканання каманд такой праграмы, якую атрымліваюць у выніку трансляцыі пэўнай зыходнай праграмы, складзенай на выбранай мове праграмавання. У працэсе развіцця Л.э.в.м. прайшлі некалькі этапаў (пакаленняў), характэрнымі прыкметамі якіх з’яўляюцца архітэктура, структура, элементная і канструктыўная база, матэматычнае забеспячэнне, метады ўзаемадзеяння карыстальніка з машынай і інш. Сфарміраваліся 2 асн. кірункі ў развіцці Л.э.в.м.: стварэнне вял. высокапрадукцыйных машын для рашэння задач, дзе патрабуюцца магутныя выліч. рэсурсы, напр. для апрацоўкі даных геафіз. разведкі карысных выкапняў, мадэліравання аэракасм. сістэм, і максімальна набліжаных да карыстальніка персанальных ЭВМ. Гл. таксама Вылічальная тэхніка, Кіравальная вылічальная машына, Праграмаванне.

М.​П.​Савік.

т. 9, с. 328

ДЫСКРЭ́ТНАЯ МАТЭМА́ТЫКА,

раздзел матэматыкі, які вывучае ўласцівасці дыскрэтных структур (гл. Дыскрэтнасць). Частка Д.м., якая вывучае канечныя структуры (напр., канечныя групы, графы, машыны Цюрынга), наз. канечнай матэматыкай. У пашыраным сэнсе Д.м. падзяляецца на тэорыю лікаў, выліч. матэматыку, матэм. логіку, камбінаторны аналіз, а таксама новыя кірункі даследаванняў — тэорыю графаў, тэорыю кадзіравання, цэлалікавае праграмаванне, тэорыю аўтаматаў, раскладаў, ЭВМ, праграмавання і інш., у якіх аб’екты даследаванняў маюць дыскрэтны характар.

Элементы Д.м. ўзніклі ў глыбокай старажытнасці і развіваліся паралельна з інш. раздзеламі матэматыкі. Напр., тагачасныя тыповыя задачы, звязаныя з уласцівасцямі цэлых лікаў (вытокі лікаў тэорыі): адшуканне алгарытмаў складання і множання натуральных лікаў (Егіпет, 2-е тыс. да н.э.), задачы падсумавання і падзельнасці натуральных лікаў у піфагарэйскай школе (6 ст. да н.э.). На практыцы найчасцей адначасова прысутнічаюць уласцівасці неперарыўнасці і дыскрэтнасці, канечнасці і бясконцасці; пры рашэнні канкрэтных задач шырока выкарыстоўваецца прыём замены неперарыўнай мадэлі яе дыскрэтным аналагам. У Д.м. разам з пабудовай алгарытмаў рашэння асобных задач выяўляюцца пытанні алгарытмічнай вырашальнасці, ацэнкі вылічальнай складанасці алгарытмаў, выяўлення цяжкавырашальных задач і інш.

На Беларусі даследаванні па пытаннях Д.м. распачаты ў канцы 1950-х г. па ініцыятыве акад. Дз.А.Супруненкі і вядуцца ў Ін-тах матэматыкі і тэхн. кібернетыкі Нац. АН і БДУ.

Літ.:

Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М., 1979;

Рейнгольд Э., Нивергельт Ю.;

Део Н. Комбинаторные алгоритмы: Теория и практика: Пер. с англ. М., 1980;

Пападимитриу Х.Х., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация: Алгоритмы и сложность: Пер. с англ. М., 1985.

В.​С.​Танаеў.

т. 6, с. 293