Нейросетевая модель управления робототехническим комплексом при проведении аварийно-спасательных работ в условиях Крайнего Севера ... : Neural network model of robotic complex control during emergency rescue operations under the conditions of the Far North ...

• Main Authors: Царькова, Е.Г., Калач, А.В., Бобров, В.Н.
• Format: Text
• Language: Russian
• Published: Воронежский институт высоких технологий 2023
• Subjects: робототехника; аварийно-спасательные работы; задача оптимального управления; принцип максимума; обучение искусственной нейронной сети; безопасность; robotics; emergency rescue operations; optimal control problem; maximum principle; artificial neural network training; safety; Arctic; Крайн*
• Online Access: https://dx.doi.org/10.26102/2310-6018/2023.40.1.010; http://search.rads-doi.org/project/11054/object/163668

Геополитическая обстановка и усиление криминогенных, террористических угроз диктует необходимость освоения новых территорий, в том числе, Севера России. В статье приведены результаты исследования математической модели искусственной нейронной сети, учитывающей запаздывания, предназначенной для управления автопилотируемым наземным робототехническим комплексом, используемым для осуществления перевозок при проведении аварийно-спасательных работ в сложных природно-климатических условиях Арктического региона. Показан универсальный характер предлагаемого метода. Описан подход к нахождению решения задачи оптимизации с применением необходимых условий оптимальности в форме принципа максимума Понтрягина и метода быстрого автоматического дифференцирования. Создан проблемно-ориентированный программный продукт, в основе которого лежит разработанный вычислительный алгоритм построения приближенного оптимального управления. Полученные в ходе численных экспериментов результаты подтверждают эффективность разработанного ... : The geopolitical situation and the increase in criminal and terrorist threats dictate the need to develop new territories, including the North of Russia. The article presents the results of a study of an artificial neural network mathematical model that takes into account delays designed to control an autopiloted ground-based robotic complex employed for transportation during emergency rescue operations under difficult natural and climatic conditions of the Arctic region. The universal nature of the proposed method is shown. An approach to finding a solution to the optimization problem using the necessary optimality conditions in the form of the Pontryagin maximum principle and the method of rapid automatic differentiation is described. A problem-oriented software product has been created, which is based on the developed computational algorithm for constructing approximate optimal control. The results obtained from numerical experiments confirm the effectiveness of the developed algorithm in finding an ...