«Стохастические методы оптимизации работы вычислительных систем»

Кибернетика
Н.Винер: «информационно-управленческую связь в разнообразных явлениях и процессах («живых» и машинных) надо рассматривать как неотъемлемую их составную часть».
Кибернетика – область науки, техники и биологии

Разделение кибернетики к 1970-м
Роботы,
Квантовые компьютеры

Задачи кибернетики к 2050
Доклад Мюррея
www.cds.caltech.edu/~murray/cdspanel
Создание команды роботов-футболистов
Управление через Интернет
Асинхронная теория управления
Динамически реконфигурируемое интеллектуальное управление
Перепрограммировать систему управления бактерией

Системное программирование
Операционные системы
Программирование «ядер» процессоров
Системное администрирование
Организация работы систем
(сложных систем)

Что такое «система»?
Математические модели
результат эксперимента - число, множество чисел, кривая и т.п.
погрешности
статистическая (случайная)
систематическая (модели)

Динамика

Новые задачи
поведение группы людей
процессы образования белка в клетках
распространение фронта ударной волны внутри вещества,
движение в турбулентном потоке или в разреженном газе,
течения концентрированных дисперсных смесей,
реакция на внешнее нагружение сред со сложной внутренней структурой,
пластические течения твердых материалов при интенсивных нагрузках,
переходные слои вблизи межфазных границ

Новый тип моделей

Уровни описания модели
Solid Liquid
Gas
Macro Mezo Micro

Невозможно (трудно) исключить систематические ошибки (погрешности модели)
Рандомизация модели позволяет:
дать обоснованные ответы для задач, в которых пользуются догадками и эвристическими решениями
получать решения сложных задач за конечное (полиномиальное) время с определенной степенью достоверности

Простой пример
Y=X+V

Рандомизированный алгоритм

Результаты моделирования

Искусственный интеллект

Настройка нейронных сетей

Оптимизация работы сервера

Панель управления и диаграмма блока выходных данных

Результат адаптации

Биоинформатика

Виртуальный футбол
Для апробирования новых методов и демонстрации в широких кругах их преимуществ хотелось бы поддержать команду «студентов» для разработки и развития виртуальной команды роботов, либо играющих в футбол, либо стреляющих танков.
www.robocup.org - футбол
www.thetech.org/exhibits/online/robotics/robotart/
www.robotbattle.com/home.html
www.koth.org

Заключение
Спецкурс+спецсеминар
Четверг 9.45-12.50 ауд.1522 (мат.-мех.)
[email protected]
www.math.spbu.ru/user/gran/oleg_gr.html
Граничин О.Н., Поляк Б.Т. «Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизации при почти произвольных помехах», М. Наука, 2003