«Многокритериальные комбинаторные модели в информационно-коммуникационных системах»  

к.т.н. Марк Шмуилович Левин (ИППИ РАН; 17 февраля 2011 г.)

http://www.mslevin.iitp.ru/    Email:  mslevin@acm.org   mslevin@iitp.ru  

 

Информационно-коммуникационные системы имеют модульную природу (структура в виде сети/графа, модульное построение узлов сети, информационных серверов, програм-мных систем и т.п.). Использование комбинаторных оптимизационных моделей имеет долгую история (например, задача размещения концентраторов в сети, маршрутизация, выбор частот или каналов). В последние несколько лет стали появляются публикации, в которых формулируются и исследуются многокритериальные комбинаторные модели применительно к проектированию и функционированию информационно-коммуникаци-онных систем. В целом это является новым подходом (за исключением задачи поиска кратчайшего пути, эта задача исследуется в многокритериальной постановке с конца 80-х годов). Многокритериальность используемых моделей часто связана с необходимостью учета большого числа параметров и факторов (стоимость, надежность, эффективность) и современным уровнем развития систем:

(1) одновременное использование многих альтернативных технологий,

(2) применение мульти-сервисных режимов работы.

Следует отметить, что применением многокритериальных задач в области коммуникационные систем  и/или информационных систем  (судя по публикациям) занимаются прикладные специалисты, которые не знакомы с современным уровнем в области многокритериальной комбинаторной оптимизации и, в результате, применяются модели и алгоритмы из известных справочников, энциклопедий, обзорных статей, а это обусловливает отставание на 10-15 лет.

 

В нашем исследовании предполагается провести построение многокритериальных оптимизационных моделей, соответствующим современным и перспективным информационно-коммуникационным системам, включая следующее:

1.Многокритериальные задачи покрывающих деревьев (покрывающее дерево, дерево Штейнера) и применение этих задач при проектировании систем, включая проектирование сетей, маршрутизация, коммуникационные протоколы.

2.Многокритериальные задачи иерархического модульного проектирования (т.е., построении конфигураций) узлов систем и компонентов (узлы коммуникационных сетей, серверы, программные системы, сенсоры, сетевые систем управления).

3.Многокритериальное комбинаторное моделирование поколений компонентов информационно-коммуникационных систем и их прогнозирование (включая стандарты и коммуникационные протоколы).

4.Многокритериальные задачи перепроектирования/усовершенствования (реконфигурации) существующих частей/компонентов информационно-коммуникацион-ных систем (например: сети, коммуникационные узлы, серверы) .

5.Специальные классы новых моделей комбинаторной оптимизации в виде реструктуризации решений задач с учетом решений на предыдущих этапах.

Каждое исследование осуществляется по схеме: прикладная задача, многокритери-альная комбинаторная модель (новая модификация модели или новая комбинация моделей), метод решения, прототип-пример приложения.

 

 

Список базовых публикации автора по теме  2005 г.):

А.Статьи в журналах (Web of Science, Scopus, список ВАК):

1.M.Sh. Levin, Connection of user’s in last-mile problem. IEEE Trans. SMC-Part A, 41(2), 370-374, 2011.

2.M.Sh. Levin, M. Petukhov, Connection of users with a telecommunications network: multicriteria assignment problem. J. of Com. Technol. and Electronics, 55(12), 1532-1542, 2010.

3.M.Sh. Levin, Combinatorial optimization in system configuration design. Aut. & Remote Control, 70(3), 519-561, 2009.

4. M.Sh. Levin, S.Yu. Sharov, Hierarchical morphological composition of Web-hosting system. J. of Integrated Design & Process Science. 13(1), 1-14, 2009.

5. M.Sh. Levin, O. Kruchkov, O. Hadar, E. Kaminsky, Combinatorial System Evolution: Example of Standard for Multimedia Information. Informatica (Lith.), 20(4), 519-538, 2009.

6. М.Ш. Левин, А.В. Сафонов, Эвристика для многокритериальной задачи блочного рюкзака. Искусственный интеллект и принятие решений, 4, 53-64, 2009.

7. M.Sh. Levin, I.A. Khodakovskii, Structural Composition of the Telemetry System. Automation and Remote Control, 68(9), 1654-1661, 2007.

8. М.Ш. Левин, А.В. Сафонов, Проектирование и перепроектирование конфигурации оборудования в коммуникационной сети. Информ. технол. и выч. системы,  4, 63-73, 2006.

9. M.Sh. Levin, Modular System Synthesis: Example for Composite Packaged Software. IEEE Tran. SMC – Part C, 35(4), 544-553, 2005.

Б.Статьи в межд. периодических изданиях (LNCS Springer, IEEE, база Scopus):

10. M.Sh. Levin, A. Andrushevich, A. Klapproth, Improvement of building automation system. Proc. of Int. Conf. IEA/AIE 2011, (accepted)

11. M.Sh. Levin, M.V. Petukhov, Multicriteria assignment problem (selection of access points). LNCS 6097, part II, Springer, 277-287, 2010.

12.M.Sh. Levin, A.V. Fimin, Configuration of alarm wireless sensor element. Int. Conf. on Ultra Modern Telecommunication ICUMT 2010, 924-928, 2010.

13. M.Sh. Levin, A.V. Safonov, Towards modular redesign of networked system. Int. Conf. on Ultra Modern Telecommunication ICUMT 2010, 109-114, 2010.

14. M.Sh. Levin, Towards communication system development (structural system issues, combinatorial models). 2010 IEEE Region 8 Int. Conf. Sibircon-2010, vol. 1, 204-208, 2010.

15. M.Sh. Levin, A. Andrushevich, R. Kistler, A. Klapproth, Combinatorial evolution of ZigBee protocol. 2010 IEEE Region 8 Int. conf. Sibircon-2010, vol. 1, 314-319, 2010.

16.M.Sh. Levin M.Sh., Leus A.V., Configuration of integrated security system. IEEE 7th. Int. Conf. on Industrial Informatics INDIN 2009, Cardiff, UK, pp. 101-105, 2009.

17. M.Sh. Levin, Morphological approach to electronic shopping. 2008 IEEE Region 8 Int. conf. Sibircon-2008, Novosibirsk, Russia, 280-285, 2008.

18. M.Sh. Levin, Towards Hierarchical Clustering. LNCS 4649, Springer, 205-215, 2007.

В.Статьи в электронных журналах:

19.M.Sh. Levin, Restructuring in combinatorial optimization. Electronic preprint. http://arxiv.org/abs/1102.2524 [cs.DS], 11 pp., Febr. 12, 2011

20. М.Ш. Левин, А.В. Сафонов, Об улучшении региональной телекоммуникационной сети. Информационные процессы” , 10(3), 212-223, 2010.

21.M.Sh. Levin, A. Andrushevich, A. Klapproth, Modular composition of management system for smart homes. “Information Processes”, 10(1), 78-86, 2010.

22.M..Sh. Levin, R.I. Nuriakhmetov, Multicriteria  Steiner tree problem for communication network. “Information Processes”, 9(3), 199-209, 2009.

23.M.Sh. Levin, R.O. Vishnitskiy, Towards Morphological Design of GSM Network.  “Information Processes”, 7(2), 183-190, 2007.

24. М.Ш. Левин, А.А. Замковой, Многокритериальное дерево Штейнера с стоимостью вершин Штейнера. “Информационные процессы”, 11(1), 140-160, 2011.

Г.Статьи в трудах конференций:

25. М.Ш. Левин, А.А. Замковой, Многокритериальная задача дерева Штейнера с учетом стоимости вершин. X межд. конф. CAD/CAM/PDM-2010, ИПУ РАН,  Москва, 52-57, 2010.

26. М.Ш. Левин,  Р.И. Нуриахметов, О многокритериальном дереве Штейнера для коммуникационной сети. 3-я межд. конф. САИТ-2009, ИСА РАН, 304-312, 2009.