Виктор Курейчик — новинки

В книге представлены основные разделы дискретной математики: теория множеств, алгоритмов, графов, алгебра логики. Для лучшего усвоения материала использована современная методика обучения на основе решебников. Авторы рассмотрели вопросы исчисления множеств, задания отношений и соответствий, описания упорядоченных бесконечных множеств, мультимножеств и нечетких множеств, основные алгоритмические модели, основные логические функции и законы алгебры логики, виды и способы задания графов, алгоритмы решения задач на ориентированных и неориентированных графах, а также основные определения из теории гиперграфов и нечетких графов. Даются контрольные задачи, упражнения и глоссарий с пояснением основных терминов. Учебник предназначен студентам узов, обучающимся по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Информационные системы", может быть полезен также специалистам, занятым разработкой интеллектуальных САПР, систем поддержки и принятия решений, новых информационных технологий в науке, технике, образовании, бизнесе и экономике - кафедра прикладной математики МЭИ (зав. кафедрой, д.т.н., профессор, лауреат премии президента РФ в области образования А.П.Еремеев); - Ю.О.Чернышов, зав. кафедрой прикладной математики и вычислительной техники Ростовской государственной академии сельскохозяйственного машиностроения, д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ.

Большинство задач науки и техники относятся к классу проблем искусственного интеллекта. Основу из них составляют задачи оптимизации и принятия решений. В настоящее время появилось много междисциплинарных исследований, связанных с применением моделей эволюции природы. Это позволяет получать наборы альтернативных решений и среди них находить оптимальные и квазиоптимальные за приемлемое время. Предлагаемая монография предназначена специалистам и инженерам направлений «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы». Она может быть использована при повышении квалификации и переподготовке специалистов по информационным технологиям и для студентов, обучающихся по этим специальностям. Также монография может быть полезна студентам других специальностей, желающих углубить свои знания в области методов принятия решений. Монография подготовлена на основе совместных исследований ученых Южного федерального университета (Россия) и лаборатории информатики и автоматики (LGI2A) Университета Артуа (Франция).

В работе рассматриваются методы адаптации применительно к синтезу адаптивных поисковых алгоритмов оптимизации проектных решений. В первой главе рассматриваются задачи, методы и алгоритмы адаптации, используемые для построения поисковых адаптивных алгоритмов оптимизации. Особое внимание уделяется описанию структур обучающихся автоматов и механизмов смены состояний. Описывается типовая структура адаптивного алгоритма, излагаются методы коллективной адаптации в условиях стационарной и динамически изменяющейся внешней среды. В последующих главах рассматриваются алгоритмы, построенные на основе принципов адаптации, для решения основных задач в САПР СБИС. Описываются постановки задач, методики их представления в виде адаптивных систем и структуры процессов адаптивного поиска оптимальных решений. В заключительной главе рассматриваются эволюционные процедуры решения комбинаторных задач на графах. В целом, изложенный в книге подход, составляет перспективное направления в теории и практике создания эффективных поисковых процедур для решения оптимизационных задач автоматизированного проектирования.

Рассмотрены основные стратегии, принципы и концепции нового направления «Генетические алгоритмы». Описаны фундаментальные основы генетических алгоритмов и эволюционного моделирования. Проанализированы архитектуры генетического поиска и модели генетических операторов. Приведены конкретные примеры решения основных задач оптимизации на основе генетических алгоритмов.Монография может быть полезна для специалистов, занятых разработкой интеллектуальных САПР, разработкой новых информационных технологий в науке, технике, образовании, бизнесе и экономике.

Вычисления - это процесс. В природе действуют эволюционные процессы. Поэтому естественно говорить об эволюционных вычислениях, инспирированных природными системами. Эволюционные вычисления, как процесс математических преобразований, позволяют трансформировать входной поток информации в выходной по правилам, основанным на имитации механизмов эволюционного синтеза, а также на статистическом подходе к исследованию ситуаций и итерационном приближении к искомому решению. Что собой представляет общая теория эволюционных вычислений, объединяющая разнообразные модели эволюции? Этот и другие вопросы обсуждаются в книге, подготовленной известными специалистами в области искусственного интеллекта. Монография адресована магистрам и аспирантам, изучающим теорию и практику создания интеллектуальных информационных систем и технологий. Книга может быть полезна специалистам по системному анализу, теоретической информатике, автоматизации проектирования и управления, компьютерному моделированию и вычислительной математике.

Генетические алгоритмы на протяжении многих лет эффективно применяются для решения различных оптимизационных задач, в том числе и задач автоматизации проектирования СБИС. Но в связи с развитием технологий изготволения СБИС возникла необходимость комбинировать различные методы и алгоритмы для достижения поставленых задач. Одним из таких направлений гибридизации стали генетические алгоритмы и нечеткие системы. В книге приводится анализ способов гибридизации генетических алгоритмов и нечетких систем для решения задачи трассировки цепей в коммутационном блоке СБИС. Задача трассировки является NP сложной и в настоящее время не существуют точных алгоритмов ее решения. Генетические алгоритмы в симбоозе с нечеткими множествами позволяет детально провести анализ топологии цепей в коммутационном блоке и обеспечить трассировку в соответствии с жестко задаными технологическими нормами. Такой подход позволяет проводить анализ тонких физических эффектов (таких межслойная емкость, электромиграция и др.) непосредственно на этапе трассировки.

С развитием микроэлектроники возрастает потребность в автоматизации проектирования СБИС, ПЛИС. При этом количество транзисторов, блоков ЭВА исчисляется тысячами и миллионами. Размерности задач не позволяют находить оптимальное решение. Но кроме размерности есть и другая проблема – многие из задач являются NP-полными, а значит они не решимы. Однако возникающие проблемы при решении задач подобной сложности дает почву для развития эвристических алгоритмов. В начале 70-х годов американский исследователь Джон Холланд впервые предложил использовать механизм эволюции органического мира для оптимизации технических систем. Позже появились другие алгоритмы, основанные на идее «природных вычислений». Появилось направление - роевой интеллект. К таковым можно отнести муравьиный, пчелиный и алгоритм роя частиц. Все эти алгоритмы можно рассматривать как многоагентные системы, в которых каждый агент функционирует автономно по очень простым правилам. Исследование биоинспирированных алгоритмов показывают их эффективность и в смысле качества решения, и в смысле быстродействия.

Данная книга посвящена информационным системам, основанным на бионических принципах, реализованных в виде методов вычислительного интеллекта. Многие излагаемые результаты являются новыми, включают анализ современного состояния ряда разделов вычислительного интеллекта и получены в течение последних нескольких лет. Также рассматриваются вопросы практического применения этих методов для решения задач автоматизированного проектирования САПР микро- и наносистем и вычислительных сетей и разработке интеллектуальных информационных систем и систем поддержки принятия решений.
Книга призвана частично восполнить существующий пробел в освещении исследований российских ученых в области разработки и применения информационных систем, основанных на методах вычислительного интеллекта.

Она рассчитана на специалистов в области эволюционных вычислений, искусственных нейронных сетей и нечеткой логики. Книга также будет полезна студентам, магистрантам и аспирантам специальностей, связанных с информационными и интеллектуальными технологиями.

Рассматриваются задачи, методы и алгоритмы адаптации, используемые для построения поисковых алгоритмов оптимизации. Описывается типовая структура адаптивного алгоритма, излагаются методы коллективной адаптации в условиях динамически изменяющейся внешней среды. Дается методика и рекомендации по представлению исходной формулировки оптимизационной задачи в виде адаптивной системы.
Излагается общий цикл проектирования СБИС, этапы конструкторского проектирования СБИС и основные задачи, решаемые на этих этапах, с учетом современных тенденций.
Описываются постановки задач автоматизированного проектирования СБИС, методики их представления в виде адаптивных систем и структуры процессов адаптивного поиска оптимальных решений для этих задач.

Предназначена для специалистов в области специальных методов оптимизации, разработчиков алгоритмов на основе перспективных методов эволюционной адаптации, разработчиков интеллектуальных САПР.

Рассматриваются вопросы, связанные с эволюционным развитием сложных систем различной природы. Аналогия эволюционного развития естественных и искусственных систем позволяет развить подходы и методы эволюционного моделирования, генетических оптимизационных алгоритмов, распределенного искусственного интеллекта и искусственной жизни. Описаны генетические и синергетические подходы, а также средства эволюционного моделирования. Представлены современные взгляды на гибридные системы, основанные на имитационных моделях и эволюционном моделировании.

Книга рассчитана на специалистов в области перспективных информационных технологий. Она будет полезна студентам, магистрантам и аспирантам соответствующих специальностей.

Рассматриваются вопросы повышения эффективности САПР электронной аппаратуры введением в состав их технического обеспечения дополнительных средств аппаратной поддержки. Дается систематическое изложение основных процедур автоматизированного конструирования и принципов построения их аппаратных моделей, основными структурными единицами которых являются формирователи детерминированных и случайных комбинаторных соединений. Обобщаются алгоритмы и разрабатываются на их основе устройства для перебора, комбинаторных соединений. Рассматриваются методы синтеза таких структур, дается сравнительная оценка их быстродействия и аппаратных затрат.
Впервые предложены не имеющие аналогов в мировой практике функциональные формирователи перестановок, заложены основы синтеза функциональных формирователей сочетаний.

Адресуется разработчикам технических средств, алгоритмического и программного обеспечения САПР. Может быть полезной аспирантам и студентам вузов, специализирующихся в области САПР, вычислительной техники и технической кибернетики.

Изложены теоретические основы САПР, их технические и программные средства. Значительное внимание уделено основным сведениям об информационных потоках, структурах и технических средствах САПР, об устройствах машинной графики, программном обеспечении технических средств, системах управления банками данных, способах защиты данных.
Для студентов, обучающихся по специальности "Конструирование и производство электронно-вычислительной аппаратуры".