DOI: 10.17587/prin.13.497-507

УДК: 519.684.6

Параллельный алгоритм параметрической идентификации динамических систем с интервальными параметрами

А. Ю. Морозов, канд. физ.-мат. наук, науч. сотр., morozov@infway.ru, Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН), Москва

Представлен параллельный алгоритм параметрической идентификации динамических систем с интервальными параметрами. В основе этого алгоритма лежит ранее разработанный, обоснованный и апробированный алгоритм адаптивной интерполяции, который позволяет в явном виде получать зависимость состояний динамической системы от интервальных параметров. Решение задачи параметрической идентификации сводится к задаче минимизации определенной целевой функции в пространстве границ интервальных оценок параметров. За счет применения алгоритма адаптивной интерполяции при вычислении градиента целевой функции нет необходимости в дополнительном анализе и моделировании исходной динамической системы, поэтому для оптимизации удобно использовать методы первого порядка. Однако задача вычисления целевой функции и градиента включает в себя набор задач условной минимизации для явных функций, решение которых можно выполнить независимо друг от друга. Рассмотрены основные аспекты и особенности распараллеливания и реализации алгоритма параметрической идентификации и выполнена его апробация на нескольких представительных примерах. Проанализированы ускорение и эффективность распараллеливания.

Ключевые слова: распараллеливание, OpenMP, алгоритм параметрической идентификации, алгоритм адаптивной интерполяции, многомерная интерполяция, интервальные системы обыкновенных дифференциальных уравнений, градиентные методы, оптимизация

Стр. 497—507