icmmg_ogmonakhov_201803.pdf

«Разработка и исследование методов эволюционного синтеза нелинейных математических моделей на основе темплейтов с реализацией на суперЭВМ». Проект РФФИ № 14-01-00031. Руководитель - к.т.н. Монахов О.Г., срок действия: 2014-2016

• Монахов Олег Геннадьевич, ИВМиМГ СО РАН, в.н.с., к.т.н., руководитель
• Монахова Эмилия Анатольевна , ИВМиМГ СО РАН, с.н.с., к.т.н., исполнитель
• Токтошов Гулжигит Ысакович, ИВМиМГ СО РАН, м.н.с., к.т.н., исполнитель

'Для решения проблемы построения нелинейных моделей (математических выражений, функций, алгоритмов, программ) на основе заданных экспериментальных данных, множества переменных, базовых функций и операций разработан метод и алгоритм многовариантного эволюционного синтеза нелинейных моделей. Предложенный подход с использованием темплейтов позволил получить существенное сокращение времени поиска аналитических описаний нелинейных математических моделей по экспериментальным данным (в несколько раз, в зависимости от степени специализации темплейта). Получены оценки эффективности предложенного метода и проведено его сравнение со стандартным алгоритмом генетического программирования, алгоритмом грамматической эволюции и алгоритмом декартового генетического программирования. Проведенные эксперименты показали существенное преимущество предложенного подхода по сравнению с указанными алгоритмами как по времени поиска решения (более чем на порядок в большинстве случаев), так и по вероятности нахождения заданной модели (во многих случаях более чем в два раза). Проведены эксперименты по распараллеливанию предложенного метода многовариантного эволюционного синтеза нелинейных моделей и реализации его на параллельных суперкомпьютерных системах и получены оценки эффективности предложенного параллельного алгоритма, демонстрирующие линейные ускорение и масштабируемость.'

1. Монахов О.Г., Монахова Э. А. Параллельный алгоритм многовариантного эволюционного синтеза нелинейных моделей // Сибирский журнал вычислительной математики. 2017. № 2. С. 169-180.
2. Монахова Э.А., Монахов О.Г. Поиск рекордных циркулянтных графов с использованием параллельного генетического алгоритма // Дискретный анализ и исследование операций.-Т. 22, № 6, 2015. С. 29-39.
3. Монахов О.Г., Монахова Э. А. Улучшение характеристик класса регулярных сетей с помощью алгоритма эволюционного синтеза // Наука и образование. №10, 2014. С.273-283.
4. Монахова Э. А. , Монахов О. Г. Эволюционный синтез семейств оптимальных двумерных циркулянтных сетей // Вестник СибГУТИ. 2014. № 2. С. 72-82.
5. Монахов О.Г., Монахова Э. А. О параллельном алгоритме многовариантного эволюционного синтеза нелинейных моделей. // Труды XII международной азиатской школы-семинара «Проблемы оптимизации сложных систем», г. Новосибирск, 12–16 декабря 2016 г. -- С. 151-156.
6. Монахов О.Г., Монахова Э.А. Параллельные алгоритмы эволюционного синтеза больших циркулянтных сетей с реализацией на суперЭВМ. // Труды Международной конференции "Актуальные проблемы вычислительной и прикладной математики 2015" (АПВПМ-2015), Новосибирск. 19-23 октября 2015г. - С. 501–505.