Макс : другие произведения.

Системный подход к решению оптимизационных задач в микросредах

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
      
      В этой статье я описал кибернетический системный подход к управлению популяцией в ограниченной среде (в биореакторе, в экосистеме, на транспорте, в хранилище, в больнице, в городе, в стране, на планете) начиная от человечества, населения региона, коллектива, растительной или клеточной культуры (леса, дрожжей в ферментаторе, плодов в овощехранилище) вплоть до уровня отдельной клеточной органеллы или уровня белковой молекулы. Например, группу людей можно будет контролировать как на физиологическом уровне в целом, так и на уровне функционирования отдельных органов и клеток, избегая стрессов, болезней, опасных ситуаций. Этот метод возможно позволит внедрить механизмы устойчивого развития на всех уровнях нашей цивилизации, а позже (в очень отдалённом будущем) и на уровнях Солнечной Системы, Галактики, Вселенной. Метод касается только жизнедеятельности и не затрагивает политическую и социальную сферу.
      
      Quelle-1: https://www.amelkin.de
      Quelle-2: http://www.panpsy.de
      
      
      
  
  Die Kontrolle über die Menschheit / Управление Человечеством
  
  Amelkin AA et al (2001): The Microenvironmental Systems Project. - In: Proceedings of the 6th IFAC Symposium on Cost Oriented Automation (Low Cost Automation 2001 - LCA 2001, Session VIII: Implemented solutions) (Berlin, October 8-9, 2001). - Institut für berufliche Bildung, Zentrum Mensch-Maschine Systeme, Technische Universität Berlin, Berlin, Germany, 192-197
  
  In diesem Artikel habe ich einen kybernetischen Systemansatz für die Populationsstreuung in einer begrenzten Umgebung (in einem Bioreaktor, in einem Ökosystem, im Transportwesen, in einer Lagereinrichtung, in einem Krankenhaus, in einer Stadt, in einem Land, auf einem Planeten) sowohl auf der Ebene der Menschheit, der Bevölkerung einer Region, einem Kollektiv, einer Pflanzen- oder Zellkultur (Wald, Hefe im Fermenter, Obst im Gemüselager) als auch auf der Ebene eines einzelnen Zellorganells oder eines Proteinmoleküls beschrieben. Beispielsweise kann eine Gruppe von Menschen sowohl auf der physiologischen Ebene als Ganzes als auch auf der Ebene der Funktion einzelner Organe und Zellen kontrolliert werden, um Stress, Krankheiten und gefährliche Situationen zu vermeiden. Diese Methode könnte es ermöglichen, Mechanismen der nachhaltigen Entwicklung auf allen Ebenen unserer Zivilisation und später (in sehr ferner Zukunft) auf den Ebenen des Sonnensystems, der Galaxie und des Universums einzuführen. Die Methode betrifft nur die Lebensaktivität und gilt nicht für die politische und soziale Sphäre.
  
  The purpose of this work is to work out an approach for the development of software and the choice of hardware structures when designing subsystems for algorithmized control of processes realized in living objects containing limited space (microenvironment). The subsystems for algorithmized control of the microenvironment (SACME) under development use the Devices for Air Prophylactic Treatment, Aeroionization, and Purification (DAPTAP) as execution units for increasing the level of safety and quality of agricultural raw material and foodstuffs, for reducing the losses of agricultural produce during storage and cultivation, as well as for intensifying the processes of activation of agricultural produce and industrial microorganisms. A set of interconnected SACMEs works within the framework of a general microenvironmental system (MES). In this research, the population of baker"s yeast is chosen as a basic object of control under the industrial fed-batch cultivation in a bubbling bioreactor. This project is an example of a minimum cost automation approach. The microenvironment optimal control problem for baker's yeast cultivation is reduced from a profit maximum to the maximization of overall yield by the reason that the material flow-oriented specific cost correlates closely with the reciprocal value of the overall yield. Implementation of the project partially solves a local sustainability problem and supports a balance of microeconomical, microecological and microsocial systems within a technological subsystem realized in a microenvironment maintaining an optimal value of economical criterion (e.g. minimum material, flow-oriented specific cost) and ensuring: (a) economical growth (profit increase, raw material saving); (b) high security, safety and quality of agricultural raw material during storage process and of food produce during a technological process; elimination of the contact of gaseous harmful substances with a subproduct during various technological stages; (c) improvement of labor conditions for industrial personnel from an ecological point of view (positive effect of air aeroionization and purification on human organism promoting strengthened health and an increase in life duration, pulverulent and gaseous chemical and biological impurity removal). An alternative aspect of a controlled living microenvironment forming is considered.
  1. The approach to SACME designing is developed: (a) the three-level mathematical model of microenvironment development; (b) the control problem's formulation and solution; (c) the optimal solution analysis and construction of algorithms of automatic (algorithmized) control; (d) the functional and parametric scheme of SACME construction; and (e) choice of software/hardware means for SACME realization.
  2. The use of DAPTAP device as an execution device for microenvironment aeroionizing is offered. The effect of DAPTAP on a living organism (human, mammal, gallinaceae, vegetable, fruit, cereal, plant, fungus, bacterial, vegetable, insect, etc.) can be indirectly monitored by measuring the different integral feedback parameters (the maximum specific metabolic heat generation rate, the rate of ethanol formation, etc.).
  3. During further development of the present work it is proposed: (a) to set the series of special experiments; (b) to finish structural and parametric identification of complex mathematical model; (c) to accomplish SACME simulation with the use of the complex mathematical model; and (d) to choose the software/hardware means for SACME realization for various control objects.
  4. The SACMEs under development can be applied within the MES framework in any areas where the living objects placed into a limited microenvironment are used.
  
  В этой статье я описал кибернетический системный подход к управлению популяцией в ограниченной среде (в биореакторе, в экосистеме, на транспорте, в хранилище, в больнице, в городе, в стране, на планете) начиная от человечества, населения региона, коллектива, растительной или клеточной культуры (леса, дрожжей в ферментаторе, плодов в овощехранилище) вплоть до уровня отдельной клеточной органеллы или уровня белковой молекулы. Например, группу людей можно будет контролировать как на физиологическом уровне в целом, так и на уровне функционирования отдельных органов и клеток, избегая стрессов, болезней, опасных ситуаций. Этот метод возможно позволит внедрить механизмы устойчивого развития на всех уровнях нашей цивилизации, а позже (в очень отдалённом будущем) и на уровнях Солнечной Системы, Галактики, Вселенной. Метод касается только жизнедеятельности и не затрагивает политическую и социальную сферу.
  
  
  Системный подход в искусстве и истории
  
  Расширением данного метода является системный подход в искусстве и истории в условиях микросреды, ограниченной в пространстве и времени.
  
  В преподавании искусства максимизируемым критерием оптимальности является усреднённый уровень двух параметров - качества Q стандартного рисунка и его композиции K в единицу затраченного времени T, а управлением - движение руки ученика u: I = (Q + K) / (2 x T) --> max (u). Диапазоны параметров состояния Q и K составляют от 0% до 100%, а параметра состояния T - от 2 мин до 30 мин. Критерий I меняется от 0 %/мин до 50 %/мин. Курс длится 90 дней по 90 минут в день. Измеряются экспериментальные функции времени параметров состояния Q(t) и K(t) в течение курса для каждого ученика, строятся и идентифицируются динамические модели, коэффициенты которых будут зависеть от возраста и других характеристик учеников. В результате решения задачи оптимизации будут найдены оптимальные управления - движения руки для различных категорий учеников. Управление "движение руки" u(t) ещё предстоит формализовать. Это интегральный показатель, зависящий от стадий рисунка (план, набросок, тени, детали, оконтуривание, и т.д.), от способа расположения карандаша в кисти руки, пр.).
  
  Примером задачи в истории является поиск авторства Рукописи Войнича. Микросреда - средневековая Южная Германия и часть прилегающих регионов. Максимизируемым критерием оптимальности для каждого предполагаемого автора выбирается усреднённая степень совпадения места и времени написания рукописи и других его работ, а также совпадения графического материала рукописи и других работ автора. Управление - количество текстов и других материалов предполагаемого автора.
  
  Обе задачи решаются в режиме реального времени: в первом случае в классе (микросреде) во время занятий, во втором случае в библиотеках, архивах и виртуальных фондах оцифрованных документов. Будет произведён обзор работ в этом направлении.
  
  
  Quelle-1: https://www.amelkin.de
  Quelle-2: http://www.panpsy.de
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Flag Counter
  TWITTER Nr.1
  TWITTER Nr.2
  YOUTUBE
  OPENPR
  PANPSY
  FEERIA
  PROZA
  HIERO
  STIHI
  
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  PANPSYCHOREALISMUS
  
  Copyright: (c) Dr Alexander Amelkin ( http://duo-amelkin.de https://amelkin.de http://feeria.de http://panpsy.de ) - Version 2016-19-230505U
  
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"