On the 40th Anniversary of the Department for Applied Mathematics: Investigations and Developments in the Fields of Education, Programming, Information Technologies and Artificial Intelligence
Abstract
The concept of a mechanism for adaptive control of resources available in a corporate computer network is considered. The main trends in the development of computer networks are described, and the main problems requiring additional research and development are pointed out. The existing methods for distributing load among the available network resources in an automated manner are subjected to a comparative analysis. A mechanism for adaptively altering the network users’ priorities and redirecting the transactions forming the data traffic flows in the peak load modes on the basis of software-defined networking principle is proposed. An algorithm for implementing the developed mechanism is presented. The objective that has been set forth is solved by integrating a dedicated controller into the corporate computer network topology. The above-mentioned controller is essentially a computerized module that performs the basic functions of monitoring the network resources, identifying the priority pairs of users initiated the transmission of data blocks, determining the backup routes, creating a data flow tables, and assigning the shaped flows to the network switches. An example corporate computer network is considered, in which high-performance host machines exchange large amounts of data in the real time mode using the main and backup communication channels. The feasibility of the proposed concept of the adaptive network resource control mechanism has been confirmed experimentally. The results of experimental testing carried out on a corporate computer network fragment are presented, which confirm an increase in the data transmission rate between a pair of priority users in comparison with the channel aggregation mechanism.
References
2. Институт автоматики и вычислительной техники Московского энергетического института (технического университета) (1958—2008) / под. ред. В.П. Лунина, О.С. Колосова. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.
3. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Научная школа искусственного интеллекта в Московском энергетическом институте на базе кафедры прикладной математики: становление и результаты // Вестник МЭИ. 2015. № 2. С. 29—37.
4. Кутепов В.П., Фальк В.Н. Асинхронные модели вычислений значений функций в языке функциональных схем // Программирование. 1978. № 3. С. 3—15.
5. Кутепов В.П., Фальк В.Н. Функциональные системы: теоретический и практические аспекты // Кибернетика. 1979. № 1. С. 46—58.
6. Кутепов В.П. Интеллектуальное управление процессами и загруженностью в вычислительных системах // Изв. РАН. Серия «Теория и системы управления». 2007. № 5. С. 58—73.
7. Кутепов В.П., Шамаль П.Н. Реализация языка функционального параллельного программирования FPTL на многоядерных компьютерах // Изв. РАН. Серия «Теория и системы управления». 2014. № 3. С. 46—60.
8. Фальк В.Н. Формальный алгоритмический язык FALGOL — тридцать лет спустя // Изв. РАН. Серия «Теория и системы управления». 2009. № 1. С. 82—88.
9. Кутепов В.П., Фальк В.Н. Формы, языки программирования, критерии и параметры сложности параллелизма // Программные продукты и системы. 2010. № 5. С. 16—25.
10. Кутепов В.П., Фальк В.Н. Функциональность направленных отношений // Вестник МЭИ. 2013. № 4. С. 193—203.
11. Шамаева О.Ю., Чернецов А.М. Эффективные вычисления для расчета электронной структуры больших молекул // Программные продукты и системы. 2012. № 2. С. 84—88.
12. Буренков С.А., Шамаева О.Ю. Параллельные вычисления как средство повышения эффективности решения задач вычислительной аэродинамики // Программные продукты и системы. 2016. № 4 (29). С. 143—148.
13. Кружилов И.С., Чернецов А.М., Шамаева О.Ю. Итерационное решение проблемы Вахба для ориентации космических аппаратов // Системы управления и информационные технологии. 2016. № 3. С. 79—82.
14. Чернецов А.М. Возможности параллельного программирования в математических пакетах // Про- граммные продукты и системы. 2016. № 2. С. 5—10.
15. Оленев Н.Н., Печенкин Р.В., Чернецов А.М. Параллельное программирование в MATLAB и SIMULINK с приложениями к моделированию экономики. М.: Изд-во ВЦ РАН, 2015.
16. Хорев П.Б. Объектно-ориентированное программирование. М.: Академия, 2004—2012.
17. Хорев П.Б. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах. М.: Академия, 2005—2008.
18. Хорев П.Б. Криптографические интерфейсы и их использование. М: Горячая линия-Телеком, 2007.
19. Хорев П.Б. Программно-аппаратная защита информации. М.: ФОРУМ, 2012—2015.
20. Хорев П.Б., Петров С.А. Создание эталонов для оценки защищенности программных систем с применением искусственного интеллекта. LAP LAMBERT. Academic Publishing, 2014.
21. Хорев П.Б. Объектно-ориентированное программирование с примерами на C. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2016.
22. Вагин В.Н. Дедукция и обобщение в системах принятия решений. М.: Наука Физматлит,1988.
23. Искусственный интеллект. М.: Радио и связь, 1990.
24. Башлыков А.А., Еремеев А.П. Экспертные системы поддержки принятия решений в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 1994.
25. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Филинъ, 2003.
26. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Интеллектуальные информационные технологии. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
27. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская Н.А., Фомина М.Б. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах. М.: Физматлит, 2004.
28. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская Н.А., Фомина М.Б. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах. М.: Физматлит, 2008.
29. Интеллектуальные системы. Коллективная монография / под ред. В.М. Курейчика. М.: Физматлит,2005—2013
30. Eremeev A.P., Vagin V.N. Method and tools for modeling reasoning in diagnostic systems // ICEIS 2009: Proc. 11th Intern. Conf. Enterprise Information Systems.2009. V. AIDSS. Рр. 271—276.
31. Еремеев А.П., Подогов И.Ю. Методы подкрепленного обучения для систем поддержки принятия решений реального времени // Вестник МЭИ. 2009. № 2. С. 153—161.
32. Еремеев А.П., Митрофанов Д.Ю. Методы удовлетворения временных ограничений в интеллектуальных системах поддержки принятия решений реального времени // Программные продукты и системы. 2010. № 1. С. 18—23.
33. Eremeev A.P., Vagin V.N. Common Sense Reasoning in Diagnostic Systems // Efficient Decision Support Systems — Practice and Challenges from Current to Future. 2004. Рр. 99—120.
34. Еремеев А.П., Куриленко И.Е. Темпоральные модели на основе логики ветвящегося времени в интеллектуальных системах // Изв. РАН. Серия «Искусственный интеллект и принятие решений». 2011. № 1. С. 14—26.
35. Фоминых И.Б., Еремеев А.П. Методы представления и обработки неопределенной информации в интеллектуальных системах поддержки принятия решений // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2012. № 1. С. 44—52.
36. Вагин В.Н., Фомина М.В., Антипов С.Г. Моделирование алгоритмов индуктивного формирования понятий в «зашумленных» базах данных // НТИ. Се- рия 2. Информационные процессы и системы. 2013. № 7. C. 20—32.
37. Vagin V.N., Fomina M.V., Antipov S.G. Modeling of Algorithms of Inductive Concept Formation in «Noisy» Databases // Automatic Documentation and Mathematical Linguistics. 2013. V. 47. No. 4. Рp. 151—161.
38. Еремеев А.П., Еремеев А.А. Интеграция технологии OLAP и нечетких множеств для обработки неопределенных и неточных данных в системах поддержки принятия решений // Программные продукты и системы. 2013. № 1. С. 6—11.
39. Башлыков А.А., Еремеев А.П. Семиотические системы реального времени для интеллектуальной поддержки принятия решений пpи управлении сложными технологическими объектами // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. № 5. Т. 11. С. 49—57.
40. Fomina M.V., Eremeev A.P., Vagin V.N. Noise Models in Inductive Concept Formation // ICEIS 2013: Proc. 15th Intern. Conf. Enterprise Information Systems, AngersLoireValley. 2013. No. 1. Pp. 444—450.
41. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Модели, методы и инструментальные средства разработки интеллектуальных систем поддержки принятия решений на основе нетрадиционных логик // Вопросы кибернетики. М.: Спутник +, 2014. С. 113—132.
42. Еремеев А.П., Королев Ю.И. Анализ и верификация моделей процессов в сложных динамических системах // Известия РАН. Серия «Искусственный интеллект и принятие решений». 2015. № 1. С. 45—56.
43. Варшавский П.Р., Алехин Р.В., Ар Кар Мьо, Зо Лин Кхаинг. Реализация прецедентного модуля для интеллектуальных систем // Программные продукты и системы. 2015. № 2. С. 26—31.
44. Вагин В.Н., Моросин О.Л. Программная реализация системы аргументации со степенями обоснования // Программные продукты и системы. 2015. № 1. С. 21—27.
45. Eremeev A.P., Korolev Yu.I. Temporal Coloured Petri Nets as a Tool for Modelling of Complex Dynamic Systems // Intelligent Information Technologies for Industry: Proc. First Intern. Sci. Conf. 2016. V. 1. Pt. V. Рр. 339—348.
46. Vagin, V.N., Morosin, O.L., Fomina, M.V. Inductive Inference and Argumentation Methods in Modern Intelligent Decision Support Systems // J. Computer and Systems Sci. Intern. 2016. V. 55 (1). Рр. 79—95.
47. Фоминых И.Б Об одном классе синергических интеллектуальных систем: некоторые итоги и перспективы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. № 6. С. 20—28.
48. Фоминых И.Б., Виньков М.М., Пожидаев А.К. Активная логика и логическое программирование // Программные продукты и системы. 2015. № 3. С. 42—48.
49. Виньков М.М., Фоминых И.Б. Аргументационная семантика для шаговых теорий активной логики c грануляцией времени // Известия РАН. Серия «Искусственный интеллект и принятие решений». 2015. № 3. С. 95—101.
50. FominykhI., Vinkov M. Paraconsistency of Argumentation Semantics for Stepping Theories of Active Logic // Intelligent Information Technologies for Industry: Proc. First Intern. Sci. Conf. 2016. V. 450. Рр. 171—180.
---
Для цитирования: Вагин В.Н., Еремеев А.П., Кутепов В.П., Фальк В.Н., Фоминых И.Б. К 40-летию кафедры прикладной математики: исследования и разработки в области обучения, программирования, информационных технологий и искусственного интеллекта // Вестник МЭИ. 2017. № 4. С. 117—128. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-117-128.
#
1. Moskovskiy Energeticheskiy Institut (Tekhnicheskiy Universitet). 1930—2005. M.: Izd-Vo MPEI, 2005. (in Russian).
2. Institut Avtomatiki i Vychislitel'noy Tekhniki Moskovskogo Energeticheskogo Instituta (Tekhnicheskogo Universiteta) (1958—2008) / pod. red. V.P. Lunina, O.S. Kolosova. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2008. (in Russian).
3. Vagin V.N., Eremeev A.P. Nauchnaya Shkola Iskusstvennogo Intellekta v Moskovskom Energeticheskom Institute na Baze Kafedry Prikladnoy Matematike: Stanovlenie i Rezul'taty. MPEI Vestnik. 2015;2:29—37. (in Russian).
4. Kutepov V.P., Fal'k V.N. Asinhronnye Modeli Vychisleniy Znacheniy Funktsiy v Yazyke Funktsional'nyh Skhem. Programmirovanie. 1978;3:3—15. (in Russian).
5. Kutepov V.P., Fal'k V.N. Funktsional'nye Sistemy: Teoreticheskiy i Prakticheskie Aspekty. Kibernetika. 1979;1:46—58. (in Russian).
6. Kutepov V.P. Intellektual'noe Upravlenie Protsessami i Zagruzhennost'yu v Vychislitel'nyh Sistemah. Izv. RAN. Seriya Teoriya i Sistemy Upravleniya. 2007;5:58—73. (in Russian).
7. Kutepov V.P., Shamal' P.N. Realizatsiya Yazyka Funktsional'nogo Parallel'nogo Programmirovaniya FPTL na Mnogoyadernyh Komp'yuterah. Izv. Ran. Seriya Teoriya i Sistemy Upravleniya. 2014;3:46—60. (in Russian).8. Fal'k V.N. Formal'nyy Algoritmicheskiy Yazyk Falgol — Tridtsat' Let Spustya. Izv. RAN. Seriya Teoriya i Sistemy Upravleniya. 2009;1:82—88. (in Russian).
9. Kutepov V.P., Fal'k V.N. Formy, Yazyki Programmirovaniya, Kriterii i Parametry Slozhnosti Parallelizma. Programmnye Produkty i Sistemy. 2010;5:16—25. (in Russian).
10. Kutepov V.P., Fal'k V.N. Funktsional'nost' Napravlennyh Otnosheniy. MPEI Vestnik. 2013;4:193—203. (in Russian).
11. Shamaeva O.Yu., Chernetsov A.M. Effektivnye Vychisleniya dlya Rascheta Elektronnoy Struktury Bol'shih Molekul. Programmnye Produkty i Sistemy. 2012;2:84—88. (in Russian).
12. Burenkov S.A., Shamaeva O.Yu. Parallel'nye Vychisleniya kak Sredstvo Povysheniya Effektivnosti Resheniya Zadach Vychislitel'noy Aerodinamiki. Programmnye Produkty i Sistemy. 2016;4 (29):143—148. (in Russian).
13. Kruzhilov I.S., Chernetsov A.M., Shamae- va O.Yu. Iteratsionnoe Reshenie Problemy Vahba dlya Orientatsii Kosmicheskih Apparatov. Sistemy Upravleniya i Informatsionnye Tekhnologii. 2016;3:79—82. (in Russian).
14. Chernetsov A.M. Vozmozhnosti Parallel'nogo Pro- grammirovaniya v Matematicheskih Paketah. Programmnye Produkty i Sistemy. 2016;2:5—10. (in Russian).
15. Olenev N.N., Pechenkin R.V., Chernetsov A.M. Parallel'noe Programmirovanie v Matlab i Simulink s Prilozheniyami k Modelirovaniyu Ekonomiki. M.: Izd-Vo VTS RAN, 2015. (in Russian).
16. Horev P.B. Ob′ektno-orientirovannoe Programmi- rovanie. M.: Akademiya, 2004—2012. (in Russian).
17. Horev P.B. Metody i Sredstva Zashchity Informatsii v Komp'yuternyh Sistemah. M.: Akademiya, 2005—2008. (in Russian).
18. Horev P.B. Kriptograficheskie Interfeysy i ih Ispol'zovanie. M: Goryachaya Liniya-Telekom, 2007. (in Russian).
19. Horev P.B. Programmno-Apparatnaya Zashchita Informatsii. M.: Forum, 2012—2015. (in Russian).
20. Horev P.B., Petrov S.A. Sozdanie Etalonov dlya Otsenki Zashchishchennosti Programmnyh Sistem s Primeneniem Iskusstvennogo Intellekta. Lap Lambert. Academic Publishing, 2014. (in Russian).
21. Horev P.B. Ob′ektno-orientirovannoe Program- mirovanie s Primerami na C. M.: Forum; Infra-M, 2016. (in Russian).
22. Vagin V.N. Deduktsiya i Obobshchenie v Sistemah Prinyatiya Resheniy. M.: Nauka; Fizmatlit,1988. (in Russian).
23. Iskusstvennyy Intellekt. M.: Radio i Svyaz', 1990. (in Russian).
24. Bashlykov A.A., Eremeev A.P. Ekspertnye Sistemy Podderzhki Prinyatiya Resheniy v Energetike. M.: Izd-Vo MPEI, 1994. (in Russian).
25. Bashmakov A.I., Bashmakov I.A. Razrabotka Komp'yuternyh Uchebnikov i Obuchayushchih Sistem. M.: Filin13, 2003. (in Russian).
26. Bashmakov A.I., Bashmakov I.A. Intellektual'nye Informatsionnye Tekhnologii. M.: Izd-Vo MGTU im. N.E. Baumana, 2005. (in Russian).
27. Vagin V.N., Golovina E.Yu., Zagoryans- kaya N.A., Fomina M.B. Dostovernyy i Pravdopodobnyy Vyvod v Intellektual'nyh Sistemah. M.: Fizmatlit, 2004. (in Russian).
28. Vagin V.N., Golovina E.Yu., Zagoryanskaya N.A., Fomina M.B. Dostovernyy i Pravdopodobnyy Vyvod v Intellektual'nyh Sistemah. M.: Fizmatlit, 2008. (in Russian).
29. Intellektual'nye Sistemy. Kollektivnaya Monografiya / pod red. V.M. Kureychika. M.: Fizmatlit, 2005—2013. (in Russian).
30. Eremeev A.P., Vagin V.N. Method and Tools for Modeling Reasoning in Diagnostic Systems. Iceis 2009: Proc. 11th Intern. Conf. Enterprise Information Systems. 2009; AIDSS.:271—276.
31. Eremeev A.P., Podogov I.Yu. Metody Podkreplennogo Obucheniya dlya Sistem Podderzhki Prinyatiya Resheniy Real'nogo Vremeni. MPEI Vestnik. 2009;2:153—161. (in Russian).
32. Eremeev A.P., Mitrofanov D.Yu. Metody Udovletvoreniya Vremennyh Ogranicheniy v Intellektual'nyh Sistemah Podderzhki Prinyatiya Resheniy Real'nogo Vremeni. Programmnye Produkty I Sistemy. 2010;1:18—23. (in Russian).
33. Eremeev A.P., Vagin V.N. Common Sense Reasoning in Diagnostic Systems. Efficient Decision Support Systems — Practice and Challenges from Current to Future. 2004:99—120.
34. Eremeev A.P., Kurilenko I.E. Temporal'nye Modeli na Osnove Logiki Vetvyashchegosya Vremeni v Intellektual'nyh Sistemah. Izv. RAN. Seriya Iskusstvennyy Intellekt i Prinyatie Resheniy. 2011;1:14—26. (in Russian).
35. Fominyh I.B., Eremeev A.P. Metody Predstavleniya i Obrabotki Neopredelennoy Informatsii v Intellektual'nyh Sistemah Podderzhki Prinyatiya Resheniy. Problemy Mashinostroeniya i Avtomatizatsii. 2012;1:44—52. (in Russian).
36. Vagin V.N., Fomina M.V., Antipov S.G. Modelirovanie Algoritmov Induktivnogo Formirovaniya Ponyatiy v «Zashumlennyh» Bazah Dannyh. NTI. Seriya 2. Informatsionnye Protsessy i Sistemy. 2013;7:20—32. (in Russian).
37. Vagin V.N., Fomina M.V., Antipov S.G. Modeling of Algorithms of Inductive Concept Formation in «Noisy» Databases. Automatic Documentation and Mathematical Linguistics. 2013;47;4:151—161.
38. Eremeev A.P., Eremeev A.A. Integratsiya Tekhnologii OLAP i Nechetkih Mnozhestv dlya Obrabotki Neopredelennyh i Netochnyh Dannyh v Sistemah Podderzhki Prinyatiya Resheniy. Programmnye Produkty i Sistemy. 2013;1:6—11. (in Russian).
39. Bashlykov A.A., Eremeev A.P. Semioticheskie Sistemy Real'nogo Vremeni dlya Intellektual'noy Podderzhki Prinyatiya Resheniy pri Upravlenii Slozhnymi Tekhnologicheskimi Ob′ektami. Informatsionno- Izmeritel'nye i Upravlyayushchie Sistemy. 2013;5;11:49—
57. (in Russian).
40. Fomina M.V., Eremeev A.P., Vagin V.N. Noise Models in Inductive Concept Formation. Iceis 2013: Proc. 15th Intern. Conf. Enterprise Information Systems, Angers
LoireValley. 2013;1:444—450.
41. Vagin V.N., Eremeev A.P. Modeli, Metody i Instrumental'nye Sredstva Razrabotki Intellektual'nyh Sistem Podderzhki Prinyatiya Resheniy na Osnove Netraditsionnyh Logik. Voprosy Kibernetiki. M.: Sputnik +, 2014:113—132. (in Russian).
42. Eremeev A.P., Korolev Yu.I. Analiz i Verifikatsiya Modeley Protsessov v Slozhnyh Dinamicheskih Sistemah. Izvestiya RAN. Seriya Iskusstvennyy Intellekt i Prinyatie Resheniy. 2015;1:45—56. (in Russian).
43. Varshavskiy P.R., Alekhin R.V., Ar Kar M'o, Zo Lin Khaing. Realizatsiya Pretsedentnogo Modulya dlya Intellektual'nyh Sistem. Programmnye Produkty i Sistemy. 2015;2:26—31. (in Russian).
44. Vagin V.N., Morosin O.L. Programmnaya Realizatsiya Sistemy Argumentatsii so Stepenyami Obosnovaniya. Programmnye Produkty i Sistemy. 2015;1:21—27. (in Russian).
45. Eremeev A.P., Korolev Yu.I. Temporal Coloured Petri Nets as a Tool for Modelling of Complex Dynamic Systems. Intelligent Information Technologies for Industry: Proc. First Intern. Sci. Conf. 2016;1;V:339—348.
46. Vagin, V.N., Morosin, O.L., Fomina, M.V. Inductive Inference and Argumentation Methods in Modern Intelligent Decision Support Systems. J. Computer And Systems Sci. Intern. 2016;55:79—95.
47. Fominyh I.B Ob Odnom Klasse Sinergicheskih Intellektual'nyh Sistem: Nekotorye Itogi i Perspektivy. Informatsionno-izmeritel'nye iUpravlyayushchie Sistemy. 2013;6:20—28. (in Russian).
48. Fominyh I.B., Vin'kov M.M., Pozhidaev A.K. Aktivnaya Logika i Logicheskoe Programmirovanie. Programmnye Produkty i Sistemy. 2015;3:42—48. (in Russian).
49. Vin'kov M.M., Fominyh I.B. Argumentatsionnaya Semantika dlya Shagovyh Teoriy Aktivnoy Logiki s Granulyatsiey Vremeni. Izvestiya RAN. Seriya Iskusstvennyy Intellekt i Prinyatie Resheniy. 2015;3:95—101. (in Russian).
50. FominykhI., Vinkov M. Paraconsistency of Argumentation Semantics for Stepping Theories of Active Logic. Intelligent Information Technologies for Industry: Proc. First Intern. Sci. Conf. 2016;450:171—180.
---
For citation: Vagin V.N., Eremeev A.P., Kutepov V.P., Fal’k V N., Fominykh I.B. On the 40 th Anniversary of the Department for Applied Mathematics: Investigations and Developments in the Fields of Education, Programming, Information Technologies and Artificial Intelligence. MPEI Vestnik. 2017; 4: 117—128. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-117-128.