Дослiдження стохастичної поведiнки клiтинних автоматiв
Loading...
Date
2022
Authors
Глушенков, Сергій
Чорней, Руслан
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Клітинні автомати дають змогу моделювати широкий спектр складних систем із локальною взаємодією. Попри те, що загалом поведінка окремо взятих клітинних автоматів може бути дуже простою, вдала їх комбінація або задання нестандартних правил взаємодії може значно ускладнити поведінку системи і призвести до доволі неоднозначних та непередбачуваних результатів спостережень. Стохастичність допомагає наблизити симульоване середовище до реальних умов і знайти оптимальну стратегію, яка буде більш стійкою до усіх можливих видів подій, в тому числі малоймовірних. Саме стохастичні клітинні автомати широко використовують у відтворенні природних явищ та процесів, симуляції транспортних потоків, криптографії тощо. У середовищах з наявним зовнішнім впливом стає актуальною задача пошуку оптимального керування системою.
У цій статті розглянуто оптимальні стратегії керування для систем стохастичних клітинних автоматів, наведено приклад використання алгоритму покращення стратегії в задачі
гасіння лісових пожеж, проаналізовано оптимальність вибраної стратегії.
Description
A wide range of complex systems with local interactions could be described by cellular automata.
Despite the fact, that in general, behaviour of each cellular automata on its own could be quite simple,
their effective combination, or setting unusual interaction rules may result in extraordinary system
with much more complicated behaviour, or unexpected and ambiguous observation results. Stochasticity
in interactions between cells approximates simulated environment to real conditions and helps finding
optimal strategy, which would be more stable under all circumstances and events, especially unlikely ones.
Stochastic cellular automata are often used for modelling natural phenomena and processes, simulating
traffic flows, cryptography, and so on. Finding an optimal strategy - is a key problem in managing
environments with available outside influence.
This article shows existence of optimal strategies for stochastic cellular automata systems, gives an
example of applying improving strategy algorithm in case of extinguishing forest fires, analyses chosen
strategy optimality.
Keywords
стохастичні клітинні автомати, оптимальне керування, оптимальні стратегії, лісові пожежі, статття, stochastic cellular automata, optimal control, optimal strategies, forest fires
Citation
Глушенков С. М. Дослiдження стохастичної поведiнки клiтинних автоматiв / Глушенков С. М., Чорней Р. К. // Могилянський математичний журнал. - 2022. - Т. 5. - С. 46-52. - https://doi.org/10.18523/2617-70805202246-52