Коллектив научных сотрудников Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого вывел процессы оптимизации технологических систем в промышленности и строительстве на совершенно иной уровень. Научная группа под руководством кандидата технических наук Алексея Гинцяка реализовала уникальный программный комплекс на базе мультиагентного подхода, обеспечивающий эффективное распределение ресурсов в производственных цепочках с распределённой структурой.
Мультиагентная система: совместная работа для общей эффективности
В основе разработки лежит принцип мультиагентных систем, когда множество участников отличаются своими функциями и знаниями. Это могут быть как люди, так и роботы, станки, программные компоненты или логистические элементы. Каждый агент обладает собственными данными о текущем состоянии той части процесса, за которую отвечает. Такая распределённая структура коммуникаций обеспечивает, чтобы решения принимались на основе обмена знаниями, а производственные сценарии были максимально обоснованы и устойчивы.
Для реализации оптимизации задействована итеративная коммуникация: интеллектуальные агенты поэтапно обмениваются информацией, согласовывают свои планы и сценарии использования производственных мощностей и ресурсов, реагируя на изменения внешней среды и поступление новых сведений. Такой подход позволяет учесть индивидуальные особенности и потребности каждого этапа производства.
ПОЛАНИС — цифровая платформа нового поколения
Мультиагентная система органично интегрирована в цифровую платформу анализа мультимодальных данных ПОЛАНИС, которую разрабатывают в СПбПУ в рамках ключевых университетских инициатив по внедрению искусственного интеллекта и совершенствованию кросс-отраслевых задач. Эта платформа становится универсальным инструментом для самых разных отраслей, где требуется гибкая и быстрая адаптация технологических процессов под изменяющиеся условия рынка и производства.
Преимущества новой платформы уже были доказаны экспериментально. Разработанные СПбПУ алгоритмы демонстрируют возможность находить оптимальные решения в среднем в 10 раз быстрее по сравнению с традиционными методами. При этом, по мере углубления моделирования, система не только сохраняет высокое качество управления, но и превосходит ряд классических технологических ограничений.
Потенциал в нефтегазовом секторе и перспективы расширения
Особенно ощутимую пользу новая система может принести для нефтегазовой отрасли. Благодаря индивидуальным сценариям использования ресурсов, технология ПОЛАНИС позволяет более точно планировать операции по бурению новых скважин и проведению геолого-технических мероприятий. Это обеспечивает увеличение объёма извлечения сырья при снижении затрат на его добычу. В настоящее время команда СПбПУ активно тестирует прототипы решений на реальных отраслевых данных, совершенствуя математический аппарат и цифровые инструменты.
Уникальная особенность реализации платформы заключается в многоуровневой организации агентов. Как пояснил руководитель направления Алексей Гинцяк, в рамках симуляции одни агенты детально владеют информацией о состоянии конкретных объектов, а другие получают обзорные, но менее глубокие сведения о полной картине в регионе. Каждый участник формирует собственную стратегию и предложения по распределению ресурсов, после чего неоднократно согласует свои решения с остальными, что приводит к максимально сбалансированному и живучему плану для разработки и эксплуатации.
Мультиагентная стратегия: устойчивость и реалистичность
Важная инновационная составляющая платформы ПОЛАНИС — переход от централизованного к распределённому принятию решений. Агенты не получают команду сверху, а предлагают варианты, аргументируют свои приоритеты и договариваются между собой. Такой механизм повышает устойчивость производственной системы к внешним и внутренним сбоям и обеспечивает реалистичное выполнение задач на всех возможных уровнях. Комплексность и гибкость подхода позволяют формировать индивидуальные решения для различных производственных сценариев, что ценится крупными предприятиями, ориентированными на долгосрочное и устойчивое развитие.
Индустриальные планы на будущее и значение интеграции
Для дальнейшего развития специалисты СПбПУ намерены активно сотрудничать с индустриальными партнёрами. Такие взаимодействия дают возможность создавать набор прикладных программных библиотек, которые станут неотъемлемой частью решений по оптимизации управленческих и производственных процессов. Быстрая интеграция новых алгоритмов в корпоративные цифровые экосистемы принесёт значимую выгоду предприятиям и позволит повысить качество контроля, стратегическое планирование и конкурентоспособность.
Университет демонстрирует уверенное движение к созданию мощных инструментов цифрового моделирования, способных кардинально повысить эффективность и конкурентоспособность не только российских, но и глобальных промышленных систем. Работа Алексея Гинцяка и его команды задаёт новые стандарты в области цифровых платформ и мультиагентных технологий для управления производством.
