Н. Н. Петров/Описание спецкурсов

На кафедре исследования операций представлены наряду с другими вопросами и некоторые направления современной теории управления. Основная черта рассматриваемых задач — конечномерность множества состояний управляемой системы, динамика которой описывается (обыкновенными!) дифференциальными уравнениями. Продолжая лучшие традиции кафедры, желающие могут изучать задачи управления на гладких многообразиях в рамках дифференциальной топологии, методы которой в недавнем прошлом продемонстрировали неслыханную мощь.

В теории конфликтного управления рассматриваются «захватывающие» задачи преследования и поиска, в которых целью управляющей стороны является захват противника (видимого в задачах преследования и невидимого в задачах поиска). В моделях, описывающих динамику участников, время предполагается либо непрерывным, либо дискретным. В последнем случае ареной конфликта как правило служит конечный связный граф. Проводимые кафедрой исследования в теории гарантированного поиска не имеют аналогов в мировой литературе.

В семестровом специальном курсе «Задачи оптимального управления» рассматриваются управляемые системы весьма общего вида. Хотя используемая в нём терминология, в основном, механическая, его материал может быть использован в задачах управления физическими, химическими и даже экономическими системами. «Задачи оптимального управления» — естественное продолжение общего курса «Экстремальные задачи», который читается для третьекурсников.

В семестровом специальном курсе «Задачи на графах» изучаются некоторые разделы теории гарантированного поиска. В нём описываются красивые и нетривиальные связи между так называемыми «поисковыми числами« графов и другими важными числовыми инвариантами, возникающими в различных областях дискретной математики. Успех в решении большинства задач поиска во многом зависит от умения работать на персональном компьютере. На кафедре с его помощью получены наиболее впечатляющие результаты в этой важной проблематике.

Специальный курс «Задачи оптимального управления»

  1. Задачи оптимального и конфликтного управления.
  2. Теорема существования, единственности и продолжимости траекторий систем управления.
  3. Задача об устойчивости движения и управляемость.
  4. Множество управляемости и критерий его одноточечности.
  5. Теорема об области управляемости.
  6. Связь между различными определениями локальной управляемости.
  7. Алгебры Ли и геометрическая интерпретация скобок Ли.
  8. Теорема о размерности множества управляемости для симметричных систем управления.
  9. Множество управляемости линейных систем управления с постоянными коэффициентами.
  10. Задача об устойчивости в целом.
  11. Теорема о полной управляемости.
  12. Критерий нормальной локальной управляемости (в терминах множеств управляемости за конечное время).
  13. Определение функции Беллмана для задачи быстродействия.
  14. Вывод основного уравнения динамического программирования.
  15. Непрерывность снизу функции Беллмана и нормальная локальная управляемость.
  16. Непрерывность сверху функции Беллмана и нормальная локальная управляемость.
  17. Критерий нормальной локальной управляемости (в терминах поверхностей уровня функции Беллмана).
  18. Положительные базисы.
  19. Теорема о неявной положительной функции.
  20. Теорема о нормальной локальной управляемости по нулевому приближению.
  21. Теорема об отсутствии нормальной локальной управляемости по нулевому приближению
  22. Нормальная локальная управляемость двумерных систем.

Специальный курс «Задачи теории графов»

  1. Кликовое и хроматическое число графа.
  2. Постановка задачи вершинного поиска.
  3. Некоторые свойства субмодулярных функций.
  4. Теоремы о существования клубков специального вида.
  5. Теорема о существовании монотонной выигрывающей программы
  6. Теорема о дополнении графа интервалов.
  7. Теорема Гилмора-Хоффмана о характеризации графов интервалов.
  8. Теорема о вершинно-поисковом числе графа интервалов.
  9. Теорема о вершинно-поисковом числе произвольного графа.
  10. Теорема о матрице сетей-ключей.
  11. Теорема о характеризации хордального графа в терминах РЕ-упорядочения.
  12. Теорема о характеризации хордального графа в терминах минимальных разделителей.
  13. Совершенство хордального графа.
  14. Совершенство дополнения хордального графа.