Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН

  Создать учетную запись    

Навигация

Посещений
Просмотрено
8292329
страниц сайта с 02.2005

Лаборатория информационных технологий в управлении и робототехнике





Сайт лаборатории.

Заведующий лабораторией – д.т.н., проф., Заслуженный деятель науки РФ, Тимофеев Адиль Васильевич – теория оптимального, робастного, адаптивного, интеллектуального и нейронного управления роботами, мехатронными и аэрокосмическими системами; модели виртуальной реальности и оптимизация баз знаний; теория полиномиальных гетерогенных нейронных сетей с самоорганизующейся архитектурой; методы синтеза многозначных решающих правил минимальной сложности для распознавания образов и диагностики состояний; модели генетического кода и генно-нейронные сети; мульти-агентные системы и технологии навигации, управления и интеллектуального анализа потоков информации в робототехнических, телекоммуникационных и GRID-сетях. tav@iias.spb.su

Общая численность – 10 сотрудников и 4 аспиранта.

Научные сотрудники и краткие наименования их работ

  • Главный научный сотрудник – д.т.н., проф., Заслуженный деятель науки РФ, Кулаков Феликс Михайлович – супервизорное управление роботами, автоматизация исследования мехатронных и робототехнических систем, виртуальная и дополненная реальность. kul@iias.spb.su
  • Д.ф.-м.н., с.н.с. Панина Гаянэ Юрьевна – шарнирные механизмы, геометрические модели и алгоритмы, комбинаторная геометрия, геометрия многогранников. lcher@iias.spb.su
  • Д.ф.-м.н., с.н.с. Косовская Татьяна Матвеевна – методы и алгоритмы (а также оценки их алгоритмической сложности) решения задач искусственного интеллекта (в частности, распознавания сложных изображений и сцен) на основе их описаний на языке исчисления предикатов. kosov@NK1022.spb.edu
  • М.н.с. Чернакова Светлана Эдуардовна – интеллектуальные технологии обучения роботов показом движений, виртуальная реальность, человеко-машинный интерфейс. chernakova@iias.spb.su

Аспиранты

  • Титов Виктор Викторович – нейросетевые модели и алгоритмы управления шагающим (стопоходящим) роботом. (Научный руководитель – проф. Тимофеев А.В.)

Гранты и проекты

  • Тимофеев А.В. Грант РФФИ № 09–08–00767–а "Моделирование поведения и анимация движений подвижных агентов"
  • Тимофеев А.В. Грант РФФИ–ГФЕН Китая № 10–08–91159–а “Исследование научных проблем интеллектуального управления магистральными транспортными средствами и мобильными роботами”
  • Тимофеев А.В. Проект № 1.6. «Разработка методов мульти-агентного управления и оптимизации мульти-фрактальных архитектур телекоммуникационных сетей для распределенной GRID-среды» Программы № 13 Президиума РАН "Проблема создания национальной научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе развития GRID-технологий и современных телекоммуникационных сетей".

Учебные курсы

  • СПбГУАП, факультет нанотехнологий и интеллектуального управления, базовая кафедра “Нейроинформатика и робототехника”, кафедра «Информационных технологий в электромеханике и робототехнике»: "Основы робототехники", "Управление роботами и мехатронными системами" (Тимофеев А.В.).
  • СПбГУ, математико-механический факультет, кафедра информатики: «Нейроинформатика и нейронные сети». «Мировые информационные ресурсы» (Тимофеев А.В.), «Математическая логика», «Введение в искусственный интеллект» (Косовская Т.М.), кафедра геометрии: «Комбинаторика многогранников» (Панина Г.Ю.).
  • СПбГМТУ, «Математическая логика», «Теория алгоритмов», «Искусственный интеллект», «Дискретная математика» (Косовская Т.М.)
  • БГТУ “Военмех”, кафедра мехатроники и робототехники: «Управление роботами и робототехническими системами» (Тимофеев А.В.).
  • СПбГУ, факультет прикладной математики и процессов управления, филиал кафедры "Механика управляемого движения": "Автоматизация моделирования многомерных механических систем", "Основы управления мехатронными системами и роботами", "Технология виртуальной реальности в задачах управления", "Методы компьютерного моделирования мехатронных систем ", "Управление промышленными роботами на базе роботов FANUC" (Кулаков Ф.М.), "Интеллектуальные мехатронные системы", "Введение в современную робототехнику", "Телеуправление и обучение интеллектуальных мехатронных систем", "Информационные системы виртуальной реальности в мехатронике и робототехнике" (Чернакова С.Э.).
  • Шк. 566 (Алферовский лицей ФТШ) «Вычислительная геометрия» (Панина Г.Ю.), «Пространства модулей алгебраических кривых» (совместно с П. Зографом) (Панина Г.Ю.)
  • Физматклуб при ПОМИ. Спецсеминар (Панина Г.Ю.)
  • Летняя школа «Современная математика», Дубна «Целые точки в выпуклых многогранниках» (Панина Г.Ю.)
  • «Шарнирные механизмы». Спецсеминар физматклуба при ПОМИ (Панина Г.Ю.)

Участие в конференциях и выставках

  • XVIII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам (Санкт-Петербург, Россия, 30 мая – 1 июня 2011 г.) – А.В.Тимофеев
  • 14-я международная мульти-конференция ITA-2011 (Варна, Болгария, 20–26 июня 2011 г.). – А.В.Тимофеев
  • Межвузовская научная конференция по проблемам информатики “СПИСОК–2011”, 27–29 апреля 2011 г., Санкт–Петербург. – А.В.Тимофеев, А.М.Бакурадзе.
  • 4-я Всероссийская мульти-конференция по проблемам управления МКПУ-2011 (Россия, Дивноморское, 28 сентября – 7 октября 2011 г.). – А.В.Тимофеев.
  • V Всероссийская научно-практическая конференция "Имитационное моделирование. Теория и практика" (ИММОД-2011), 19-21 октября 2011 г., Санкт-Петербург. – А.В.Тимофеев.
  • Международная научно-практическая конференция «Экстремальная робототехника» (Санкт-Петербург, 23–25 ноября 2011 г.). – А.В.Тимофеев.
  • Вторая международная конференция «Автоматизация управления и интеллектуальные системы и среды» (АУИСС–2011) (Россия, Красная Поляна, 15–23 декабря 2011 г.) – А.В.Тимофеев.
  • «Современные проблемы математики» Международная (43-я Всероссийская) молодежная школа-конференция, Екатеринбург, февраль 2011 (приглашенный лектор). – Г.Ю.Панина.
  • “Generalized analytic functions”, Тбилиси, сентябрь 2011 (пригл. лектор) – Г.Ю.Панина.

Международное сотрудничество

  • Тимофеев А.В. – Университет Paris XII (Франция), Национальный университет оборонных технологий, Центральный Южный университет, Ханьчжоуский институт технологий (Китай), Университет Карлсруэ, Институт процессов управления и робототехники (Германия). Институт мехатроники HHI (Корея), Институт математики и информатики БАН, Институт информационных технологий БАН (Болгария).
  • Кулаков Ф.М. – Институт автоматизации производства и конструирования (Берлин, Германия); Мадридский Политехнический Университет (Испания); Meiji University (Tokyo, Japan), European Office of Aerospace Research and Development (EOARD).
  • Панина Г.Ю. – Smith College, USA, , совместная программа с I. Streinu; Oberwolfach, Германия, совместная программа с D. Siersma (Нидерланды) и G. Khimshiashvili (Грузия)

Членство в российских и международных организациях, редколлегиях журналов и т.д.

  • Тимофеев А.В. – член Международного общества “Physics and Control” (SPC), член Санкт-Петербургского комитета “International Federation of Automation Control (IFAC)”, член Международной Академии навигации и управления движением, член Международной Академии Технологической кибернетики (Инноватики), член учебно-методического совета по направлению "Мехатроника и робототехника" Минобрнауки РФ, член редколлегий журналов “Мехатроника, автоматизация, управление”, “Доклады АМАН”, “Нейрокомпьютеры: разработка и применение”, “Дифференциальные уравнения и процессы управления” (Рег. н.: П23275 от 07.03.1997. http://www.neva.ru/journal), "Informational Theories and Applications" и "Information and Knowledge Technology", заведующий базовой кафедрой “Нейроинформатики и робототехники” СПбГУАП.
  • Кулаков Ф.М. – член редколлегии журнала "Механика нелинейных систем", заведующий филиалом кафедры СПбГУ «Механика управляемого движения» при СПИИРАН.
  • Панина Г.Ю. – член Санкт-Петербургского математического общества.
  • Чернакова С.Э. – членство в Society for Information Display (USA).

Области исследований

  • Оптимальное, робастное, адаптивное и дефектоустойчивое управление; нейроинформатика и нейроуправление; интеллектуальное управление и мульти-агентная навигация; оптимизация многозначных баз знаний и гетерогенных нейронных сетей; адаптивная маршрутизация и мульти-агентная обработка потоков данных; методы управления и адаптации в мехатронике и робототехнике; квантовые и нейронные вычисления; модели и информационные технологии виртуальной реальности; видеозахват и анимация движений людей и роботов; супервизорное управление; мульти-модальный человеко-машинный интерфейс; алгоритмы анализа стерео- и мульти-изображений для систем технического зрения; автоматизация моделирования, проектирования и оптимизации робототехнических, мехатронных и инфотелекоммуникационных систем и GRID-сетей; логическое распознавание сложных изображений и сцен; оценки сложности и сходимости алгоритмов; модели генетического кода и генно-нейронных сетей, оценки сложности алгоритмов задач искусственного интеллекта, в частности, распознавания сложных образов; метрики для сравнения близости объектов, описываемых на языке исчисления предикатов.

Новые результаты исследований

  • 1. Разработаны методы мульти-агентного управления и адаптивной маршрутизации информационных потоков в глобальных телекоммуникационных системах (ТКС) с учётом особенностей распределённой научной GRID-среды [2,5,8]
  • 2. Предложены принципы построения и многокритериальной оптимизации фрактальных (самоподобных по топологии узлов и каналов связи) архитектур мульти-агентных глобальных ТКС, ориентированных на высококачественное отказоустойчивое телекоммуникационное обслуживание пользователей научной GRID-среды [6,8]
  • 3. Обоснованы и формализованы основные показатели качества многокритериальной оценки базовых топологических структур и фрактальных архитектур распределенной GRID-среды [5].
  • 4. Разработаны архитектуры и принципы построения сетевых и нейросетевых агентов для создания баз данных и знаний распределённых подсистем GRID-среды в области генетики и робототехники [5].
  • 5. Разработаны методы навигации и управления движением наземных мобильных и летательных роботов с помощью интеллектуальных систем трехмерного зрения [1–4].
  • 6. Разработаны мультисенсорные и нейросетевые технологии обнаружения и оценки потенциальной террористической опасности на транспорте [7–13].
  • 7. Построена теория Морса на пространстве модулей шарнирных многоугольников. [14–19].
  • 8. Теоретические основы построения интеллектуальных интерфейсов – тренажёров космических роботов, основанный на комбинации реальных и виртуальных моделей элементов космического робота и его внешней среды. [20-22]
  • 9. Разработка и экспериментальная проверка прототипов ключевых функциональных узлов интерфейса. [20-22]
  • 10. Разработан логико-предметный подход к решению многих задач искусственного интеллекта, допускающих формализацию на языке исчисления предикатов [23,24].
  • 11. Для объектов, описание которых допускает естественное упорядочение, доказаны полиномиальные верхние оценки числа шагов нахождения эталона в описании сложного объекта (сцены). Формализовано понятие размытого изображения для уменьшения числа шагов распознавания сложной сцены на экране дисплея [23–25].

Список публикаций

  • 1. Тимофеев А.В., Дерин О.А. Селекция объектов в мультиизображениях – Нейрокомпьютеры: разработка, применение» №7, 2010, с. 45–56.
  • 2. Тимофеев А.В., Юсупов Р.М. Принципы построения интегрированных систем мульти-агентной навигации и интеллектуального управления мехатронными роботами. – International Journal “Information Technologies & Knowledge” vol. 5, n. 3, 2011, pp. 237–244.
  • 3. Тимофеев А.В., Иванов П.Г. Решение задачи автоматической сепарации фуллеренсодержащей суспензии. – Applicable Information Models, ITHEA, vol.1, 2011, pp. 36–38.
  • 4. Тимофеев А.В., Титов В.В. Нейросетевые алгоритмы поиска решения обратной задачи кинематики робота вертикального перемещения. – Applicable Information Models, ITHEA, vol.1, 2011, pp. 111–114.
  • 5. Тимофеев А.В., Юсупов Р.М. Принципы построения интегрированных систем мульти-агентной навигации и интеллектуального управления мехатронными роботами. – Материалы 14-й международной мульти-конференции ITA-2011 (Варна, Болгария, 20–26 июня 2011 г.).
  • 6. Тимофеев А.В. Мульти-агентные технологии и их приложения в робототехнике и нейроинформатике - Материалы межвузовской научной конференции по проблемам информатики “СПИСОК–2011”, 27–29 апреля 2011 г., Санкт–Петербург, с. 303–306.
  • 7. Тимофеев А.В., Титов В.В. Нейросетевые алгоритмы приближения решения обратной задачи кинематики робота вертикального перемещения (РВП) - Материалы межвузовской научной конференции по проблемам информатики СПИСОК–2011, 27–29 апреля 2011 г., Санкт–Петербург, с. 307–310.
  • 8. Тимофеев А.В. Интеллектуальные и нейросетевые технологии управления роботами и робототехническими системами. – Материалы 4-й Всероссийской мульти-конференции по проблемам управления МКПУ-2011 (Россия, Дивноморское, 28 сентября – 7 октября 2011 г.), т. 1, с. 194–196.
  • 9. Тимофеев А.В., Титов В.В., He Hangen, Xu Xin. Принципы интеграции и интеллектуализации систем навигации и управления движением магистральных транспортных средств и мобильных роботов. – Материалы 4-й Всероссийской мульти-конференции по проблемам управления МКПУ-2011 (Россия, Дивноморское, 28 сентября – 7 октября 2011 г.), т.2, с. 260–262.
  • 10. Тимофеев А.В. Иерархические самооорганизующиеся нейронные сети и алгоритмы мульти-агентного принятия решений – Материалы 4-й Всероссийской мульти-конференции по проблемам управления МКПУ-2011 (Россия, Дивноморское, 28 сентября – 7 октября 2011 г.), т.1, с. 43–45.
  • 11. Тимофеев А.В., Титов В.В., Хэ Ханьгэнь, Сюй Синь. Методы проектирования и интеграции интеллектуальных систем управления движением магистральных транспортных средств и мобильных роботов. – Материалы XVIII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам (Санкт-Петербург, Россия, 30 мая – 1 июня 2011 г.), с. 236–237.
  • 12. Юсупов Р.М., Тимофеев А.В. Развитие теории интеллектуальных систем управления движением и мультиагентной навигации в экстремальной робототехнике. – Труды международной научно-практической конференции «Экстремальная робототехника» (Санкт-Петербург, 23–25 ноября 2011 г.), с. 48–55.
  • 13. Юсупов Р.М., Тимофеев А.В., Нагоев З.В. Проблемы и методы интеллектуального управления движением мультиагентных робототехнических систем. – Труды Второй международной конференции «Автоматизация управления и интеллектуальные системы и среды» (АУИСС–2011) (Россия, Красная Поляна, 15–23 декабря 2011 г.) (в печати).
  • 14. Panina G., Zhukova A., Morse index of a cyclic polygon, Cent. Eur. J. Math., 9(2) (2011), 364-377.
  • 15. Жукова А.М., Панина Г.Ю. Равновесные положения плоского полигонального шарнирного механизма // Труды СПИИРАН. 2010. Вып. 12. С. 226–234.
  • 16. M. Khristoforov, G. Panina, Swap action on moduli spaces of polygonal linkages – «Современная математика. Фундаментальные направления» (в печати).
  • 17. G. Khimshiashvili, Panina G., D. Siersma, A.Zhukova, Extremal configurations of polygonal linkages, Oberwolfach preprint http://www.mfo.de/scientific-programme/publications/owp/2011/OWP2011_24.pdf
  • 18. M.Khristoforov, G.Panina, Swap action on moduli spaces of polygonal linkages, arXiv:1107.0126
  • 19. Igamberdiev, G.Panina Around a conjecture by R. Connelly, E. Demaine, and G. Rote, arXiv:1106.1134
  • 20. Кулаков Ф. М. Активное силомоментное управление роботами без использования запястных силомоментных сенсоров. – Изв. РАН. ТиСУ. 2011, №6, с. 199-220.
  • 21. Алфёров Г. В., Кулаков Ф. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. Информационные системы виртуальной реальности в мехатронике и робототехнике. – СПб, Изд. СПбГУ, 2010, 168 с.
  • 22. Кулаков Ф. М. Методы построения тренажёров космических роботов с функциями интеллектуальных интерфейсов. – Изв. РАН. ТиСУ. 2012 (в печати).
  • 23. Косовская Т.М. Некоторые задачи искусственного интеллекта, допускающие формализацию на языке исчисления предикатов, и оценки числа шагов их решения // Труды СПИИРАН, 2010. Вып. 14. С. 58 – 75.
  • 24. Kosovskaya T. Discrete Artificial Intelligence Problems and Number of Steps of their Solution // International Journal ''Information Theories and Applications'', Vol. 18, Number 1, 2011. P. 93 – 99.
  • 25. Косовская Т.М. Распознавание изображений на экране дисплея и оценки числа шагов алгоритмов в рамках логико-предметной распознающей системы // Труды СПИИРАН, 2011. (принято к печати).









Copyright © Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН

Дата публикации: 2005-06-24 (7475 раз(а) прочтено)

[ Вернуться назад ]


Webmaster: spiiras[AT]computer[DOT]edu[DOT]ru
Правила пользования официальным Сайтом СПИИРАН
© St.Petersburg Institute for Informatics and Automation of RAS
Сайт создан на основе системы © PHP-Nuke распространяемой по лицензии GNU/GPL license.
Открытие страницы: 0.04 секунды