Модель управления режимами работы системы на основе матрицы решений

G A Blagodatsky; M M Gorokhov; D E Dokuchaev; E V Karachev

doi:10.22213/2410-9304-2022-4-48-55

Authors

G. A. Blagodatsky Kalashnikov ISTU
M. M. Gorokhov Kalashnikov ISTU
D. E. Dokuchaev Kalashnikov ISTU
E. V. Karachev Kalashnikov ISTU

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-4-48-55

Keywords:

decision matrix, knowledge base, hierarchy of parameters, control algorithm, radio system

Abstract

The article presents the application results of cognitive radio system model for mode control. The main approach to control model is the strategy of maximum result achievement for each scenario of system application (lack of time, limitations on computing power, energy savings). The system hierarchical decomposition and its analysis by the Saaty pair comparison method were chosen as methods control model implmentation, followed by the resource consumption matrices based on the results of optimizing the parameters of the system functioning in various application scenarios. A hierarchical multilevel structure of system elements, consisting of four levels, is considered, and a function of signal transmission efficiency via a given hierarchy of system elements is introduced. Algorithm system control based on the efficiency function according to the decision matrix for four scenarios of system application is given: the full amount of necessary resources, half of the energy resource is available, the energy resource is almost exhausted, the lack of time situation. The paper considers four modes of digital data transmission, and three modes of voice message digital transmission and six analog modes of message transmission in a cognitive radio system. Evauation of signal transmission maximum efficiency for each of the considered modes is given in accordance with the proposed hierarchy of system elements. The analysis of the results of cognitive radio system operation according to the proposed control model is carried out. The paper shows that in digital modes, when controlled according to the proposed model, the decrease in efficiency occurs much more slowly than when using analog modes, in addition, in digital modes, the resource consumption rate is significantly reduced, while in analog modes it increases sharply to maintain maximum efficiency.

Author Biographies

G. A. Blagodatsky, Kalashnikov ISTU

PhD in Engineering, Assoc. Prof.

M. M. Gorokhov, Kalashnikov ISTU

Dr Sc in Physiscs and Mathimatics, Professor

D. E. Dokuchaev, Kalashnikov ISTU

Kalashnikov ISTU

E. V. Karachev, Kalashnikov ISTU

Master Degree Student

References

Смирнов В. А., Подоплекин Ю. Ф. Оценка качества интеллектуальной системы для контроля технических объектов // Стандарты и качество. 2021. № 8. С. 98-103. DOI 10.35400/ 0038-9692-2021-8-98-103.

Тагирова К. Ф., Шалупов И. С., Вульфин А. М. Современные интеллектуальные информационные технологии в нефтяной промышленности // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2022. Т. 26, № 3 (97). С. 78-89. DOI 10.54708/ 19926502_2022_2639778.

Механизмы самообучения в мультиагентных робототехнических группировках на основе эволюционного леса деревьев классификации / В. М. Лохин, С. В. Манько, С. А. К. Диане [и др.] // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18, № 3. С. 159-165. DOI 10.17587/ mau.18.159-165.

Анализ иерархической модели автоматизированной системы управления параметрами радиолиний когнитивной радиосистемы / Г.А. Благдатский, А. Н. Копысов, В. В. Хворенков, И. С. Батурин // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. № 6 (10). С. 51-67.

Саати Т. Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях: Аналитические сети. М. : Изд-во ЛКИ, 2008. - 360 с.

Saaty, Thomas L. Relative Measurement and its Generalization in Decision Making: Why Pairwise Comparisons are Central in Mathematics for the Measurement of Intangible Factors - The Analytic Hierarchy/Network Process // RACSAM (Review of the Royal Spanish Academy of Sciences, Series A, Mathematics) : journal. 2008. June (vol. 102, no. 2). P. 251-318.

К вопросу применения метода парных сравнений при разработке когнитивных систем связи / А. Н. Копысов, Г. А. Благодатский, В. В. Хворенков [и др.] // Технологии разработки и отладки сложных технических систем : сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 27-28 марта 2019 года / Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Центр инженерных технологий и моделирования «Экспонента». М. : Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), 2019. С. 106-115.

Канторович Л. В. Математические методы организации планирования производства. Л. : Издание Ленинградского государственного университета, 1939.

Ларичев О. И., Кожухаров А. Н. Многокритериальная задача о назначениях // Автоматика и телемеханика. 1977. № 7. С. 71-87.

Lootsma F. Scale sensitivity in the multiplicative AHP and SMART //j. Multi-Criteria Decision Analysis.: 1993. Pp.87-110.

Lootsma F. The multiplicative AHP, SMART and ELECTRE in a common contex / F. Lootsma, H. Schuijt // Journal of Multi-Criteria Decision Analysis.: 1997. Pp. 185-196.

Миркин Б. Г. Методы кластер-анализа для поддержки принятия решений: обзор. М. : ВШЭ, 2011. 88 с.

Черноруцкий И. Г. Методы принятия решений. СПб. : СПбГПУ, 2012. 318 с.

Холодов П. Н. Выбор оптимального решения в проектировании железных дорог на основе многокритериальной оценки : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2012. 168 с.

Bernasconi M. The Analytic Hierarchy Process and the Theory of Measurement / M. Bernasconi, C. Choirat, R. Seri // Management Science. 2010. Pp.699-711.

Кравченко К. А., Благодатский Г. А., Копысов А. Н. Автоматизация процесса консолидации результатов экспертиз по МАИ // Системы компьютерной математики и их приложения. 2021. № 22. С. 56-62.