Слайд 1Разработка математических методов
и программных средств для расчёта надёжности сетей
с зависимыми отказами элементов
Научный руководитель:
н.с. лаборатории МоДПрИС ИВМиМГ СО РАН,
к.ф.-м.н. Мигов Д.А.
Студент:
Коротков А.Н.
Слайд 2Задача и её актуальность
Разработка математических методов и программных средств для
расчёта надёжности сетей с зависимыми отказами элементов.
Растущая сфера применения
Отсутствие аналогичных
решений
Слайд 3Подзадачи
Ознакомление с новой предметной областью
Моделирование распространения отказов с использованием
модификации графа зависимостей по разрезам
Разработка алгоритмов и программы для:
полного обхода
графа зависимостей
расчёта различных стохастических характеристик
статистического моделирования распространения каскадных отключений
приближённого расчёта стохастических характеристик
Слайд 4Каскадные отключения в электросетях
Локальность
1 → 2 → 3
6 → 7
Нелокальность
3
→ 4
7 → 8
Слайд 5
Характерность для энергосетей в масштабе
Высокая вероятность группового отказа
Потенциал для снижения
вычислительных затрат
Моделирование отказов по разрезам
Слайд 6
Community Detection
Моделирование отказов по разрезам
Overlapping Community Detection
Слайд 7Моделирование отказов по разрезам
Слайд 8Получение стохастических характеристик
Показатели надёжности
Связность
Доступность источника
Средние значения
Число элементов в каскаде
Число отказов
на разрез
Слайд 11Требования к решению
Функциональные:
Принимать модели рассматриваемых сетей в форматах simple text
и GraphML
Решать задачу рассчета надежности заданной сети за конечное время
Предоставлять
результат работы в виде набора показателей в формате текстового файла
Нефункциональные:
Максимально простой графический пользовательский интерфейс
Наличие справочной информации с примерами использования
Комментирование всех функций и ключевых частей программного кода
Слайд 12Energy Network Optimization Tool
Входные данные: граф энергосети, значения надёжностей рёбер
Форматы:
simple text/ GML
Результат работы: набор стохастических характеристик и показателей надежности
Дополнительные
функции: генерация алгоритмов 3 методами, импорт/экспорт GML-графов, визуализация процессов распространения отказов
Слайд 13Вычислительные эксперименты
Конфигурация станции:
ЦП: Intel Xeon E5450 2.7GHz
О/п: Kingston DDR3-1333MHz
Ж/д:
Western Digital D1200BEVS 120GB
Входные данные: граф 145 вершин, 216 рёбер
Время работы:
358 сек.
Слайд 14Дальнейшее развитие
Проведение экспериментов на реальных данных, анализ эффективности решения
Распаралаллеливание кода
программы, адаптация решения для распределённых вычислений