donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/1282donstu-418Research ArticleTECHNICAL SCIENCESТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИON GAME-THEORY APPROACH TO PROCESS MACHINE ADJUSTMENT PROBLEMSО теоретико-игровом подходе к задачам технологической регулировки машинБорисоваЛюдмила ВикторовнаBorisovaLyudmila Victorovnaborisovalv09@mail.ruНурутдиноваИнна НиколаевнаNurutdinovaInna Nikolayevnanurut.inna@yandex.ruДимитровВалерий ПетровичDimitrovValery Petrovichkaf-qm@donstu.ruДонской государственный технический университет, Россия.РоссияDon State Technical University. RussiaRussian Federation201330092013135-66876Copyright © Borisova L.V., Nurutdinova I.N., Dimitrov V.P., 20132013Борисова Л.В., Нурутдинова И.Н., Димитров В.П.Borisova L.V., Nurutdinova I.N., Dimitrov V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/418

The problem on building the output mechanism for the intellectual information system designed for decision-making on the technological control of combines in the field is considered. The domain of the agricultural machines operation is briefly analyzed. The domain objects are complex hierarchical multilevel systems affected by the ever changing external factors. It determines complexity and multiplicity of the mathematical approaches to the output mechanism formation, and lack of the uniform formal logic approach to the optimal decision-making strategy construction. It is shown that under the conditions of lots of possible factors causing deviation of complex machinery performance indices whose probabilities are unknown or are estimated by experts, and when a dynamic response is required, it is expedient to use a game-theory approach to the selection of the optimal behavior strategy based on the analysis of the information system knowledgebase. The concepts of the performance factor matrix, and the matrix of ineffective decision-making risks are introduced. The concepts allow using the criterion-based approach to the optimal decision-making. An example of selecting the strategy of appropriate response for eliminating the cause of trouble in the harvesting workflow is given. The selection of the optimal strategy for eliminating the process quality indices deviation based on Laplace and Savage criteria used for decision-making in the “games with nature” is considered. A model example is used to illustrate the one-step procedure for decision-making under uncertainty with the application of the specified criteria. The obtained results are analyzed. Both the scope of the proposed approach and the conditions under which it can be applied are discussed.

Рассматривается задача построения механизма вывода интеллектуальной информационной системы, предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин в полевых условиях. Произведён краткий анализ предметной области функционирования сельскохозяйственных машин, объектами которой являются сложные иерархические многоуровневые системы, находящиеся под воздействием непрерывно меняющихся внешних факторов. Это обуславливает сложность и многочисленность математических подходов к формированию механизмов вывода и отсутствие единого формально-логического построения стратегии принятия оптимального решения. Показано, что в условиях большого количества возможных факторов, вызывающих отклонения показателей качества работы сложных машин, вероятности которых отсутствуют или оценены экспертами, при необходимости оперативного реагирования, целесообразно использовать теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии поведения на основе анализа базы знаний информационной системы. Введены понятия матрицы показателей эффективности и матрицы рисков принятия неэффективного решения, позволяющие использовать критериальный подход к принятию оптимального решения. Приведён пример выбора стратегии адекватного реагирования для устранения причины нарушения технологического процесса уборки зерна. Рассмотрен выбор оптимальной стратегии для устранения отклонений показателей качества процесса на основе критериев Лапласа и Сэвиджа, используемых для принятия решений в «играх с природой». На модельном примере проиллюстрирована методика одноэтапной процедуры принятия решения в условиях неопределённости с применением указанных критериев, проведён анализ полученных результатов, обсуждены условия и сфера применения предложенного подхода.

зерноуборочный комбайнтехнологическая регулировкапринятие решенийкритерий Сэвиджа.combine-harvestertechnology adjustmentdecision-makingSavage criterion.Исследования выполняются при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-06-33037, мол_а_вед) и в рамках исполнения госконтракта № 14.В37.21.0502.ReferencesКраснощёков, Н. В. Агроинженерная стратегия: от механизации сельского хозяйства к его интеллектуализации / Н. В. Краснощёков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2010. — № 8. — С. 5–7.Krasnoshchekov, N. V. Agroinzhenernaya strategiya: ot mekhanizatsii selskogo khozyaystva k yego intellektualizatsii. [Agriengineering strategy: from mechanization of agriculture to its intellectualiza-tion.] Traktory i selskokhozyaystvennyye mashiny, 2010, no. 8, pp. 5–7 (in Russian).Борисова, Л. В. Методика моделирования предметной области «технологическая настройка» в нечёткой постановке / Л. В. Борисова // Доклады РАСХН. — 2005. — № 6. — С. 62–65.Borisova, L. V. Metodika modelirovaniya predmetnoy oblasti «tekhnologicheskaya nastroyka» v nechetkoy postanovke. [Domain modeling technique “technological setup” in fuzzy statement.] Doklady RASKhN, 2005 no. 6, pp. 62–65 (in Russian).Димитров, В. П. Особенности моделирования процесса принятия решений при техноло-гической регулировке машин / В. П. Димитров, Л. В. Борисова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2009. — № 4. — С. 3–5.Dimitrov, V. P., Borisova, L. V. Osobennosti modelirovaniya protsessa prinyatiya resheniy pri tekhnologicheskoy regulirovke mashin. [Decision-making process simulation features under process machine adjustment.] Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaystva, 2009, no. 4, pp. 3–5 (in Russian).Димитров, В. П. Совершенствование информационной службы по использованию ком-байнов / В. П. Димитров, Л. В. Борисова // Техника в сельском хозяйстве. — 2008. — № 4. — С. 25–28.Dimitrov, V. P., Borisova, L. V. Sovershenstvovaniye informatsionnoy sluzhby po ispolzovaniyu kombaynov. [Development of information service on combine harvesters utilization.] Tekhnika v selskom khozyaystve, 2008, no. 4, pp. 25–28 (in Russian).Оптимизация технологического процесса по статистическим данным / Е. Ф. Ветров [и др.] // Машиноведение. — 1986. — №5. — С. 48–55.Vetrov, E. F., et al. Optimizatsiya tekhnologicheskogo protsessa po statisticheskim dannym. [Process optimization on statistics.] Mashinovedeniye, 1986, no. 5, pp. 48–55 (in Russian).Ерохин, С. Н. Влияние технологических регулировок на потери зерна за молотилкой комбайна Дон-1500 / С. Н. Ерохин, А. С. Решетов // Механизация и электрификация сельского хо-зяйства. — 2003. — № 6. — С. 18–19.Yerokhin, S. N., Reshetov, A. S. Vliyaniye tekhnologicheskikh regulirovok na poteri zerna za molotilkoy kombayna Don-1500. [Effect of technological regulations on grain losses after combine separa-tor Don 1500.] Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaystva, 2003, no. 6, pp. 18–19 (in Russian).Липовский, М. И. Комбайнам нового поколения — высокий технический уровень / М. И. Липовский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2006. — № 3. — С. 8–11.Lipovskiy, M. I. Kombaynam novogo pokoleniya — vysokiy tekhnicheskiy uroven. [High engi-neering level — to new generation of combine harvesters.] Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo xo-zyaystva, 2006, no. 3, pp. 8–11 (in Russian).Царёв, Ю. А. Перспективы использования электронной системы управления в комбайнах «Дон» и «Нива» / Ю. А. Царёв, А. В. Харьковский // Тракторы и сельхозмашины. — 2005. — № 1. — С. 37–38.Tsarev, Y. A., Kharkovskiy, A. V. Perspektivy ispolzovaniya elektronnoy sistemy upravleniya v kombaynakh “Don” i “Niva”. [Application potential for electronic control system in harvesters “Don” and “Niva”.] Traktory i selkhozmashiny, 2005, no. 1, pp. 37–38 (in Russian).Димитров В. П. Инструментальные средства для построения системы управления знаниями в области технического сервиса агропромышленного комплекса / В. П. Димитров, Б. Б. Жмайлов, Л. В. Борисова // Вестник компьютерных и информационных технологий. — 2013. — № 2. — С. 40–46.Dimitrov, V. P., Zhmaylov, B. B., Borisova, L. V. Instrumentalnyye sredstva dlya postroyeniya sistemy upravleniya znaniyami v oblasti tekhnicheskogo servisa agropromyshlennogo kompleksa. [Tools for knowledge management system building in the field of technical service of agroindustrial complex.] Vestnik kompyuternykh i informatsionnykh texnologiy, 2013, no. 2, pp. 40–46 (in Russian).Димитров, В. П. Теоретические и прикладные аспекты разработки экспертных систем для технического обслуживания машин / В. П. Димитров, Л. В. Борисова. — Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та, 2007. — 202 с.Dimitrov, V. P., Borisova, L. V. Teoreticheskiye i prikladnyye aspekty razrabotki ekspertnykh sistem dlya tekhnicheskogo obsluzhivaniya mashin. [Theoretical and applied aspects of expert systems development for machine maintenance.] Rostov-on-Don : DSTU Publ. Centre, 2007, 202 p. (in Russian).Димитров, В. П. Механические системы модельного ряда продукции ОАО «Ростсельмаш» / В. П. Димитров, Л. В. Борисова, К. Л. Хубиян. — Ростов-на-Дону : БелРусь, 2003. — 97 с.Dimitrov, V. P., Borisova, L. V., Khubiyan, K. L. Mekhanicheskiye sistemy modelnogo ryada produktsii OAO “Rostselmash”. [Mechanical systems of product range of “Rostselmash” JSC.] Rostov-on-Don : BelRus, 2003, 97 p. (in Russian).Вентцель, Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология / Е. С. Вентцель. — Москва : Высш. школа, 2007. — 208 с.Venttsel, E. S. Issledovaniye operatsiy. Zadachi, printsipy, metodologiya. [Operations analysis. Objectives, principles, methodology.] Moscow : Vysshaya shkola, 2007, 208 p. (in Russian).Таха Х. Введение в исследование операций / Х. Таха. — Москва : Вильямс, 2007. — 912 с.Takha, H. Vvedeniye v issledovaniye operaciy. [Introduction to operations analysis.] Moscow : Vilyams, 2007, 912 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.