Računalno modeliranje i optimizacija

Vrsta
Kratica
Šifra
Voditelj
Početak
Završetak
ZNA

I-316-01036-VIF2013-21
Nikica Hlupić
8.11.2013.

Opis projekta

Održivi razvoj suvremenog društva i gospodarstva zahtijeva kontrolu i međusobno usklađivanje djelovanja pojedinih subjekata, a u sustavima današnje složenosti učinkovito upravljanje moguće je jedino primjenom računala. No, računala možemo primijeniti tek kada dobro poznajemo zakonitosti ponašanja sustava (tvrtka, organizacija, stroj, ...), dakle moramo imati pouzdani model procesa kojim upravljaju ili pomažu u donošenju odluka. Pored samog modela, neophodni su i brzi optimizacijski algoritmi kako bismo pravodobno i ispravno reagirali na promjene u sustavu. To ukazuje na neraskidivu povezanost i važnost računalnog modeliranja i optimizacije u suvremenoj znanosti, a s obzirom na iskustvo i kretanja u tom području, predviđamo dvije glavne smjernice našeg daljnjeg istraživanja: 1) modeliranje i simuliranje složenih sustava te 2) razvoj optimizacijskih metoda i algoritama. To su zasebne, ali usko povezane i međusobno prožete discipline. Modeliranje se temelji na poznavanju sustava i fizikalno-matematičkoj formulaciji njegovog ponašanja pa je ono najšira od uključenih disciplina i usavršavanje na tom polju zapravo se obavlja tijekom proučavanja konkretnog problema. Simuliranje, kao osnovni način eksperimentalne provjere modela i upravljačkih algoritama, podrazumijeva vladanje najsloženijim programskim tehnikama i specijaliziranim programskim jezicima, a redovito iziskuje nadprosječno snažna računala. Što se tiče optimizacijskih metoda, povećanjem procesne snage računala raste i opseg primjene optimizacija pa sve važnije postaju neke odavno poznate, ali računski komplicirane metode koje do nedavno nisu imale praktičnu primjenu. Međutim, usporedno s porastom kvalitete ostvarivih rješenja rastu i zahtjevi koji se pred optimizaciju postavljaju pa se sve više inzistira na pronalaženju najboljeg mogućeg rješenja za neki problem, a sve je rjeđe prihvatljivo samo “jako dobro” rješenje. Taj usporedni napredak znanosti i porast očekivanja doveo je u zadnjih petnaestak godina (stanje 2014. god.) do profiliranja nove grane optimizacije, tzv.  globalne optimizacije, koja prihvatljivima smatra samo apsolutno (globalno) najbolja rješenja. Na kraju, ugradnja znanja u računalni program jest ono što nazivamo razvoj algoritama. Optimizacijske metode kao ideje su često na vrlo visokoj logičkoj razini, dok je njihova stvarna primjena moguća tek primjenom računala, čime opet dolazimo do potrebe za detaljnim poznavanjem složenih struktura podataka i raznih naprednih algoritama. Iz prethodnog opisa područja istraživanja razvidna je njegova važnost i znanstvena izazovnost, što nam je i tijekom dosadašnjeg znanstvenog rada bio najvažniji poticaj.


Izvođači