«ШОҚан оқулары 19» Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары

296
 
 
2.  Шкляр  В.Н.  Надежность  систем  управления.  Томск:  Изд-во  Томского 
политехнического университета, 2009. -126 с.  
3. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и 
определения.  
4.  Надежность  в  технике.  Выбор  способов  и  методов  резервирования, 
рекомендации Р50-54-82-88. — М.: Изд-во стандартов 1988. — 94 с. 
5.  Сугак  Е.В.,  Кучкин  А.Г.,  Бельская  Е.Н.  Надежность  технических 
систем  и  техногенный  риск.  Сиб.  гос.  аэрокосмич.  ун-т.  -  Красноярск,  2013.  - 
436 с. 
6.  Окладникова  Е.Н.  Оптимизация  системы  технического  обслуживания 
потенциально опасных объектов. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008. 
7.  Акимов,  В.А.  Надежность  технических  систем  и  техногенный  риск  / 
В.А. Акимов, В.Л. Лапин, В.М. Попов и др. -М.: Деловой экспресс, 2002. -368 с. 
8. Александровская, Л.Н. Безопасность и надежность технических систем 
/ Л.Н. Александровская и др. - М.: Унив. кн.: Логос, 2008. - 376 с. 
9.    Гуськов,  А.В.  Надежность  технических  систем  и  техногенный  риск  / 
А.В. Гуськов, К.Е. Милевский / Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2007. – 
427 с. 
10. Надежность технических систем: учеб. пособие / Е. В. Сугак [и др.] ; 
под общ. ред. Е.В. Сугака, Н.В. Василенко. Красноярск: НИИ СУВПТ, 2000 
11.  Райкин  А.Л.  Вероятностные  модели  функционирования  ре-
зервированных устройств. М.: Наука, 1968. 
12.  Ушаков  И.А.  Методы  решения  простейших  задач  оптимального 
резервирования при наличии ограничений. М.: Сов. радио, 1969. 
13. Надежность технических систем: справ. / под ред. И.А. Ушакова. М.: 
Радио и связь, 1985. 
14.  Обеспечение  и  методы  оптимизации  надежности  химических  и 
нефтеперерабатывающих производств / В.В. Кафаров [и др.]. М.: Химия, 1987. 
15. Надежность технических систем: справ. / под ред. И.А. Ушакова. М.: 
Радио и связь, 1985. 
16. Оптимальные задачи надежности / пер с англ. под ред. И. А. Ушакова. 
М.: Стандарты, 1968. 
17.  Нечипоренко  В.И.  Структурный  анализ  и  методы  построения 
надежных систем. М.: Сов. радио, 1968. 
18. Теория надежности радиоэлектронных систем в примерах и задачах / 
под ред. Г.В. Дружинина. М.: Энергия, 1976. 
19.  Ушаков  И.А.  Оптимизация  надежности  сложных  систем  методом 
наискорейшего  спуска  /  /  Прикладные  задачи  технической  кибернетики.  М.: 
Сов. радио, 1966. С. 199-224. 
20. Раскин Л.Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального 
управления. М.: Сов. радио, 1976. 
21.  Вопросы  математической  теории  надежности  /  Е.Ю.  Барзилович  [и 
др.]. М.: Радио и связь, 1983. 

297
 
 
22.Ушаков  И.А.  Приближенное  решение  задачи  оптимального 
резервирования  для  высоконадежных  систем  //  Оптимальные  задачи 
надежности. М.: Стандарты, 1968. С. 135-151. 
23. Половко А.М. Основы теории надежности. М.: Наука, 1964. 
 
 
 
САБАҚ КЕСТЕСІН ҚҦРУ 
 
Есенов Е.М. 
Кӛкшетау қ., Ш. Уәлиханов атындағы Кӛкшетау мемлекеттік университеті 
yessenov@list.ru
 
 
Соңғы  кездегі  қарқынды  жайылып  келе  жатқан  тҥгел  сандық 
программалау әдісімен шешу,  «генетикалық алгоритмі» терминімен  бірлескен, 
бҥтін әдіс болып саналады.  Классикалық әдіспен салыстырғанды генетикалық 
алгоритмнің басымдылығы және негізгі ерекшеліктері келесіде кӛрсетілген: 
 
Генетикалық алгоритм,  мақсатты қызмет айғағынан тҧратын, параметрі 
кӛрсетілген кодтармен жҧмыс жасайды; 
 
Іздеу  процесінде  генетикалық  алгоритм  дәстҥрлі  әдістегідей  емес, 
кеңістіктегі  іздеу  нҥктелерінің  бірнеше  тҥрін  қолданады.  Яғни,  генетикалық 
алгоритм  шешу мҥмкіншілігінің  жан –жақты жиынтығын  қарастырады. 
 
Генетикалық  алгоритм  жҧмыс  кезеңінде  оның  жҧмыс  қабілеттілігін 
арттыратын басқа қосымша ақпараттарды  пайдаланбайды. 
 
Генетикалық  алгоритмді  жаңа  нҥкте  іздеуді  тудырушы  ереже  ретінде 
және  бір  нҥктеден  екінші  нҥктеге  ауысатын  детерминантты  ереже  ретінде  де 
пайдаланады. 
Генетиқалық  алгоритмнің негізгі объектілері болып; дарақ (индивидуум), 
хромосома,  тек,  генотип,  фенотип,  қажеттілік  қабілеті  саналады.  Генетикалық 
алгоритм теориясында саналатын операторлармен, орындалушы объектілердің, 
негізгі операция болып саналады: селекция, тоғысу және мутация. Дарақ ӛзіне 
бір  немесе  бірнеше  хромосомды  қосады,  әр  хромосом  бір  немесе  бірнеше 
тектен тҧрады. 
Дарақтың  логикалық-  ҥлгісі  ретінде,  хромосом  кодының  кортеждері 
шығады. Дарақтың генотипі депкейбір дарақтың реттелген тобы,  ал дарақтың 
фенотипті  депосы  тектердің  мағынасы  (белгісі)  саналады.  Генотип-  ауыспалы 
ҧқсастыктың  реттелген  жиынтығы,  фенотип-  осы  ауыспалылардың  реттелген 
мағына  жиынтығы  деген  ҥйлестік  бар.  Жарамдылық  қызметі  ретінде  тҥгел 
саналатын бағдарламаның оңтайлы шешімінің мақсатты қызметі есептелінеді. 
Генетикалық алгоритмді қолдана отыра, тҥгел саналатын бағдарламаның 
оңтайлы шешуі келесі жолмен табылады. 
Алгоритмнің  алғашқы  қадамында,  әр  дарақ  қауымдалыстығы  міндетті 
шешуді  ҧсынатын  бастапқы  дарақ  қауымдаластығы  қалыптасады,  басқаша 
айтқанда, шешімнің кандидаты болмақ. Кӛбінесе, бастапқы қауымдаластықтың 

298
 
 
қалыптасуы,  кездейсоқ  заңды  қолдану  арқылы,  кӛп  жағдайда  бастапқы 
қауымдаластық  басқа  алгоритм  жҧмысының  нәтижесі  болуы  да  мҥмкін. 
Қауымдаластықтың даралығы бір немесе бірнеше хромосомнан тҧратынын атап 
ӛткен  дҧрыс.  Дарақтың  әр  хромосомасы  геннен  тҧрады,  тіпті  хромосомдағы 
генетикалық  саны  шешуші  міндеттегі  тҥрлендіруші  параметр  санымен 
анықталады  (мақсатты қызмет дәлелі).  
Генетикалық операторларды қолдану ҥшін бҧл параметрлердің мағынасы 
екі  реттегі  тҥрінде  кӛрсетілген,  яғни  бірнеше  биттен  қҧралған  екі  жолдан 
ҧсынылуы тиіс. Текті кодтау кезіндегі бит саны. (Хромосомдар) керекті есепті 
шешудің нақтылығына байланысты. 
Генетикалық  алгоритм  жҧмысының  екінші  қадамында,  басқа  дарақтарға 
қарағанда  айрықша  мағыналы  қызметке  жарамды  бейімделген  дарақтардан 
таңдау  немесе  селекция  жҥреді.  Содан  кейін  таңдаулы  дарақтарға  қосу  және 
мутация операциялары қолданылады.  
Классикалық  генетика  алгоритмінде  бейімделген  дарақтарды  таңдау, 
кездейсақ  жағдайда  әртҥрлі  таратушы,  заңдылықтары  бар,  тҥрлі  кездейсоқ 
кӛлемдегі  дискретті  генерациялау  әдісімен  жҥзеге  асырылады.  Осы  әдістер 
арасында  таңдау  рулетка  дӛңгелекшесі,  пропорционалды  таңдау,  шығарып 
тастау таңдауы, тең мҥмкіншілікті таңдау және т.б. әдістерімен тандалатынын 
ескерген жӛн. Аталмыш әдістердің ӛз қҧндылықтарымен қатар кемшіліктері де 
бар,  мысалы:  кӛрсетілген  әдісіндегі  ортақ  әдісінің  кемшілігі  болып,  кейбір 
буында  қолданғанда  ерекше  жақсы  дарақ  қауымдастылығы  жойылып  кетуіде 
мҥмкін. Бҧл кемшілікті жоюдың бір әдісі-таңдау қауымдастылығында ―ерекше‖ 
дарақты  сақтау,  элиталы  таңдау  жасау.  (―ең  жақсы‖  дарақ  әрдайым  келесі 
буынға ауысады). 
Ҥшінші  кезенде  дарақты  шағылыстыру  операциясы  жҥзеге  асырылады. 
Бҧл рәсімнің маңыздылығы таңдаудан ӛткен, генетикалық  код және екі дарақ 
учаскелерінің  кездейсоқ  ауысуы  арқылы  генетикалық  код  хромосомдарының 
жаңа комбинациясын табу. Бҧл ынғайланған дарақпен аса ынғайланбаған дарақ 
арасында кездесетін, қосымша жаңа дарақ алуға мҥмкіншілігін  туғызады. Бҧл 
қҧбылыс кездейсоқ әдіспен шағылыстыру деп тҥсіндіріледі.  
Тӛртінші  кезеңде  шағылысу  нәтижесінде  алынған  қауымдастылыққа,  
мутация операциясы қолданылады. Осы операция арқылы, принципиалды жаңа 
генотип және фенотип дарақтарын алуға болады, қарастырған қауымдастылық 
одан  да  ҥлкен  дарақтың  тҥрленуіне  әкеледі.  Бҧл  оператордың  мәнісі  келесіде: 
қауымдастылықты  кездейсоқ  жағдайда  дарақ,  сонымен  қатар  тек  позициясы 
таңдалады,  мҧнда  мағынасы  қарама  қарсы  ӛзгереді  (0→-1  немесе  1  →  0). 
Бҧндай  кездейсоқ  ӛзгерісті  енгізу  іздеу  кеңістігінде  бҥтіндей  оңтайландыруда 
шешімін  табуға  әсерін  тигізеді.  Алгоритм  жҧмысында  аталмыш  операторлар 
жарату  функциясы  мағынасын  жақсарту  бағытында  бірқатар  және  бастапқы 
қауымдастылықтың біртіндеп ӛзгеруіне әкеліп соқтырады. 
Генетикалық  алгоритм  жҧмысы  негізінің  сапа  критериінде,  градиентті 
әдіс  арқылы  кӛп  ӛзгеріс  қызметін  біртіндеп  оңтайландыруға  қолданған, 
ҧқсастығы бар, шарт немесе критерийді қарастыруға болады: