Защита диссертации Джетмековой Салтанат Серикбаевны на соискание степени доктора философии (PhD) по специальности «6D070200 - Автоматизация и управление»

В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Джетмековой Салтанат Серикбаевны на тему Разработка моделей и алгоритмов управления в электроэнергетических системах по специальности «6D070200 – Автоматизация и управление».

Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Системного анализа и управления» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.

Язык защиты - на русском

Официальные рецензенты:

- Сугурова Лаура Алхайдаровна – PhD, ассоциированный  профессор, заведующий кафедрой  «Автоматизация и телекоммуникация» Таразского университета имени М.Х.Дулати (г. Тараз, Республика Казахстан).

- Иманбек Бағлан Талғатқызы – PhD, ассоциированный  профессор, профессор-исследователь кафедры «Искусственного интеллекта и Big Data» факультета информационных технологий и искусственного интеллекта Казахского национального университета имени Аль-Фараби (г. Алматы, Республика Казахстан).

Временные члены Диссертационного совета:

- Курмангазиева Ляйля Таскалиевна – кандидат технических наук,  НАО «Атырауский  университет им.Х.Досмухамедова», профессор кафедры программной инженерии, индекс Хирша – 7 (г. Атырау, Республика Казахстан).

- Кылышканов Манарбек Калымович – доктор физико-математических наук, профессор, Менеджер департамента науки, редких металлов и редкоземельных металлов АО «НАК « Казатомпром», индекс Хирша – 9.            (г. Астана, Республика Казахстан).

- Xujamatov Xalimjon Ergashevich – PhD, доктор технических наук,  профессор кафедры «Системы и сети передачи данных» Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада аль-Хорезми, индекс Хирша – 22. (г. Ташкент, Республика Узбекистан).

Научные консультанты:

Шукирова Алия Косаналиевна – PhD, ассоциированный профессор кафедры «Системного анализа и управления» ЕНУ им. Л.Н. Гумилева (г.Астана, Республика Казахстан).

Вуйцик Вальдемар – доктор технических наук, профессор кафедры электроники и информационных технологий факультет электротехники и информатики, Люблинский политехнический университет (г. Люблин, Польша).

Защита состоится: 10 апреля 2026 года 10:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D071 – Инженерия и инженерное дело» по специальности «6D070200 – Автоматизация и управление» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Заседание диссертационного совета состоится в офлайн и онлайн формате.

Ссылка: https://teams.microsoft.com/meet/454363469288?p=yuIOUUX2L2OH67ekpo 

Адрес: г. Астана, ул. Пушкина, 11, №2 корпус, ауд.№222.

Аннотация (рус.):АННОТАЦИЯ диссертационной работы Джетмековой Салтанат Серикбаевны «Разработка моделей и алгоритмов управления в электроэнергетических системах», представленной на соискание степени доктора философии (PhD) по специальности: «6D070200 – Автоматизация и управление» Цель диссертационного исследования. Разработка модели и алгоритма управления в электроэнергетических системах на основе технологий мультиагентных систем. Задачи исследования. В рамках научного исследования сформулирован и последовательно разработан комплекс ниже указанных взаимосвязанных задач, обеспечивающих всестороннее и методологически обоснованное достижение поставленной исследовательской цели:  исследовать текущее состояние электроэнергетических систем Казахстана, проблемы применения устаревших технологий в отрасли;  провести анализ существующих системных комплексов управления электроэнергетическими системами и выявить их преимущества и ограничения;  разработать модель и методологию создания мультиагентной системы;  на основе предложенной методологии разработать мультиагентную систему и реализовать его комплексную архитектуру;  разработать метод проверки устойчивости мультиагентной системы на основе графовых моделей для выявления критически важных агентов;  провести апробацию полученных результатов на энергетических объектах. Методы исследования. В диссертационной работе реализован комплексный методологический подход, интегрирующий современные междисциплинарные методологии: инструментарий искусственного интеллекта, концептуальные принципы построения мультиагентных систем, математическое моделирование, алгоритмы теории графов и специализированные методы управления межагентными взаимодействиями с использованием алгебраических сетевых структур. Основные положения, выносимые на защиту: 1. Разработанная методология создания мультиагентной системы, включающая: – метод проектирования и реализации мультиагентной системы; – вычислительный метод управления взаимодействием агентов на основе алгебраических сетей; – алгоритмы взаимодействия и поведения агентов. 2. Построенные событийные модели агентных сценариев с использованием аппарата Joiner сетей, позволяющие пользователям самостоятельно вносить изменения в алгоритм работы системы без участия разработчиков программистов. 3. Разработанный численный метод, который позволяет оценить устойчивость мультиагентной системы, применяя математический аппарат теории графов. Описание основных результатов исследования. В результате проведенного исследования разработана целостная методология создания и реализации мультиагентных систем, основанная на событийном подходе к проектированию. Предложен метод построения мультиагентной системы, включающий вычислительный механизм управления взаимодействием агентов на основе алгебраических сетей, а также формализованные алгоритмы поведения и координации агентов. Реализован механизм межагентного взаимодействия с использованием XML-файлов и протоколов TCP/IP, определены способы интеграции системы с существующими программными комплексами и разработана унифицированная система хранения и обработки данных, обеспечивающая целостность и согласованность информационных потоков. Существенным результатом работы стало построение событийных моделей агентных сценариев с применением аппарата Joiner-сетей (JN). Разработанные модели формализуют логику функционирования системы и обеспечивают возможность изменения алгоритмов ее работы без привлечения программистов. Это повышает адаптивность мультиагентной системы, сокращает время внесения изменений и позволяет пользователям самостоятельно корректировать сценарии функционирования в зависимости от изменений предметной области. Также разработан численный метод оценки устойчивости и надежности мультиагентной системы на основе математического аппарата теории графов. Метод предполагает формирование и анализ матрицы смежности агентов, выявление критически важных элементов, количественную оценку степени их влияния на функционирование системы, определение необходимости резервирования компонентов и прогнозирование возможных сценариев отказов. Предложенный подход позволяет формализовать процесс оценки надежности на этапе проектирования и обосновывать архитектурные решения. Дополнительно разработана архитектура мультиагентной системы и выполнена ее практическая реализация для оценки состояния электроэнергетической системы. В архитектуре реализованы новые механизмы межагентного взаимодействия, распределенная обработка данных и модульный принцип построения. Практическая апробация подтвердила работоспособность предложенных методов и их применимость для анализа и мониторинга состояния электроэнергетических систем, что свидетельствует о научной обоснованности и практической значимости полученных результатов. Обоснование новизны и важности полученных результатов. Полученные в диссертационном исследовании результаты обладают как теоретической, так и прикладной новизной и направлены на решение актуальной научно-технической задачи повышения эффективности и надежности функционирования мультиагентных систем в электроэнергетике. Новизна работы заключается в формировании целостного методологического подхода к проектированию и реализации мультиагентных систем, основанного на событийных моделях, что обеспечивает переход от традиционного процедурного программирования к адаптивной, событийно-ориентированной архитектуре управления. Предложенный механизм взаимодействия агентов через XML-файлы и протоколы TCP/IP обеспечивает платформенную независимость, масштабируемость и интеграцию с существующими информационными системами без их глубокой переработки. Это расширяет возможности практического внедрения разработанных решений в действующую инфраструктуру электроэнергетических предприятий. Существенной научной новизной обладает разработанный метод оценки надежности мультиагентных систем на основе теории графов. В отличие от традиционных подходов, ориентированных преимущественно на технические компоненты, предложенный метод позволяет анализировать логическую структуру агентных взаимодействий, выявлять критически важных агентов на основе матрицы смежности, количественно оценивать степень их влияния на устойчивость системы и формировать обоснованные решения по резервированию и повышению отказоустойчивости. Это формирует новый инструментарий анализа надежности распределённых интеллектуальных систем. Разработанные событийные модели агентных сценариев с использованием JN обеспечивают возможность модификации алгоритмов функционирования системы без привлечения программистов, что является принципиально новым шагом в направлении повышения гибкости и управляемости сложных программных комплексов. Данный подход сокращает время адаптации системы к изменяющимся условиям функционирования электроэнергетических сетей и снижает зависимость от узкоспециализированных ИТ-ресурсов. Практическая значимость результатов подтверждается созданием и реализацией архитектуры мультиагентной системы для оценки состояния электроэнергетической системы (ЭЭС), включающей новые механизмы межагентного взаимодействия. Предложенные решения обеспечивают повышение оперативности анализа, устойчивости к отказам и адаптивности системы к изменению параметров сети, что особенно важно в условиях цифровой трансформации энергетики и роста требований к надежности функционирования критической инфраструктуры. Таким образом, полученные результаты вносят вклад в развитие теории и практики построения мультиагентных систем, расширяют методы анализа их надежности и создают научно обоснованную основу для внедрения интеллектуальных распределённых систем в электроэнергетике. Соответствие направлениям развития науки и государственным программам. Диссертационная работа соответствует стратегическим государственным программам «Цифровой Казахстан» и «Казахстан-2050», направленным на повышение устойчивости и эффективности действующих энергосистем. Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации. Все научные публикации по теме диссертационного исследования подготовлены при непосредственном и определяющем участии соискателя и отражают результаты самостоятельной научной работы в области разработки моделей и алгоритмов управления электроэнергетическими системами на основе технологий мультиагентных систем. Соискателем самостоятельно сформулирована научная проблема, определены цель, задачи, объект и предмет исследования, обоснована актуальность применения мультиагентных технологий в условиях модернизации электроэнергетической системы Республики Казахстан. Автором выполнен системный анализ состояния электроэнергетической отрасли, выявлены ключевые технологические и организационные ограничения существующих методов управления, определены направления повышения надежности и эффективности функционирования ЭЭС. В публикациях, посвященных разработке алгоритмов управления электроэнергетическими системами, соискателем: • разработаны математические модели управления режимами работы ЭЭС с учетом распределенной архитектуры вычислений; • сформированы принципы декомпозиции электроэнергетической системы на функциональные подсистемы; • предложены алгоритмы межагентного взаимодействия на основе событийных моделей; • разработаны механизмы координации агентов с использованием структурированных форматов обмена данными; • выполнена программная реализация алгоритмов и проведена их апробация на тестовых и приближенных к реальным схемах энергосистем. В работах, связанных с прогнозированием и анализом временных рядов энергопотребления, соискателем проведено исследование детерминированных и стохастических компонент временных рядов, выполнено математическое моделирование процессов энергопотребления, разработаны алгоритмы выделения трендовых и сезонных составляющих, а также реализованы вычислительные процедуры оценки точности прогнозирования. В публикации, индексируемой в международной базе Scopus, автором разработана концепция построения мультиагентной системы управления электроэнергетическими объектами, включающая: • архитектуру распределенной интеллектуальной системы; • иерархическую структуру агентов (исполнительный, управляющий и координирующий уровни); • методологию проектирования агентных сценариев; • механизм обеспечения устойчивости и надежности функционирования МАС на основе аппарата теории графов. Соискателем выполнено математическое обоснование предложенных решений, проведено моделирование динамики межагентных взаимодействий и проанализирована эффективность разработанной системы по техническим и экономическим показателям. В публикациях, представленных на международных научно-практических конференциях, отражены этапы формирования научной концепции исследования: от анализа существующих методов оптимизации и управления до разработки собственной методологии построения мультиагентных интеллектуальных систем. Соискателем подготовлены доклады, разработаны иллюстративные материалы, проведены вычислительные эксперименты и выполнена интерпретация полученных результатов. Кроме того, автором: - разработан метод оценки устойчивости мультиагентной системы с использованием матрицы смежности и анализа структурной связности агентов; - предложен подход к выявлению критически важных агентов и обоснованию необходимости резервирования компонентов; - разработана унифицированная структура хранения и обработки данных для интеграции с существующими программно-вычислительными комплексами; - выполнен анализ экономической эффективности внедрения мультиагентных решений в электроэнергетике. Все математические выкладки, алгоритмические разработки, программная реализация, постановка и проведение вычислительных экспериментов, обработка результатов, их анализ и формулировка научных выводов выполнены соискателем лично. В публикациях, выполненных в соавторстве, соискателю принадлежит ключевая роль в постановке научной задачи, разработке методического аппарата, проведении расчетов, подготовке иллюстративного материала и написании основного текста статей. Опубликованные научные труды логически взаимосвязаны, отражают последовательное развитие научной идеи и полностью соответствуют теме диссертационного исследования. Совокупность результатов, представленных в публикациях, подтверждает самостоятельный характер выполненной работы и существенный личный вклад соискателя в развитие методов интеллектуального управления электроэнергетическими системами на основе мультиагентных технологий.

Диссертация

Список научных трудов

Отзыв научного консультанта

Отзыв зарубежного консультанта

Заключение комиссии по этической оценке исследований

Отзыв официального рецензента

Отзыв официального рецензента