Аспирантский период

        Из цикла «Воспоминание Часть 4»

        Предыдущая глава    http://proza.ru/2022/01/30/86

        Итак - я стал аспирантом. Учился на заочном отделении аспирантуры. Поэтому моя жизнь практически не изменилась. Продолжал проводить научные исследования в рамках программы работ отдела. Один (или два) раза в год отчитывался в аспирантуре о результатах исследования. Эти результаты обычно я демонстрировал новыми научными работами, опубликованными в отчётном периоде времени.

        За время обучения в аспирантуре мной было выполнено более десятка научных работ.

        Существенно изменились как содержание и название моей диссертации, так и сам объект исследования. Первоначально в качестве главного объекта рассматривались сортировочные станции. В ходе исследований в области науки о развитии транспорта, мой научный руководитель и он же руководитель нашего отдела Козлов Иван Тимофеевич выдвинул и обосновал новую концепцию решения этой задачи. Суть этой концепции состояла в подходе к решению задачи развития транспорта, как к задаче многоуровневого плана. Верхний уровень представляла транспортная сеть страны, включающая железнодорожный, речной, морской и трубопроводный транспорт. В теоретическом плане сюда входил и автомобильный транспорт  дальнего междугороднего сообщения. Но в практически решаемую задачу автомобильный транспорт мы включить не могли вследствие ограниченности возможностей эксплуатируемой в то время вычислительной техники. Не хватало памяти и быстродействия ЭВМ. И без автомобильного транспорта наша эвристическая транспортная сеть была огромна. Каждый читатель может мысленно представить себе карту железных дорог Советского Союза. Теперь подсоедините к ней (вернее наложите на неё) карту внутренних и внешних водных путей сообщения. Сюда же добавьте все магистральные газо- и нефтепроводы. Красивая картинка получается, не правда ли? Это и есть наша исходная транспортная сеть.

        После решения ряда основополагающих вопросов на верхнем – сетевом уровне, задача переключается на уровень полигонов этой сети. Затем рассматриваются транспортные направления и, наконец, каждый транспортный объект. Таким образом, решение задачи о развитии сети перемещается с одного уровня на другой, используя характеристики, полученные с более высокого уровня иерархии и дополняясь новыми подробностями и данными.

        Каждый объект сети (железнодорожный, водный или трубопроводный участки, станции, порты, пункты перегрузки груза с одного вида транспорта на другой и т.д.) обладает массой персональных технических и экономических характеристик. Учесть всё это в одной математической модели в то время было невозможно. Думаю, что и сейчас тоже. Впрочем, такой необходимости и нет при использовании многоуровнего подхода.

        Мне вот только сейчас пришла в голову мысль о том, как можно достаточно наглядно пояснить идею многоуровневой иерархии разработанную профессором Козловым Иваном Тимофеевичем.

        Допустим, целью исследования является крупный город. Мы поднялись на самолёте на такую высоту, что весь город - как на ладони. Видны основные транспортные артерии, жилые и промышленные районы, зоны зелёных насаждений, зоны их отсутствия и так далее. С этой высоты можно сделать некоторые общие выводы о мероприятиях, которые целесообразно провести в масштабе города для достижения поставленных перед исследователями целей.

        Теперь мы опускаемся на такую высоту, которая позволяет рассмотреть конкретный административный район города. Видны загруженные и свободные для движения транспортные магистрали, конкретизируется информация о промышленных и жилых зонах, парках и скверах. Видны районы ветхих построек, территориальная насыщенность  района объектами городской инфраструктуры для обеспечения комфортности проживания его жителей и так далее.

        Опускаемся ещё ниже и рассматриваем, допустим, транспортные линии. Здесь можно определить конкретные места заторов. Очереди на общественные виды транспорта. Представляется возможность собрать более конкретную информацию в соответствии с целями исследования.

        На объектном уровне уже можно не использовать летательную технику. Здесь рассматриваются, с учётом собранной ранее информации, конкретные объекты – жилые дома, детские садики  школы, больницы и поликлиники, Именно на этом уровне принимаются решения о строительстве новых объектов и сносе построек, отслуживших свой век, о благоустройстве территории и прочие вопросы.

        Понимаю, что я изложил разработанную концепцию многоуровневого иерархического подхода к решению задачи развития транспортной сети на достаточно примитивном уровне. Но суть такого подхода, возможно, стала понятнее.

        Иерархический подход к решению задачи развития транспортной сети актуален и сегодня. Актуален  не только для планирования транспорта. Например, в качестве полигона можно рассмотреть ту или иную железную дорогу, пароходство, административную область или республику нашей страны. А в качестве направления, допустим, Байкало-Амурскую магистраль. Главное, что транспортная сеть представляет собой «живой» организм и тесно взаимодействует с другими подразделениями и объектами сети.

        Только сейчас, похоже, никого не интересует, что будет через 15-20 лет. Главное – заработать деньги здесь и сегодня, а там хоть трава не расти.

        В процессе обучения в аспирантуре я принимал участие в разработке всех ступеней иерархических уровней. Таким образом, тот вопрос, который первоначально рассматривался как объект исследования ддя кандидатской диссертации (развитие сортировочных станций), стал лишь составной частью диссертации. Он излагается в последней её главе.

        Поскольку у меня не было специального математического образования, то возникла необходимость расширения свои познаний в этом вопросе. Теория вероятностей, теория принятия решений в условиях неопределённости исходной информации, теория графов, регрессионный анализ, метод наименьших квадратов, транспортная задача, метод линейного и нелинейного программирования, метод построения дерева кратчайших путей на транспортной сети – всё это пришлось освоить. И осваивать было не просто интересно, а всё это сразу использовалось для решения конкретных задач.   Дошло дело до того, что с коллегой по отделу Михаилом Красильщиковым  был разработан и запрограммирован оригинальный метод построения дерева кратчайшего пути. В распространённых методах кратчайший путь ищется от точки отправления до точки назначения. При этом автоматически определяется кратчайшее расстояние до всех точек транспортной сети. В нашем методе поиск кратчайшего расстояния осуществляется параллельно и от точки отправления, и от точки назначения. Как только первый маршрут будет найден, то все остальные варианты его поиска, с расстоянием больше найденного, выбывают из расчётов. Например, надо найти на транспортной сети кратчайшее расстояние от Москвы до Тулы. По классическим методам будут найдены кратчайшие маршруты до всех точек сети, включая Владивосток, Архангельск, Комсомольск-на-Амуре. Используя наш метод, это делать совершенно необязательно. Метод опубликован в научном журнале в совместной статье.

        Кроме того, возникла необходимость постоянного освоения языков программирования. В то время была эпоха бурного развития вычислительной техники и её программного обеспечения. Мной освоено 5-6 языков программирования. Последним языком, который я освоил, был «Clipper 5», используемый уже на персональных компьютерах.

        За период обучения в аспирантуре произошли изменения и в моём должностном положении. Сначала я был назначен руководителем научной группы, а потом стал заведующим сектором «Разработка и применение экономико-математических методов и моделей перспективного планирования работы и развития транспорта». Перспективного – это означает с перспективой на 15-20 лет вперёд. Как раз то, чем я начал заниматься со своего первого научного исследования.

        Заведующим сектором я был назначен ещё до защиты кандидатской диссертации.

        Фото с "Доски Почёта" Института тех лет.

        Следующая глава    http://proza.ru/2022/02/04/27