Зачем нужны моделирование и оптимизация?

Моделирование, имитация, симуляция позволяет проверить уже готовые решения на допустимость по ограничениям, а оптимизация – построить новые решения, наилучшие из возможных по заданным критериям и заведомо допустимые по ограничениям.

подробнее…

Симуляция. Решение задает пользователь вручную на основе опыта или генерирует программа (по историческим данным – статистика, углубленная аналитика больших данных, эвристические правила, случайный выбор). Применяют, если корректное решение построить не удается из-за сложности и высокой размерности задачи и лимита времени решения.

Оптимизация. Увеличивает прибыль, снижает потери, сокращает простои; обеспечивает ритмичную слаженную работу, выполнение заказов в срок; нормализует складские запасы и ресурсы; повышает качество решений, сокращает время и трудоемкость расчетов.

Aleph-cube (Алеф-куб, сокращенно AC) умеет выполнить и симуляцию, и оптимизацию. А кроме того, позволяет пользователю самому выбрать, какие фрагменты решения он задаст сам, а какие должен оптимизировать компьютер. Aleph-cube выполнит симуляцию заданных фрагментов решения и оптимизацию неизвестных без изменения заданных.

Следствие единства: «бешеная» скорость симуляции и огромная размерность за счет применения для симуляции того же оптимизационного решателя

кратко

Aleph-cube: пример моделирования и оптимизации

Проектируем и строим новый завод «под ключ». Срок строительства 6 лет. Хотим получить прибыль побольше, и чтобы затраты окупились побыстрее. Очень хотим 😊. Но как?

подробнее…

Вопросы. Как разбить проект на этапы? Как проверить выполнимость этапов проекта, рассчитанных Экспертом вручную в Excel? Удовлетворяет ли его вариант проекта всему множеству технологических условий? Сходится ли материальный баланс потоков? Как поточнее посчитать прибыль и срок окупаемости?

Ответ. Строим Aleph-cube модель – «цифровой двойник» несуществующего пока завода, вводим решение Эксперта из трех этапов и выполняем Симуляцию.

Вопрос. А можно ли за те же 6 лет быстрее вернуть затраты и получить больше прибыль?

Ответ. Да, можно. В той же модели сетку времени выбираем поточнее, чтобы построить календарный график проекта на 6 лет по 72 интервалам-месяцам. Удаляем решение Эксперта и даем Aleph-cube свободу найти наилучшее решение. Ура! За счет Оптимизации очередности этапов проекта и реинвестирования прибыли в следующие этапы удалось значительно увеличить прибыль и сократить срок окупаемости.

кратко

Сравниваем решения. Видим, что небольшое повышение затрат в начале проекта на 5% или 11% обеспечит лучше финансовые показатели в конце – прибыль €794 млн или €1,582 млрд.

подробнее…

Мы начинаем раньше строить установки, выпускающие более дорогие продукты. Например, ввод в эксплуатацию производства масел и УЗК позволят снизить объемы выпуска мазута, заменяя его на более дорогие продукты – масла, кокс, а также увеличить выпуск компонентов дизельного топлива, керосина и бензинов.

За счет чего этот результат? Aleph-cube выбирает варианты, рассуждая как человек, только быстрее в миллионы раз, точнее и не ошибается при проверке сотен тысяч ограничений. Это и называют «сильный» искусственный интеллект (не путать с нейронными сетями). Плюс линейное программирование для оптимизации потоков.

Какой эксперт сможет за 5 минут перебрать и проверить 58 659 724 варианта решения? 😊 Aleph-cube смог…

Отсюда еще один вывод. Чем крупнее и сложнее объект, тем круче рост прибыли. На простых задачах, на нитках и иголках такого эффекта не получить…

кратко

Aleph-cube: какие преимущества?

Aleph-cube строит корректные, реализуемые в жизни решения. Они масштабируются и тиражируются на разные отрасли, объекты и задачи. За счет чего?

И при симуляции, и при оптимизации используется единая строгая детальная математическая модель объектов и процессов в пространстве и времени, без необоснованных эвристик и экспертных правил.

подробнее…

Aleph-cube превосходит оптимизационные и моделирующие возможности систем таких поставщиков, как Honeywell, AspenTech, SAP, 1С, Preactor и др. В чем?

Aleph-cube может удовлетворить самые изысканные требования пользователей к адекватности, гибкости и детальности решения их задач. Как?

Одновременный учет всех важных ограничений и критериев – экономических, коммерческих, технологических, финансовых, организационных: прибыль, выход продукта, выполнение заказов, использование ресурсов, материальные балансы, запасы, равномерность выпуска, затраты, потери, качество, содержание примесей в продукте, простои, время доставки, отклонения от графика и др.

Aleph-cube побил рекорды по быстродействию, сложности и размерности задач при скромных требованиях к ресурсам. Как?

Обобщены и реализованы лучшие достижения математики и технологии, включая собственные научные результаты. Работает «сильный» искусственный интеллект (AI).

Aleph-cube полюбят и пользователи, и айтишники, и безопасники 🙂 За что?

  Прозрачные данные и решения, гибкие настройки, объяснения, конструктор моделей в MS Excel, средства обучения.

  Низкая общая стоимость владения, удобная интеграция в инфраструктуру на стороне клиента и в облаке, виртуализация серверов, масштабируемость от автономных до клиент-серверных и глобальных решений, распределенных по серверам и облакам.

  Безопасность за счет изоляции пользователей и ролей, 4096-битное шифрование.

кратко

Aleph-cube: где применим?

Aleph-cube содержит многомерный куб типовых задач, приложений, решений и бизнес процессов для разных областей и объектов, созданных без программирования (No-Code):

подробнее…

  от добычи, переработки, транспортировки нефти и газа, химии, нефтехимии, фармации до проектирования, строительства, поставок и логистики, многоотраслевого бизнеса;

  от отдельного процесса, участка, цеха, завода, нефтебазы, морского терминала до нескольких заводов, цепочек поставок, вертикально интегрированных компаний;

  от объемного и календарного планирования операций, потоков, запасов, транспорта и устранения «узких мест» до оперативного перепланирования по факту, диспетчерского управления, сведения материальных балансов, выявления потерь и утечек, управления перекачками, упаковкой, раскроем;

  от операционных планов и расписаний до долгосрочных стратегических, инвестиционных и финансовых планов, проектов строительства и реконструкции;

  от периодического до скользящего и событийного планирования на горизонтах 10 лет, год, квартал, месяц, сутки, смену, как с равномерной, так и с неравномерной разбивкой по интервалам времени.

кратко

Aleph-cubeединая оболочка для создания систем:

подробнее…

  от оптимального объемного (ERP) и календарного планирования (APS) до оперативного управления по событиям (EDA) и систем поддержки принятия решений (DSS),

  от цифровых двойников, обучающих игр и интеллектуальных тренажеров до роботов и советников, виртуальной и смешанной реальности (VR/AR/MR),

  от мультиагентных систем (MAS) до промышленного интернета вещей (IIoT).

Такая широта и долгота применений достигается за счет единой математической модели.

кратко

Все задачи оптимизации жизненного цикла предприятия опираются на одну и ту же модель, и при обновлении модели актуализируются одновременно.

Aleph-cube: как устроен?

подробнее…

Определение понятий

Платформа Aleph-cube – единая программная платформа, оболочка и виртуальная среда для моделирования и оптимизации сложных объектов и процессов в сложных условиях.

* * *

AC Объект – объект моделирования и оптимизации, набор элементов — операций, емкостей и связывающих их потоков.

AC Область – предметная область, набор «похожих» Объектов.

AC Задача – задача моделирования и оптимизации Объекта, решенная на Платформе в рамках ее функциональности.

* * *

AC Приложение (ПО) – автономная конфигурация блоков и кастомизация Платформы для одной Задачи в одной Области.

* * *

AC Модель – схема Объекта, переменные и условия Задачи в формах ПО: цели, ограничения, параметры, приоритеты элементов.

AC Базовая модель Модель для анализа сущности Задачи для данного Объекта, «ядро»: ключевые элементы схемы, цели и ограничения, базовые инструменты моделирования ПО.

AC Продвинутая модель – Модель повышенной адекватности, основанная на Базовой: дополнительные цели и ограничения, расширенные инструменты моделирования ПО.

AC Решение – решение с использованием одного Приложения для одного Объекта, тиражируемое или используемое как базовое для других Объектов данной Области.

AC Бизнес-процесс – рабочий процесс, множество Решений, связанных единой целью, общими данными и результатами.

* * *

AC Типовые Объекты, Области, Задачи, Модели, Решения, Бизнес-процессы – если их можно использовать как базовые для «похожих» сущностей или тиражировать без доработки ПО.

* * *

Расчет – решение Задачи по Модели, получение результатов: расписания выполнения операций, значений потоков, запасов в емкостях в формах ПО.

Описание Типового решения (ТР) – описание Объекта, постановки и особенностей Задачи, скриншоты исходных данных и результатов Расчета, размерность и время расчета с указанием характеристик сервера, опубликованные на сайте .

Взаимосвязь понятий

кратко

Снаружи

Изнутри

Дом с красивыми окошками, узорными наличниками, крышей из черепицы, но без фундамента, долго не простоит. Aleph-cube опирается на глубокий прочный фундамент — единую математическую модель. Подробности в презентациях.

Aleph-cube: откуда и зачем «растут ноги»?

подробнее…

История. Модели, алгоритмы и программа развиваются и расширяются с 1977 года. ПО на mainframe называлось ППП “КАППА” — Календарное Планирование Переналадок Агрегатов, на IBM PC “S-cube” — Scheduling Solver & Simulator, SaaS в облаке – “KS-cube”, с 2015 года – Платформа “Aleph-cube”.

Миссия. Оптимизировать весь мир). Обобщить и реализовать в единой модели и платформе лучшие достижения математики и технологии в части оптимизации, включая собственные научные результаты.

На какую главную аксиому опирались разработчики платформы?

Откуда уверенность, что в единой модели и платформе можно решать задачи в пространстве и времени для разных отраслей, от нижнего уровня иерархии до самого верхнего, от статических до динамических, для прошлого, настоящего и будущего?

Вс-вышний един, и все его законы и модели едины.

Что дальше?

Экспансия вширь: по пространству — на новые отрасли и объекты, по времени — на новые горизонты и интервалы, по задачам — на новые ограничения и критерии.

Прорыв вглубь: скорость решения, качество и адекватность, интеллектуальность и прозрачность решения.

кратко