Кусочная аппроксимация, основанная на непараметрических алгоритмах моделирования

Рассматривается вопрос моделирования безынерционных процессов. В качестве основного алгоритма моделирования используется алгоритм непараметрического восстановления функции регрессии. Рассматриваемый алгоритм позволяет построить модель технологического процесса в условиях малой априорной информации. Это может быть важно при моделировании процессов больших размерностей, превалирующих в космической отрасли. Одной из важных особенностей алгоритма непараметрической оценки функции регрессии является то, что точность моделирования с использованием этого алгоритма сильно зависит от качества выборки наблюдений. В связи с тем, что в процессах с большой размерностью векторов входных и выходных переменных элементы выборки наблюдений в большинстве случаев распределены неравномерно, разработка модификаций, позволяющих улучшить качество моделирования, является актуальной. Разработана модификация алгоритма непараметрического дуального на основании кусочно-заданных аппроксимаций. Согласно предложенной модификации, область существования процесса разделяется на подобласти и производится восстановление непараметрической оценки функции регрессии для каждой из этих подобластей. Предложенная модификация позволяет уменьшить влияние некоторых особенностей выборки наблюдения, таких как разрежённости или пустоты в выборках наблюдений, на качество построенной модели. В ходе вычислительных экспериментов проводилось сравнение между классическим алгоритмом непараметрической оценки функции регрессии и разработанной модификацией. Как показали вычислительные эксперименты, при равномерном распределении элементов выборки наблюдений разработанная модификация не приводит к улучшению качества моделирования. При существенной неравномерности распределения элементов выборки наблюдений, разработанная модификация приводила к улучшению качества моделирования в два раза. Полученные результаты позволяют утверждать, что предложенная модификация может быть использована для моделирования сложных технологических процессов, в том числе и для процессов, имеющих место в космической отрасли. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)