Программный комплекс IOSO обеспечивает решение задач повышения эффективности сложных технических систем на основе многокритериальной и многопараметрической оптимизации проектных параметров. Базируется на принципиально новой стратегии решения задач оптимизации - IOSO, имеющей следующие отличительные особенности:
- высокой эффективностью решения для сложных многопараметрических задачи, что позволяет существенно сократить сроки решения этих задач;
- простотой использования процедур оптимизации. Реализованные адаптивные алгоритмы не требуют предварительных настроек и задания параметров, что позволяет их использовать специалистам не владеющими специальными знаниями в теории оптимизации.

1. Возможности оптимизации в платформе IOSO.
2. Три шага для оптимизации.
3. Настройка проекта - Постановка задачи.
4. Решение задач оптимизации в IOSO.
5. Опыт применения программного комплекса IOSO для решения оптимизационных задач.

• существенно снизить затраты и сроки при решении сложных в техническом отношении практических проблем;

• решать многокритериальные задачи нелинейной оптимизации (до 100 варьируемых параметров);

• решать многокритериальные задачи нелинейной оптимизации (10 и более критериев);

• определять наиболее эффективные решения по совокупности различных критериев, включая многоцелевое оптимальное управление;

• решать задачи многодисциплинарной оптимизации, за счет интеграции в одном проекте различных расчетных модулей;

• минимизировать необходимое число определений целевой функции (число вычислений по математической модели, либо проведения экспериментов) при поиске оптимального технического решения для реальных объектов и систем;

• определять непосредственно Парето множество для сложных топологий целевых функций (включая невыпуклые многоэкстремальные) без использования сверточных критериев;

• создавать многофункциональные системы поддержки принятия решения;

• до 2 порядков уменьшать временные затраты, потребных на решение задачи оптимизации по сравнению с традиционными методами, что позволяет при приемлемых временных затратах решать задачи многомерной оптимизации с использованием 3D моделей;

Возможности оптимизации в IOSO  позволят упростить высокотехнологичным предприятиям реализацию сложных конкурентноспособных проектов.

Программный комплекс IOSO работает на ПК под Windows XP и позволяет интегрироваться в компьютерных сетях с расчетными модулями, работающими под управлением ОС Windows или семейства Linux (использующих протокол передачи данных TCP/IP).

После настройки проекта полученный расчетный блок может использоваться для проведения единичных расчетов, параметрических исследований с целью предварительного анализа влияния отдельных переменных на эффективность проектируемой системы. Все результаты, полученные на этапе параметрических исследований, накапливаются в базе данных и используются впоследствии при решении задач оптимизации.

Постановка задачи.

Цель любой оптимизации заключается в достижении предельных значений показателей эффективности при соблюдении заданных ограничений. На этапе постановки задачи исследователь определяет набор параметров, которые необходимо максимизировать, минимизировать или ограничивать.

Оптимизация показателей эффективности производится за счет варьирования входных параметров. Исследователь задает состав варьируемых переменных, диапазоны их изменения и, возможно, связь с другими входными параметрами. Обычно при проведении оптимизационных исследований требуется решение не одной, а нескольких задач оптимизации, различающихся:

• составом варьируемых переменных (от минимальных изменений в проекте до полного перепроектирования); значениями ограничений (анализ возможности ослабления отдельных требований к проекту);
• количеством и составом критериев оптимизации (от полного множества альтернативных проектов до единственного варианта).

IРеализована возможность формулировать серию постановок задач оптимизации, причем для каждой последующей задачи может использоваться информация, накопленная на предыдущих этапах, что значительно повышает скорость оптимизации.

Постановка задачи оптимизации при помощи IOSO не требует от пользователя специальных знаний в области теории оптимизации. Он задает только:

• необходимую точность решения;
• точность соблюдения ограничений;
• предельное время работы (если необходимо);
• желаемое количество Парето-оптимальных решений (для многокритериальных задач).

В пакете IOSO используются мощные структурно-параметрические методы оптимизации, которые обладают низкой чувствительностью к топологии целевых функций и позволяют успешно решать задачи для гладких унимодальных, многоэкстремальных и недифференцируемых функций. Это позволяет исследователю не задумываться о математических особенностях решаемой задачи и быть уверенным в корректности получаемого решения. На рисунке 1 приведен пример решения двухкритериальной задачи, когда одна целевая функция является унимодальной, а вторая - многоэкстремальной.

Алгоритмы оптимизации IOSO позволяют успешно решать задачи даже при наличии областей невычисляемости критериев и ограничиваемых параметров (аварийное завершение работы комплекса математических моделей), что избавляет пользователя от необходимости обеспечения устойчивой работы моделей во всем диапазоне поиска и сокращает время оптимизационных исследований.

Скорость сходимости алгоритмов оптимизации IOSO сопоставима с наиболее быстрыми градиентными алгоритмами для гладких унимодальных функций и изначительно превосходит все известные методы для сложных функций. Это дает возможность решения задач оптимизации при приемлемых затратах времени даже, когда время одного расчета составляет несколько часов, а количество независимых переменных составляет порядка 100. Возможность решения серии задач оптимизации в рамках одного проекта приводит к дополнительному сокращению времени проведения оптимизационных исследований.

Табличная и графическая формы представления результатов оптимизации позволяют проводить оперативный анализ получаемых решений и определять направление дальнейших исследований. Анализ результатов возможен как в процессе решения задачи, так и после ее завершения.