Жобаның мақсаты

Қосалқы жиынның қосындысы есебін шешу негізінде NP-толық есептерді шешудің тиімді әдістері мен алгоритмдерін әзірлеу. Ұсынылып отырған әдістер қуатты басқару жүйесіне және жиын теориясы мен оның операцияларын пайдалана отырып кіріс жиындары мен шығыс қосалқы жиындарын нысаналы сертификаттауға сүйенеді. Бұл тәсіл арқасында рюкзак және жоспарлау есептері сияқты кең ауқымды комбинаторлық есептерге қолдануға болатын жаңа алгоритмдер құру көзделеді, әрі оларды коммерцияландыру мен кең көлемде пайдалану мүмкіндігі бар.

Өзектілігі

Бүгінгі таңда NP-толық есептерге арналған алгоритмдерді құрастыру бойынша әлемде көптеген нәтижелер алынған, оның ішінде экспоненциалды және псевдополиномиалды алгоритмдер бар. Алайда бұл алгоритмдердің уақыт күрделілігі біздің жобада күтілетін көрсеткіштерден әлдеқайда жоғары. Керісінше, ұсынылып отырған алгоритмдер кіріс деректерінің (жинақтың) ұзындығының квадратына пропорционалды уақыт күрделілігіне ие болады, бұл алгоритмдік теориядағы айтарлықтай жетістік болып табылады. Сондықтан жоба тек бар білімді тереңдетіп қана қоймай, бұрынғы зерттеулерде шешілмеген маңызды ғылыми сұрақтарға жауап береді.

Жобаны іске асыру алгоритмдік зерттеулер саласындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарының деңгейіне және ғылыми-техникалық әлеуетке оң әсер етеді. Ұсынылған шешімдер оларды іске асырумен және қолданумен айналысатын ғылыми ұйымдардың бәсекеге қабілеттілігін арттырады деп күтілуде. Әзірленген алгоритмдерді енгізудің әлеуметтік-экономикалық әсері есептеу жүйелерінің тиімділігін арттырудан көрінеді, бұл өз кезегінде түрлі салалардағы қызметтер мен өнім сапасын жақсартады. Күтілетін әсерге қол жеткізу үшін зерттеулерді одан әрі қаржыландыру, нәтижелерді коммерцияландыруды қолдау және алгоритмдерді нақты бизнес-процестерге енгізу үшін өнеркәсіппен белсенді ынтымақтастық қажет.

Жобаның маңыздылығы

Жобаның нәтижелері ұлттық және халықаралық деңгейде зор маңызға ие. Технологиялардың қарқынды дамуы және есептеу тиімділігінің өсу қажеттілігі жағдайында ұсынылып отырған алгоритмдер қазіргі заманғы есептеу платформаларында тапсырмаларды орындау уақытын едәуір қысқартуға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде әлеуметтік және экономикалық қызығушылықты арттырады, өйткені алгоритмдерді оңтайландыру логистика, жоспарлау және ресурстарды басқару сияқты салалардағы өнімділікке тікелей әсер етеді. Жобаның нәтижелері жеке және мемлекеттік секторларда жоғары сұранысқа ие болады деп күтілуде.

Күтілетін нәтижелер

2025–2027 жылдары ғылыми-зерттеу жұмыстары бойынша аналитикалық, аралық және қорытынды есептер дайындалады. Жобаның нәтижесі — кіріс деректерінің ұзындығының квадратына пропорционалды, олардың екілік бейнелеуінен тәуелсіз, уақыт және кеңістік бойынша тиімді жылдам алгоритмдер мен бағдарламалық қамтамасыз ету болады.

Жоба туралы ақпаратты тарату көрмелерге, семинарларға, онлайн-конференцияларға қатысу, мамандандырылған басылымдарда жарнама беру және жетекші өндірушілермен кездесулер арқылы жүзеге асырылады. Зерттеу жұмысы әлемдік нарықта бәсекеге қабілетті болады, өйткені ол машиналық оқыту мен жасанды интеллект әдістерін қолдануға бағытталған және ұшақтар мен теңіз кемелерін жүктеу, әуежайлардың кестесін жоспарлау, оқу сабақтарын ұйымдастыру сияқты комбинаторлық есептерді шешуде коммерциялық қолдануға бағытталуы мүмкін. Алынған ғылыми нәтижелер Қазақстанның цифрлық құзыреттілік деңгейін арттыруға ықпал етеді.

Қол жеткізілген нәтижелер

Жоба біздің бұрын жарияланған мақалаларымыз бен АҚШ патенттерінде қамтылған, шығыс жиынының қуаты аз қосалқы жиынның қосындысы есебіне қатысты бұрын алынған нәтижелерге негізделген. Бұл нәтижелер Лондонда өткен Тоғызыншы халықаралық ақпараттық және коммуникациялық технологиялар конгресінде (Ninth International Congress on Information and Communication Technology) баяндалып, Springer Link сериясында жарияланды.

Аталған зерттеулер NP-толық есептерді шешудің жаңа тәсілдерін әзірлеу мүмкіндігін көрсетті және одан әрі терең зерттеу мен тиімдірек алгоритмдер құру үшін негіз қалады.

Жарияланымдар (2022–2024)

1. Sinchev B., Sinchev A.B., Mukhanova A.M. Algorithm Based on the Subset Sum Problem for High Performance Computing // Lecture Notes in Networks and Systems. 2024. Vol. 1002. P. 627–637. DOI: 10.1007/978-981-97-3299-9_51
2. Sinchev B., Mukhanova A., Auezova A., Sadykova T. Polynomial Solvability of the Subset Sum Problem // SIST 2022 — International Conference on Smart Information Systems and Technologies, Proceedings. 2022. DOI: 10.1109/SIST54437.2022.9945761

Патенттер

1. Sinchev B., Sinchev A.B., Akzhanova Z.A., Issekeshev Y. Computing network architecture for reducing a computing operation time and memory usage associated with determining, from a set of data elements, a subset of at least two data elements, associated with a target computing operation result. US Patent 10,860,317 B2, 2020.
2. Sinchev B., Sinchev A., Akzhanova Z. Computing Network Architecture for Reducing a Computing Operation Time and Memory Usage Associated with Determining, from a Set of Data Elements, a Subset of at Least Two Data Elements, Associated with a Target Computing Operation Result. US Patent 10,394,555 B1, 2019.

Зерттеу тобының құрамы