Графы против хаоса: как математика ускоряет заводы и серверы

Ученые придумали алгоритм, который помогает быстрее и эффективнее выполнять производственные, логистические и вычислительные задачи.

Пример задачи маршрутизации с предписаниями возможных компонент в обходе. Источник: Юлия Захарова

Он сокращает простои оборудования и ускоряет процессы, особенно там, где каждая операция должна выполняться в строго определенном порядке. Например, некоторые работы можно делать только в начале или конце смены, на конкретном оборудовании или между другими задачами.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Scheduling.

Обычные алгоритмы планирования не всегда учитывают такие ограничения. Из-за этого ресурсы тратятся впустую, а сроки растут. Российские исследователи предложили новый подход: они представили задачу в виде графа, где вершины — это операции, а ребра — возможные варианты их выполнения.

Алгоритм работает так:

  • Сначала анализирует все возможные варианты расстановки задач.
  • Затем отбирает самые эффективные комбинации.
  • В итоге строит расписание, которое минимизирует общее время работы.

Если перебрать все варианты слишком сложно, метод находит близкие к идеалу решения за разумное время.

Чтобы проверить эффективность, ученые протестировали алгоритм на искусственных данных — до 100 операций в разных сценариях:

  • Маршрутизация транспорта.
  • Энергоэффективное планирование.
  • Обработка сложных заказов.

Он справился лучше классических методов, таких как генетические алгоритмы или динамическое программирование.

Мы специально разрабатывали этот метод для реальных задач, где много ограничений, — говорит Юлия Захарова, руководитель проекта.

Он не только дает качественные решения, но и легко адаптируется под разные условия.

Этот алгоритм — не просто теория, а инструмент, который может сэкономить миллионы. В логистике он сократит простои грузовиков, на производстве — ускорит выпуск продукции, в IT — оптимизирует загрузку серверов.

Ключевое преимущество — гибкость. Большинство методов либо игнорируют сложные ограничения, либо работают слишком медленно. Здесь же баланс: алгоритм учитывает реальные условия, но при этом остается быстрым.

Особенно полезно для отраслей с жесткими требованиями: авиастроение, фармацевтика, энергетика. Ошибки в планировании там стоят дорого, а этот метод снижает риски.

Ранее ученые выяснили, что происходит в мозге во время планирования.

Автор: Максим Наговицын30.04.2025

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Хайтек

Ловкость волн и никаких проводов: прорыв в фотонных вычислениях
Ловкость волн и никаких проводов: прорыв в фотонных вычислениях

Современный искусственный интеллект упирается ...

Новое покрытие защитит магниты от коррозии и обледенения
Новое покрытие защитит магниты от коррозии и обледенения

Магниты тысячи лет удивляют людей своими ...

Ученые упростили схемы дисплеев без потери качества
Ученые упростили схемы дисплеев без потери качества

Исследователи из Университета Суррея пред...

Разработан новый метод промышленной печати без слабых мест
Разработан новый метод промышленной печати без слабых мест

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Рид...

Олег Чакилев: «Лучше всего мы определяем редкоземельные элементы»
Олег Чакилев: «Лучше всего мы определяем редкоземельные элементы»

На кафедре прикладной ядерной физики №24 Инсти...

Какой мини ПК лучше: проворный MSI или мощный HP
Какой мини ПК лучше: проворный MSI или мощный HP

Компактные компьютеры — это ид...

Почему титанат бария лучше кремния для передачи данных
Почему титанат бария лучше кремния для передачи данных

Световые сигналы — основа современн...

Как неодим и самарий заставили керамику петь на микроволнах
Как неодим и самарий заставили керамику петь на микроволнах

В мире, где технологии развиваются стреми...

Лед и пламень – холодный расчет ASUS против горячего нрава Acer
Лед и пламень – холодный расчет ASUS против горячего нрава Acer

Ноутбуки давно перестали быть роскошью и 

Лед тронулся: графен и лазер помогут бороться с обледенением
Лед тронулся: графен и лазер помогут бороться с обледенением

Команда ученых под руководством профессор...

Физики на квантовом распутье: старые теории трещат по швам
Физики на квантовом распутье: старые теории трещат по швам

Ровно 100 лет назад австрийский физик Эрв...

Новый метод находит ошибки в квантовых компьютерах быстрее и точнее
Новый метод находит ошибки в квантовых компьютерах быстрее и точнее

Ученые придумали новый способ проверки квантов...

Разработан новый метод укрепления материалов без лишнего веса
Разработан новый метод укрепления материалов без лишнего веса

Когда инженеры проектируют иллюминатор самолет...

Открыт новый способ передачи данных в квантовых компьютерах
Открыт новый способ передачи данных в квантовых компьютерах

Ученые придумали новый способ передавать данны

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Голодные игры: почему водная диета может ударить в сердце
Голодные игры: почему водная диета может ударить в сердце
Как технологии помогают благотворительности
Как технологии помогают благотворительности
Как метавселенные меняют нашу психику
Как метавселенные меняют нашу психику
Железное терпение: почему роботы справляются там, где пасуют врачи
Железное терпение: почему роботы справляются там, где пасуют врачи
CBDC — не крипта, но играть будет по своим правилам
CBDC — не крипта, но играть будет по своим правилам
От редактирования ДНК до колонизации Марса: главные технологии XXI века
От редактирования ДНК до колонизации Марса: главные технологии XXI века
Мозг на паузе: ученые научились отключать нейронные связи и включать их обратно
Мозг на паузе: ученые научились отключать нейронные связи и включать их обратно
Ловкость волн и никаких проводов: прорыв в фотонных вычислениях
Ловкость волн и никаких проводов: прорыв в фотонных вычислениях
Как ехидны выращивают детенышей в бактериальном коконе
Как ехидны выращивают детенышей в бактериальном коконе
Город в термосе: как охладить асфальт и укротить ливни
Город в термосе: как охладить асфальт и укротить ливни
Новый метод увеличил емкость аккумуляторов на 60%
Новый метод увеличил емкость аккумуляторов на 60%
Танцы в воде: зачем фламинго топчутся и щелкают клювами
Танцы в воде: зачем фламинго топчутся и щелкают клювами
Биологи включили турбо-режим для бактериальной эволюции
Биологи включили турбо-режим для бактериальной эволюции
Дикие шимпанзе не знают, что такое трудное детство
Дикие шимпанзе не знают, что такое трудное детство
Невидимые горы: почему пляжные дюны появляются за минуты и исчезают навсегда
Невидимые горы: почему пляжные дюны появляются за минуты и исчезают навсегда

Новости компаний, релизы

Бактерии против грибов: как наука защищает картофель без химии
Овцы вместо мышей: как ученые нашли новый способ тестировать материалы для зубов
Пробирки, зелень и взрывы: фестиваль для тех, кто любит науку
Ход конем: в Шагонаре прошел первый шахматный турнир для дошколят
Как СПбГУ готовит инженеров для нефтегазовой отрасли — опыт БРИКС