Details

Title Применение методов искусственного интеллекта в оптимизации затрат при создании энергоэффективного центра обработки данных: выпускная квалификационная работа магистра: направление 27.04.06 «Организация и управление наукоемкими производствами» ; образовательная программа 27.04.06_06 «Организация и управление наукоемкими технологиями в нефтегазовой отрасли» = Application of AI methods to cost optimization in design and operation of an energy-efficient corporate data centre
Creators Плющ Алексей Павлович
Scientific adviser Брагин Алексей Юрьевич
Organization Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Передовая инженерная школа "Цифровой инжиниринг"
Imprint Санкт-Петербург, 2026
Collection Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция
Subjects центр обработки данных ; энергоэффективность ; pue ; искусственный интеллект ; генетический алгоритм ; мультиагентная система ; предиктивное обслуживание ; цифровая трансформация ; нефтегазовая отрасль ; npv ; irr ; оптимизация затрат ; data center ; energy efficiency ; artificial intelligence ; genetic algorithm ; multi-agent system ; predictive maintenance ; digital transformation ; oil & gas ; cost optimization
Document type Master graduation qualification work
Language Russian
Level of education Master
Speciality code (FGOS) 27.04.06
Speciality group (FGOS) 270000 - Управление в технических системах
DOI 10.18720/SPBPU/3/2026/vr/vr26-5992
Rights Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally New arrival
Record key ru\spstu\vkr\45544
Record create date 9/10/2026

Allowed Actions

–

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group Anonymous
Network Internet

Объект исследования – корпоративный ЦОД нефтегазовой компании; предмет – методы и модели оптимизации совокупной стоимости владения таким объектом на основе ИИ. Цель работы – обосновать экономическую целесообразность применения комплекса ИИ-моделей при создании собственного ЦОД компании. Решены задачи: проведён аналитический обзор ЦОД нефтегазовой отрасли и методов оптимизации; проанализирована ИТ-инфраструктура ПАО «Газпром нефть» и предпроектная оценка собственного ЦОД; разработаны две модели – генетический алгоритм многокритериальной оптимизации архитектуры и мультиагентная система интеллектуального управления инженерной инфраструктурой; выполнена количественная экономическая оценка трёх альтернативных сценариев. Методы: эволюционная оптимизация (NSGA-II с гибридным кодированием), мультиагентная архитектура с двойственной декомпозицией Лагранжа, дисконтированный анализ денежных потоков, анализ чувствительности. Ключевой результат: базовый сценарий без применения ИИ даёт отрицательный NPV (-1 661 млн руб.) и IRR ниже WACC ГПН – то есть проект не проходит инвестиционного отбора. Сценарий с генетическим алгоритмом на этапе проектирования переводит проект в «граничную» положительную область (NPV +539 млн руб.). Полный комплекс ГА + МАС обеспечивает NPV +2 309 млн руб., IRR 16,7 %, дисконтированный срок окупаемости 11,6 года и индекс прибыльности 1,10. Вклад ГА и МАС в общий прирост NPV распределяется примерно 55 / 45 – обе модели нужны. Область применения – корпоративные ЦОД крупных российских компаний нефтегазового сектора, банковского, телекоммуникационного, промышленного сегментов; разработанные модели могут быть тиражированы на смежные объекты Группы «Газпром» и сопоставимые промышленные предприятия. В работе использованы: пакет Microsoft Office (Word, Excel, PowerPoint) для документирования и расчётов финансовой модели; Python (NumPy, pandas, matplotlib) для имитационного моделирования генетического алгоритма и визуализации сходимости; открытые аналитические отчёты iKS-Consulting, Uptime Institute, нормативная документация (ГОСТ Р, СП), внутренние корпоративные источники ГПН (в обезличенной форме).

Object of research – corporate data centre of an oil & gas company; subject – methods and models for AI-based optimization of its total cost of ownership. The goal is to substantiate the economic feasibility of an AI-driven approach for the companys data centre project. The tasks completed: analytical review of data centres in the oil & gas sector and cost optimization methods; analysis of Gazprom Nefts IT infrastructure and pre-design assessment of an own data centre; development of two models – a genetic algorithm for multi-criteria architecture optimization and a multi-agent system for adaptive control of engineering infrastructure; quantitative economic evaluation of three alternative scenarios. Methods used: evolutionary optimization (NSGA-II with hybrid encoding); multi-agent architecture with Lagrangian dual decomposition; discounted cash flow analysis; sensitivity analysis. Key result: the baseline scenario (no AI) yields a negative NPV (-RUB 1,661 mln) and IRR below the corporate WACC – i.e. the project would not pass investment screening. The GA-only scenario moves the project into marginally positive territory (NPV +RUB 539 mln). The full GA + MAS bundle delivers NPV +RUB 2,309 mln, IRR 16.7 %, discounted payback 11.6 years and PI 1.10. The contributions of GA and MAS to the total NPV gain split roughly 55 / 45 – both models are needed. Applicability – corporate data centres of major Russian companies in oil & gas, banking, telecom and industrial segments; the developed models can be replicated to related assets of the Gazprom Group and comparable industrial enterprises. Software and information resources used: Microsoft Office suite for documentation and financial modelling; Python (NumPy, pandas, matplotlib) for simulation of the genetic algorithm and convergence visualization; open analytical reports of iKS-Consulting and Uptime Institute, regulatory documents (GOST R, SP), internal Gazprom Neft sources (in anonymized form).

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All
Read
Internet Authorized users SPbPU
Read
Internet Anonymous
...