<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2022.38.3.001 </article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1197</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Моделирование системы искусственного интеллекта для опережающего выявления аварийных ситуаций на жизненно важных объектах</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling of artificial intelligence system for early detection of emergency situations at vital facilities</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0003-2707-7203</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Боровской</surname>
              <given-names>Игорь Георгиевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Borovskoy</surname>
              <given-names>Igor Georgievich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>igdoca@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-6278-5961</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Шельмина</surname>
              <given-names>Елена Александровна</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Shelmina</surname>
              <given-names>Elena Aleksandrovna</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>eashelmina@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Афанасьева</surname>
              <given-names>Инга Геннадьевна</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Afanasyeva</surname>
              <given-names>Inga Gennadievna</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>ledyghost@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-3</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0001-5737-1329</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Матолыгин</surname>
              <given-names>Андрей Анатольевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Matolygin</surname>
              <given-names>Andrey Anatolyevich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>matolygin.andrei@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-4</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники</aff>
        <aff xml:lang="en">Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-2">
        <aff xml:lang="ru">Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники</aff>
        <aff xml:lang="en">Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-3">
        <aff xml:lang="ru">Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники</aff>
        <aff xml:lang="en">Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-4">
        <aff xml:lang="ru">Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники</aff>
        <aff xml:lang="en">Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2022.38.3.001 </elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1197"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>В статье приводятся результаты моделирования системы искусственного интеллекта для опережающего выявления нежелательных ситуаций различного характера на объектах, представляющих важнейшее народнохозяйственное значение. В качестве такого объекта можно указать трубопроводный транспорт или любую другую производственную систему, в которой проводится непрерывный мониторинг параметров работоспособности ответственных узлов и механизмов. Данная модель может быть применена в работе различных нефтегазодобывающих компаний. Результаты моделирования и последующей разработки информационной системы предоставят базу для промышленной реализации высокоэффективных систем обнаружения и предотвращения аварийных ситуаций на основе нейросетевого анализа непрерывно получаемых потоковых данных. В рамках проводимого исследования проанализирована возможность применения для рассматриваемой задачи современных архитектур нейросетей, а именно: сверточных нейросетей – TCN, нейронных сетей прямого распространения – MLP, рекуррентных нейронных сетей – LSTM. Предложено для LSTM отказаться от функции активации, что крайне важно для данной задачи, потому что позволяет обеспечить нейросеть «долговременной памятью» о хранимых значениях. Кроме того, выполнено перекрестное сравнение скорости снижения ошибок при обучении сетей для обнаружения архитектуры, способной к «самообучению». Все модели были протестированы с использованием обучающих данных со скважин «Восточный купол». Для всех моделей было получено приемлемое совпадение тестовых и экстраполяционных данных.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The article presents the results of modeling an artificial intelligence system for early detection of undesirable situations of various types at objects of particular national economic importance. Pipeline transport or any other production system, in which continuous monitoring of operability parameters of critical components and mechanisms is carried out, can be specified as such object. This model can be applied by various oil and gas production companies. The results of modeling and subsequent development of the information system will provide the basis for industrial implementation of highly effective systems of accident detection and prevention in reliance on neural network analysis of continuously received streaming data. As a part of this research, the possibility of using modern neural network architectures for the problem under consideration is examined, namely, convolutional neural networks – TCN, direct propagation neural networks – MLP, recurrent neural networks – LSTM. It was proposed to abandon the activation function for LSTM which helps to provide the neural network with "long-term memory" of stored values, which is crucial to this problem. In addition, a cross-comparison of the error reduction rate during network training was performed to detect an architecture capable of "self-learning". All models were tested with the aid of the training data from the "Vostochny kupol" wells. Acceptable coincidence of test and extrapolation data was obtained for all models.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>искусственный интеллект</kwd>
        <kwd>временной ряд</kwd>
        <kwd>искусственная нейронная сеть</kwd>
        <kwd>чрезвычайная ситуация</kwd>
        <kwd>архитектура нейросетей</kwd>
        <kwd>сверточные нейросети</kwd>
        <kwd>нейронные сети прямого распространения</kwd>
        <kwd>рекуррентные нейронные сети</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>artificial intelligence</kwd>
        <kwd>time series</kwd>
        <kwd>artificial neural network</kwd>
        <kwd>emergency</kwd>
        <kwd>neural network architecture</kwd>
        <kwd>convolutional neural networks</kwd>
        <kwd>direct propagation neural networks</kwd>
        <kwd>recurrent neural networks</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Павлов С.Г. Разработка технологии оценки геоэкологической безопасности газопроводов в условиях возникновения аварийных ситуаций: дис. … канд. техн. наук. М.: 2009. Доступно по: http://miigaik.ru/science/councils/congregation / 09_05_21_pavlov.pdf (дата обращения: 30.10.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Комашинский В.И., Смирнов Д.А. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи. М.: Горячая линия – Телеком; 2002. 94 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Подольский А.К. Применение методов искусственного интеллекта в нефтегазовой промышленности. Современная наука. 2016;(3):33–36.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Нейросеть сможет оценить риски аварий на предприятиях нефтяной отрасли в Арктике. Доступно по: https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=40904 (дата обращения: 15.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Малкина В.Д., Кукаренко А.В. Система оптоволоконного мониторинга трубопроводов «ОМЕГА» с применением искусственного интеллекта. Экологический вестник России. 2020. Режим доступа: https://omega.transneft.ru/press/articles/?id=36023 (дата обращения: 15.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Автоматическая система контроля аварийных выбросов на химически опасных объектах (АСКАВ). Доступно по: http://cit-avtomatika.ru/catalogue/avtomatizaciya/askav/ (дата обращения: 01.12.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Вялышев А.И., Добров В.М., Долгов А.А., Зиновьев С.В., Файзулин Т.Ш. Система контроля аварийных ситуаций на объектах нефтегазодобычи в акваториях арктических морей. Технологии гражданской безопасности. 2013;37(3):16–21.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Многослойный персептрон (Multilayered perceptron). Доступно по: https://wiki.loginom.ru/articles/multilayered-perceptron.html (дата обращения: 18.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Долгая краткосрочная память. Доступно по: https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Долгая_краткосрочная_память (дата обращения: 18.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Устройство регулирующее исполнительное УР. Доступно по: https://p-sr.ru/products/ustrojstva-zapornye-krany-sharovye/ustrojstva-reguliruyushhie-ur/ (дата обращения: 15.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Катаев К.А. Гидратообразование в трубопроводах природного газа. Всероссийский журнал научных публикаций. 2011;2(1).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Дорман В.Н., Баскакова Н.Т. Анализ состояния оборудования как инструмент снижения расходов на ремонты. Экономический анализ: теория и практика. 2011;(39).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Науменко А.П. Теория и методы мониторинга и диагностики: Материалы лекций. Омск: ОмГТУ; 2017. 154 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Dietterich T. Machine Learning for Sequential Data: A Review. Structural, Syntactic, and Statistical Pattern Recognition. 2002:15–30.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Fox M. Industrial Applications of Artificial Intelligence. Robotics. 1986:301–311.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Временные сверточные сети и прогнозирование. Доступно по: https://ichi.pro/ru/vremennye-svertocnye-seti-i-prognozirovanie-102124506152164 (дата обращения: 18.11.2021).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">A Method for Stochastic Optimization. Доступно по: https://arxiv.org/abs/1412.6980 (дата обращения: 04.12.2021).</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>