Ключевые слова: глубинные данные, трехмерные измерения, карта глубины, псевдоэталон, пространственно-временное слияние, геометрическая точность, улучшение глубины
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.59.8.013
Актуальность исследования обусловлена тем, что качество обработки глубинных данных часто оценивают по пиксельным ошибкам, хотя в робототехнике и трехмерной метрологии конечным результатом являются пространственные расстояния. Цель работы – разработать и проверить протокол оценки методов улучшения глубины по ошибке евклидовых расстояний между восстановленными точками. Основные эксперименты выполнены на последовательностях TUM Freiburg1 desk и xyz; дополнительная валидация включает динамическую последовательность Freiburg3 walking_static, контролируемые сценарии с движением границ, дальними глубинами и повышенным шумом, три варианта псевдоэталона и измерение вычислительных затрат. При полуширине окна N = 10 временное среднее уменьшило RMSE расстояний на 24,07 % для desk и на 23,66 % для xyz по сравнению с необработанной глубиной. Прямое сопоставление метрик показало, что минимальную пиксельную MAE дает временная медиана, тогда как минимальную RMSE расстояний – временное среднее; коэффициенты ранговой корреляции Спирмена равны 0,70 и 0,90. Временное среднее сохранило первое место при трех способах построения псевдоэталона. На динамической последовательности маска временной стабильности сохранила 18,92 % пикселей и изменила ранжирование, что подтверждает необходимость исключения или компенсации движущихся областей. На CPU обработка кадра 640 × 480 при N = 10 заняла 56,2 мс для временного среднего, 217,5 мс для временной медианы и 3155,6 мс для пространственно-временной медианы в исследовательской реализации. Полученные результаты определяют область применимости протокола и ограничения псевдоэталонной оценки.
Ключевые слова: глубинные данные, трехмерные измерения, карта глубины, псевдоэталон, пространственно-временное слияние, геометрическая точность, улучшение глубины
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.60.9.018
В настоящем исследовании рассматривается задача повышения точности прогнозирования результатов обучения студентов вузов на основе данных о текущей успеваемости по дисциплинам из электронных образовательных курсов. Исходные данные представляют собой числовые значения – оценки и показатели активности по итогам каждой недели обучения, которые могут относиться к разным диапазонам шкал и быть сильно разреженными, что осложняет их дальнейшее использование в алгоритмах прогнозирования. Поэтому необходимо проводить качественную предобработку исходной информации для построения прогнозной математической модели результатов обучения. В качестве одного из методов для обработки данных предлагается использование процентилей, которые позволяют эффективно описывать распределение признаков. Процентильный подход решает проблему сравнения студентов при различной сложности курсов, переводя абсолютные оценки в относительные ранги внутри группы обучающихся. В исследовании проводится сравнительный анализ методологий обработки данных, включая стандартный метод центрирования-нормирования и процентильный подход. Для построения прогнозной модели используется метод непараметрической оценки функции регрессии Надарая-Ватсона. Приводятся фрагменты вычислительных экспериментов с разным количеством групп, которые показывает достаточно приемлемые результаты с практической точки зрения.
Ключевые слова: образовательные данные, аналитика обучения, прогнозирование успеваемости учащихся, интеллектуальный анализ образовательных данных, методы машинного обучения, предобработка данных, нормирование, процентили, электронная образовательная среда
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.60.9.007
В работе проводится сравнительный анализ эвристик распределения вычислительной нагрузки на основе гибридной cloud-fog архитектуры, использующейся для обработки трафика интернета вещей. Такая архитектура является оптимальной для приложений, требующих быстродействия и работающих в масштабе реального времени, с учетом ограничений по задержке, энергопотреблению и загрузке вычислительных узлов. Сравнительное моделирование проводится на основе стохастической многокритериальной математической модели распределения вычислительной нагрузки между туманными и облачными ресурсами. На модель накладываются ограничения по емкости, задержке, надежности и балансировке загрузки. На базе iFogSim проведено моделирование типового IoT-сценария с вариацией интенсивности потока задач и сравнением двух политик распределения – базовой и оптимизированной. Динамический анализ проводился с изменением нагрузки по интенсивности поступления заявок. Результаты показывают, что оптимизированная стратегия снижает среднюю задержку, энергопотребление, долю нарушений SLA и степень перегрузки fog-узлов, обеспечивая более устойчивое функционирование системы при росте нагрузки. При таком подходе туманные и облачные ресурсы используются более рационально, повышая тем самым эффективность обработки IoT-данных. Практическая значимость работы заключается в возможности применения результатов моделирования при построении интеллектуальных алгоритмов управления нагрузкой в промышленных IoT-системах, умных городах, телемедицине и системах видеомониторинга.
Ключевые слова: гибридная cloud-fog архитектура, интернет вещей, распределение вычислительной нагрузки, многокритериальная оптимизация, задержка и энергопотребление, iFogSim, качество обслуживания SLA
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.59.8.003
Информационные системы формируют большие объёмы событийных журналов, которые используются для анализа работы приложений и сервисов. При этом события могут поступать в аналитический контур позже момента их фактического возникновения и не в исходном порядке. Такая рассинхронизация приводит к ошибкам при построении агрегированных временных показателей, а регулярный полный пересчёт многомерного аналитического куба требует значительных вычислительных затрат. Целью работы является разработка подхода к обновлению многомерного куба по потоку журнальных событий с учётом задержек и нарушения порядка их поступления. Ведущим подходом является разделение итогового представления куба на базовый куб и компенсационный слой. Своевременно поступающие события обновляют базовый куб, а запаздывающие события в пределах заданного горизонта компенсации вносят поправки в компенсационный слой. Для исключения повторного учёта событий используется проверка уникальных идентификаторов. В работе представлена формальная модель события, описаны правила отнесения событий к ячейкам куба по времени возникновения, предложен алгоритм инкрементального обновления и проведён вычислительный эксперимент на программном прототипе. Результаты эксперимента показали, что предложенный метод снижает ошибку агрегатов по сравнению с оконным методом и требует меньшего объёма повторной обработки данных по сравнению с пакетным пересчётом. Материалы статьи представляют практическую ценность для разработки аналитических контуров мониторинга, аудита, анализа событий безопасности и пользовательской активности.
Ключевые слова: инкрементальное обновление, OLAP-куб, событийный журнал, поток событий, неупорядоченное поступление данных, запаздывающие события, компенсационный слой, потоковая обработка данных
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.008
В условиях роста конкуренции на рынке социальных сетей возрастает потребность в инструментах персонализированной рекомендации контента, способных повысить вовлеченность пользователей. Традиционные подходы к построению рекомендательных систем, основанные на коллаборативной фильтрации или контентной фильтрации, имеют ограничения в задачах рекомендации сообществ, где важны как структура социальных связей, так и семантическое описание групп. Данная статья направлена на исследование гибридной модели рекомендательной системы, сочетающей графовые нейронные сети и признаковое описание пользователей и сообществ. Модель интегрирует информацию о взаимодействиях пользователей с группами в виде графа, текстовые эмбеддинги описаний сообществ, полученные с помощью трансформерных моделей, а также числовые и категориальные признаки групп и пользователей. Результаты исследования демонстрируют существенное преимущество предложенного подхода по сравнению с базовыми методами. Проведен сравнительный анализ модели с рандомными рекомендациями и рекомендациями самых популярных групп. Он показывает улучшение метрики MAP@3 в 3,89 раза относительно рекомендации популярных групп и в 4045,9 раз относительно случайной рекомендации. Исследование базируется на данных социальной сети ОК, включающих информацию о 159 685 пользователях и 54 425 сообществах.
Ключевые слова: рекомендательные системы, графовые нейронные сети, машинное обучение, персонализация, социальные сети, коллаборативная фильтрация, эмбеддинги
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.016
Актуальность исследования обусловлена ростом объемов уличных снимков и необходимостью их автоматической географической привязки без использования GPS-метаданных. В связи с этим статья направлена на оценку возможности определения координат фотографий в пределах одного города с помощью глубоких нейросетей. Ведущим методом исследования является применение сверточных нейросетей ResNet18 и ResNet50 для регрессии широты и долготы по кадрам размером 512×512 пикселей. Для сбора данных использована открытая платформа Mapillary, а для равномерного покрытия территории Уфы разработана программа с разбиением города на сетку из 10 000 ячеек. Всего собрано 88 798 изображений с точной привязкой к координатам. В статье представлены количественные результаты обучения моделей. Модель на базе ResNet50 достигает медианной ошибки локализации около 3,1 км после 13 эпох, при этом 92,6 % предсказаний попадают в радиус 10 км от истинного положения. Методом Smooth Grad‑CAM визуализированы области, на которые модель опирается при определении координат; показано, что модель фокусируется на фасадах зданий, перекрестках и дорожной разметке. Материалы статьи представляют практическую ценность для систем автоматической геопривязки больших массивов уличных фотографий. Работа также предлагает воспроизводимый пайплайн для городской геолокации и анализирует поведенческое внимание нейросетей в данной задаче.
Ключевые слова: геолокация изображений, сверточные нейросети, resNet, анализ городских сцен, глубокая регрессия, визуализация внимания, smooth Grad‑CAM, mapillary
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.60.9.014
В статье рассматривается задача прогнозирования патологических состояний желудочно-кишечного тракта по эндоскопическим изображениям с использованием моделей машинного обучения. Актуальность исследования связана с необходимостью повышения воспроизводимости предварительной оценки эндоскопических данных и снижения риска пропуска клинически значимых изображений при большом объеме визуальной информации. Цель работы состоит в разработке и экспериментальной проверке ресурсно-эффективной схемы классификации эндоскопических изображений, учитывающей среднее качество распознавания и надежность автоматического решения для патологических классов. В качестве экспериментальной базы использован открытый набор Kvasir-v2, включающий 8000 изображений восьми классов. Сравнивались простая сверточная нейронная сеть, MobileNetV2 и EfficientNetB0 с переносом обучения. Дополнительно предложена селективная схема, объединяющая прогнозы двух наиболее сильных моделей и направляющая сомнительные изображения на ручную проверку. Эксперимент показал, что EfficientNetB0 достигает средней F-меры 0,8497 на тестовой части, а объединенный прогноз повышает значение показателя до 0,8681. Предложенная селективная схема обеспечила среднюю F-меру 0,9581 среди автоматически принятых решений и снизила число опасных автоматических ошибок с 64 до 10. Полученные результаты показывают перспективность клинически ориентированного подхода, при котором автоматическая классификация дополняется контролем уверенности и оценкой риска пропуска патологического состояния.
Ключевые слова: машинное обучение, эндоскопические изображения, желудочно-кишечный тракт, прогнозирование заболеваний, сверточные нейронные сети, перенос обучения, селективная классификация, патологические состояния, поддержка медицинских решений
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.59.8.014
Разработка доступных и безопасных цифровых инструментов имеет очень важное значение для инклюзивного образования. Хотя в нашей предыдущей работе была продемонстрирована педагогическая эффективность мультиязычной обучающей игры по жестовым языкам, о чем свидетельствует улучшение распознавания жестов на 35 % и оценка по шкале юзабилити системы (SUS) 90 из 100, переход на готовую к промышленному использованию платформу, подключенную к интернету, создает значительные риски с точки зрения безопасности и эксплуатации. Для решения этой проблемы в данной работе представлена унифицированная методология, интегрирующая четыре ключевых направления: анализ безопасности веб-приложений, автоматизация жизненного цикла ПО (CI/CD), организация защищенных цифровых документооборотов и управление информацией и событиями безопасности (SIEM). Данная интеграция позволяет систематически усиливать защиту платформы и обеспечивать ее долгосрочную отказоустойчивость. В работе реализуется комплексный подход, при котором непрерывное тестирование безопасности, защищенные потоки данных и разработка с учетом угроз (threat-informed development) действуют согласованно для обеспечения целостности платформы. Результаты демонстрируют полную ликвидацию критических уязвимостей, снижение количества проблем высокой степени серьезности на 87,5 % в течение трех месяцев, а также сокращение среднего времени на устранение уязвимостей (MTTR) на 65,4 %. Система выдачи цифровых сертификатов достигла 99,6 % успешности выпуска и обеспечила 100 % обнаружение попыток подделки при времени публичной верификации менее одной секунды. Данная методология, валидированная в лабораторных условиях, представляет собой практическое руководство по трансформации инновационных образовательных инструментов в отказоустойчивые системы, готовые к промышленной эксплуатации.
Ключевые слова: язык жестов, образовательная игра, безопасность веб-приложений, автоматизация CI/CD, защищенный документооборот, SIEM, конфиденциальность данных, инклюзивные образовательные технологии
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.59.8.005
В статье рассматривается проблема управления развитием удаленных и труднодоступных территорий Российской Федерации, характеризующихся низкой плотностью населения, суровыми климатическими условиями и высокой степенью инфраструктурной уязвимости. Обосновывается необходимость перехода от отраслевого и реактивного управления к проактивному, основанному на методах системного анализа и прогнозного моделирования. Разработана формальная модель удаленной территории и ее представление в виде взвешенного ориентированного графа, что позволяет количественно описывать материальные, энергетические и информационные потоки. Предложены интегральные индексы уязвимости и адаптивного потенциала, а также матрица классификации территорий по девяти зонам устойчивости. Построен шестиэтапный алгоритм системного анализа, интегрирующий сбор данных дистанционного зондирования, построение графовых моделей, расчет индексов, сценарное моделирование и генерацию управленческих рекомендаций с обратной связью. Предложенная методология создает основу для построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений в сфере управления удаленными и труднодоступными территориями. Дальнейшие перспективы исследования связаны с развитием методов гибридного моделирования для создания полномасштабных цифровых двойников арктических муниципалитетов. Апробация методологии на пилотных проектах позволит уточнить весовые коэффициенты индексов и сформировать отраслевые базы данных для масштабирования предложенного подхода.
Ключевые слова: системный анализ, прогнозное моделирование, удаленные территории, инфраструктурная уязвимость, адаптивный потенциал, система поддержки принятия решения
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.015
Современная механика деформируемого твердого тела активно развивается в направлении моделирования разномодульных материалов – сред, обладающих различным сопротивлением растяжению и сжатию. Этот класс охватывает природные и искусственные материалы, широко применяемые в инженерной практике. Различие модулей упругости при растяжении и сжатии приводит к сильной нелинейности механического отклика, что в случаях динамического нагружения порождает качественно сложные волновые картины с образованием и взаимодействием разрывов деформаций. Как следствие, аналитическое решение соответствующих краевых задач становится достаточно сложным из-за множественных взаимодействий волновых фронтов. В статье представлены разработка, программная реализация и верификация специализированного средства автоматизированного решения краевых задач одномерной динамики разномодульных упругих сред при произвольных режимах граничного воздействия. В его основу положен формализованный итерационный метод построения волновой картины, использующий кусочно-линейную аппроксимацию граничных условий и определяющих соотношений разномодульной среды Мясникова-Олейникова. Программное средство полностью автоматизирует построение волновой картины: отслеживает эволюцию системы волн, классифицирует события, автоматически формирует и решает системы нелинейных уравнений для определения параметров новых локальных областей между волновыми фронтами, а также контролирует эволюционность разрывов деформаций и добавление жестких слоев. Верификация выполнена на тестовых задачах с формированием ударных волн и жестких слоев. Анализ сходимости полученных результатов к известным аналитическим решениям подтверждает высокую точность реализованного метода при увеличении числа узлов аппроксимации граничного условия. Таким образом, разработанное программное средство является эффективным инструментом для автоматизации исследований волновых процессов, обеспечивающим физически корректное моделирование одномерного динамического деформирования разномодульных материалов. Полученные результаты имеют практическую ценность для исследователей в области механики деформируемого твердого тела, специалистов по численному моделированию, а также инженеров, занимающихся проектированием конструкций из разномодульных материалов при динамических воздействиях.
Ключевые слова: разномодульная упругая среда, одномерные волны деформаций, краевая задача, кусочно-линейная аппроксимация, эволюционность разрывов, ударные волны, жесткие слои, численное моделирование, автоматизация расчетов, анализ сходимости
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.014
В статье рассмотрена задача построения системы контроля и управления доступом (СКУД), способной принимать обоснованные решения не только на основе биометрического шаблона, но и с учетом контекста: уровня прав сотрудника, зоны доступа, временного режима и истории аутентификации. Предложена архитектура комплексной интеллектуальной системы, объединяющей нейросетевой и логический уровни искусственного интеллекта. Биометрическая идентификация реализована с помощью сверточной нейронной сети ResNet18, адаптированной для grayscale-изображений вен ладони и обученной на датасете из 834 субъектов (8 340 снимков) с использованием триплетного метрического обучения и классификационной головы; достигнута точность Top-1 Accuracy = 87,47 %, Top-5 = 96,58 %, Top-10 = 98,14 %, ROC-AUC = = 0,9985 и EER = 1,64 % при среднем уровне уверенности правильных совпадений 0,908. Степень уверенности нейронной сети совместно с пятью контекстными параметрами передается в миварную экспертную систему (МЭС), реализованную в среде КЭСМИ Wi!Mi Разуматор. МЭС содержит три независимых отношения с общими входными параметрами, формирующих решение о доступе, уровень тревоги и оценку надежности биометрии. Общие входы порождают перекрестные дуги в двудольном графе решения, что отражает многоаспектность принятия решений в комплексном искусственном интеллекте. Разработан алгоритм принятия решений из 32 правил, распределенных по пяти группам приоритета. Проведено тестирование МЭС на трех репрезентативных сценариях, демонстрирующих три различные топологии графа решения – от вырожденной до полной двудольной. Результаты подтверждают корректность миварного логического вывода и масштабируемость базы знаний без изменения нейросетевого модуля. Практическая значимость полученных результатов состоит в возможности построения аудируемых биометрических СКУД, сочетающих точность глубокого обучения и прозрачность логического вывода миварных баз знаний.
Ключевые слова: миварная экспертная система, СКУД, биометрическая идентификация, вены ладони, resNet18, триплетное обучение, комплексный искусственный интеллект, КЭСМИ, wi!Mi, нейросимволический искусственный интеллект
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.003
Предметом исследования являются методы межузловой агрегации обновлений и локальных визуальных представлений в распределенных системах классификации изображений. Цель работы состоит в разработке и экспериментальной проверке метода блокчейн-консенсусной распределенной классификации изображений, ориентированного на повышение устойчивости глобальной модели в условиях неоднородных, шумных и частично вредоносных источников данных. Предлагаемый подход сочетает локальные классовые атласы признаков, аудит-проверку полезности клиентских обновлений, робастную оценку аномальности локальных траекторий и блокчейн-фиксируемое консенсусное взвешивание вклада узлов. Для экспериментальной проверки использованы открытые наборы изображений CIFAR-10 и Olivetti Faces, а сравнение выполнено в сценариях iid_clean, noniid_clean, noniid_noisy и noniid_adversarial. Сопоставление проведено с методами Distributed Mean, Distributed Proximal, Distributed Trimmed Mean и Atlas Consensus по метрикам Accuracy, Macro-F1 и Balanced Accuracy, а также по траекториям сходимости, консенсусным весам и статистической проверке отличий. Показано, что предлагаемый метод не является универсальным лидером на чистых распределениях, однако в целевом вредоносном сценарии обеспечивает лучший результат среди распределенных схем. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения блокчейн-консенсусной фильтрации обновлений в задачах распределенной обработки визуальных данных при наличии недоверенных участников и конфликтных межузловых воздействий.
Ключевые слова: блокчейн, распределенная классификация изображений, межузловая агрегация, визуальные данные, неоднородные распределения, вредоносные узлы, робастная агрегация, консенсус, классовый атлас, информационные процессы
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.60.9.013
Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью формализации антагонистического противостояния между мероприятиями по обеспечению безопасности объектов и эксплуатационными уязвимостями систем при одновременном учете неопределенности и ограниченности ресурсов. В связи с этим данная статья направлена на разработку математической модели, позволяющей обоснованно выбирать оптимальный состав защитных мероприятий в условиях конфликта. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является аппарат матричных игр, позволяющий комплексно рассмотреть взаимодействие стратегий защиты и деструктивных факторов на основе единых экспертных критериев. В статье представлены три варианта формирования платежной матрицы (однородные и неоднородные стратегии, прямая экспертная оценка взаимного влияния), раскрыты механизмы поиска решения в чистых стратегиях через седловую точку, выявлены условия, при которых решение существует только в смешанных стратегиях, и обоснован способ расчета пропорций комбинирования разнородных средств защиты для достижения гарантированного результата. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов, проектирующих системы физической и информационной безопасности, а также для лиц, принимающих решения по распределению ограниченных ресурсов на объектах защиты в условиях осознанного противодействия.
Ключевые слова: математическое моделирование, теория игр, матричная игра, антагонистическая игра, безопасность объекта, мероприятие по обеспечению безопасности, уязвимость, экспертная оценка, седловая точка, смешанные стратегии
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.002
В статье рассматривается задача интеллектуальной поддержки принятия решений в системе технического зрения мобильного автономного робота-курьера, использующего одну видеокамеру и функционирующего при ограниченных бортовых вычислительных ресурсах без обращения к облачным вычислениям. Актуальность работы обусловлена тем, что в реальных условиях эксплуатации качество визуального восприятия сцены ухудшается при недостаточной освещенности, переэкспонировании, наличии осадков, тумана, бликов, шумов матрицы, размытия изображения, частичной окклюзии и загрязнения объектива. Предлагается миварная экспертная система, формализующая предметную область в виде параметров, отношений, правил и ограничений. Пользователь задает 13 входных параметров: десять нормализованных признаков изображения и три контекстных признака – место наблюдения, время суток и время года. На выходе система формирует два семантически интерпретируемых результата: текущее сложное условие и рекомендуемое действие по улучшению изображения. Особенностью модели является атомарная структура отношений: в одном отношении используется не более одного условного оператора, а сложная логика строится как цепочка простых правил. Дополнительно в модель введены шесть служебных контекстных признаков, позволяющих учитывать плотность городской среды, ночную освещенность и сезонные эффекты при выборе ветви вывода. В качестве модуля распознавания объектов используется предобученная система YOLO, а МЭС выступает вычислительно экономичным и объяснимым слоем интерпретации сложных условий наблюдения, что делает предложенный подход пригодным для локального применения на борту автономного робота-курьера. Полученные результаты подтверждают возможность построения объяснимой, модульной и расширяемой экспертной системы для поддержки работы однокамерного автономного робота-курьера в сложных условиях наблюдения.
Ключевые слова: миварная экспертная система, автономный робот-курьер, система технического зрения, однокамерное наблюдение, сложные условия наблюдения, ограниченные вычислительные ресурсы, объяснимый искусственный интеллект, экспертные правила, КЭСМИ
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.59.8.011
В работе рассматривается задача проектирования интеллектуальной системы защиты от вредоносных программ с учетом изменчивости входного потока, ограничений по вычислительным ресурсам и необходимости устойчивой работы на новых данных. Цель исследования состояла в том, чтобы показать, как методы системного анализа позволяют перейти от обычного сравнения моделей к обоснованному выбору архитектуры, схемы проверки и сценария обновления системы. Экспериментальная база включала 134435 объектов, из которых 57293 относились к вредоносным, а после исключения записей без распознанной даты и раннего архивного фрагмента было сформировано экспериментальное подмножество из 123704 объектов за период с августа 2019 года по сентябрь 2020 года. В исследовании сопоставлены перемешанная и хронологическая схемы проверки, базовые модели классификации, варианты сокращения признакового пространства, а также одноконтурная и двухконтурная архитектуры защиты. Показано, что использование 256 признаков в первом контуре обеспечивает почти то же качество, что и полное описание из 2381 признака, при заметно меньших вычислительных затратах. Установлено, что двухконтурная схема при передаче на второй контур 0,25 процента объектов сохраняет качество полной модели и почти не увеличивает среднее время обработки одного объекта. Дополнительно показано, что обновление первого контура повышает устойчивость системы во времени и снижает риск деградации качества на новых месяцах наблюдения.
Ключевые слова: системный анализ, вредоносные программы, интеллектуальная система защиты, хронологическая проверка, двухконтурная архитектура, сокращение признаков, адаптивное обновление, машинное обучение
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.56.5.015
Актуальность работы обусловлена высокой потребностью в респираторной поддержке пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии (до 50 % больных) и значительным риском вентилятор-ассоциированных повреждений легких (ВАПЛ) при неоптимальных настройках аппарата искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Современные аппараты ИВЛ предлагают десятки режимов и более 50 параметров, что создает высокую когнитивную нагрузку на врача и повышает вероятность ошибок. Цель работы – систематизация знаний о современных режимах ИВЛ и формализация ключевых параметров респираторной поддержки для последующего построения интеллектуальных алгоритмов поддержки принятия врачебных решений (СППВР). В работе использованы методы аналитического обзора, классификации, математического моделирования механики дыхания и формализации клинических критериев. Проведен анализ факторов, обосновывающих необходимость СППВР: сложность интерпретации механики дыхания (комплаенс, сопротивление, движущее давление), высокая частота осложнений при ошибках настройки (баротравма у 10–15 % пациентов при давлении плато >30 см H₂O), дефицит времени врача отделения реанимации и интенсивной терапии и нестандартизованная номенклатура режимов у разных производителей. Выполнена классификация режимов ИВЛ по уровню интеллектуализации (от принудительных до полностью автоматизированных) и детально описаны ключевые параметры вентиляции (дыхательный объем, частота, давления, поток, PEEP). Формализованы четыре группы параметров для выбора режима: механика легких (статический комплаенс, сопротивление, давление плато, P0.1, движущее давление), газообмен (PaO₂/FiO₂, PaCO₂, SpO₂), активность пациента (частота дыхания, признаки асинхронии) и гемодинамика (артериальное давление, центральное венозное давление). Предложены конкретные критерии для каждого параметра. Разработана логическая схема выбора режима на основе формализованных параметров. Полученные результаты создают основу для построения продукционной базы знаний СППВР, позволяющей врачу в условиях цейтнота получать обоснованные рекомендации. Дальнейшие исследования должны быть направлены на клиническую валидацию предложенных критериев и разработку объяснимых алгоритмов искусственного интеллекта для персонализации респираторной поддержки.
Ключевые слова: искусственная вентиляция легких, респираторная поддержка, вентилятор-ассоциированное повреждение легких, режимы вентиляции, поддержка принятия врачебных решений, формализация параметров, механика дыхания, интеллектуальные алгоритмы
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.006
В статье предложена формализованная модель рационального управления информационными потоками в цифровой организационной системе. Цель исследования заключается в разработке процедуры выбора управляющего воздействия, в рамках которой информационный поток рассматривается как самостоятельный объект управления, обладающий измеримым состоянием, заданными ограничениями и множеством допустимых альтернатив. Методическая база исследования включает системное описание цифровой организационной системы, параметрическую модель состояния потока, нормирование критериев различной размерности, весовую свертку показателей и проверку пороговых ограничений. Состояние информационного потока описывается совокупностью параметров: интенсивностью, задержкой передачи информации, качеством данных, доступностью, стоимостью сопровождения и интегральным риском. В результате сформирована многокритериальная модель, позволяющая сопоставлять организационные, программные и инфраструктурные управляющие воздействия на основе единого интегрального индекса рациональности. Показано, что рациональный выбор определяется не максимизацией отдельного показателя, а достижением согласованного баланса между пропускной способностью, своевременностью, качеством, доступностью, затратами и уровнем риска. Для проверки применимости модели приведен расчетный пример, включающий четыре альтернативы управления. Его результаты демонстрируют возможность выбора компромиссного управляющего воздействия в условиях нескольких взаимосвязанных критериев. Научная новизна подхода состоит в объединении модели состояния информационного потока и процедуры выбора управляющего воздействия в едином расчетном контуре. Предложенный подход может быть использован при проектировании цифровых контуров управления, корпоративных систем мониторинга, сервисных платформ и систем поддержки принятия решений.
Ключевые слова: информационный поток, цифровая организационная система, рациональное управление, многокритериальный выбор, качество данных, доступность информации, интегральный риск, управляющее воздействие, индекс рациональности
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.020
В работе рассматривается задача автоматизированного построения научных обзорных текстов на основе анализа корпуса научных публикаций. Разработана математическая модель, описывающая подход, основанный на использовании цитатно-осведомленной суммаризации с предварительным отбором цитатных фрагментов, и формализующая полный цикл обработки данных от отбора публикаций и извлечения цитирующих фрагментов до генерации частных саммари и итогового обзорного текста. Модель задает единое формальное описание последовательности операторов преобразования данных и включает систему критериев качества, обеспечивающих контроль правдоподобности, покрытия и фактологической согласованности результатов на всех этапах обработки. На основе разработанной модели реализована программная система в виде модульного конвейера. С использованием разработанной модели экспериментальные исследования на датасете SurGE, включающем 114 тематик, более 7 тыс. цитируемых и свыше 73 тыс. цитирующих публикаций. Показано, что использование цитатно-осведомленного подхода с предварительным отбором фрагментов обеспечивает улучшение качества генерации саммари по сравнению с альтернативными методами. Для итоговых обзорных текстов достигнуты следующие значения критериев качества: правдоподобность – 0,8744, покрытие – 0,9356, фактологическая достоверность – 0,9713 и LLM-оценка – 0,9232, что превосходит результаты генерации на основе полного текста источников (на 7,67 % для правдоподобности, 4,63 % для покрытия, 9,22 % для фактологической согласованности и 4,42 % для LLM-оценки). Полученные результаты подтверждают эффективность предложенного подхода и разработанной модели, и их применимость для задач автоматизированного формирования достоверных научных обзоров.
Ключевые слова: цитатно-осведомленная суммаризация, научные обзоры, большие языковые модели, анализ текстовой информации, научные публикации, цитирование, извлечение цитат
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.009
Распространение фейковых новостей представляет собой глобальную проблему в цифровую эпоху доступности информации. Языки с богатыми ресурсами активно решают эту проблему благодаря значительным исследовательским усилиям, тогда как языки с ограниченными ресурсами остаются недостаточно охваченными в этом направлении. Бенгальский язык является одним из таких языков с ограниченными вычислительными ресурсами несмотря на то, что он входит в десятку самых распространённых языков мира. С целью внесения вклада в данную область и решения проблемы фейковых новостей, данное исследование сосредоточено на их обнаружении в бенгальском языке с использованием современных достижений в области языковых моделей, включая методы кросс-лингвистического промтинга для повышения качества ответов больших языковых моделей. В работе используются модели с открытым исходным кодом для обеспечения доступности ресурсов, а именно большие языковые модели DeepSeek-R1, Llama 3.2 и Qwen 2.5. Проводится подробный анализ способности каждой модели обнаруживать фейковые новости на бенгальском языке. Результаты показывают, что модель Qwen 2.5 превосходит другие модели в данной задаче, достигая максимальной точности 97,5 %, при этом не демонстрируя неопределённых ответов.
Ключевые слова: фейковые новости, бенгальский язык, большие языковые модели, языки с ограниченными ресурсами, кросс-языковой промтинг
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.004
Актуальность исследования обусловлена широким применением антенных решёток в радиолокации, навигации и системах связи, где эффективность подавления помех критически зависит от адаптивных алгоритмов. Классический RLS-алгоритм теряет устойчивость при импульсных и нестационарных помехах, что создает проблему для работы в реальных условиях (движение объектов, эффект Доплера, преднамеренные помехи). Цель работы – сравнительный анализ классического RLS и гибридного алгоритма RLS с предварительной адаптивной α-β фильтрацией при воздействии 11 типов разнородных помех. Исследование базировалось на имитационном моделировании, реализованном в среде MATLAB. Для каждого из 11 типов помех варьировались следующие параметры: отношение мощности помехи к сигналу (ΔP принимало значения от 1 до 11), угловое рассогласование между направлениями прихода сигнала и помехи (диапазон от 0° до 9°) и наличие эффекта Доплера (сдвиг несущей частоты 0 % и 10 %). Всего было проведено 24 200 вычислительных экспериментов, в рамках которых обработано более 193 миллионов отсчетов данных. Классический алгоритм RLS демонстрирует приемлемую эффективность лишь в стационарных условиях. При воздействии импульсных, полупериодических и комбинированных помех его выходное отношение сигнал/шум+помеха снижается до отрицательных значений. В противоположность этому, гибридный алгоритм RLS+αβ обеспечивает устойчивый уровень отношения сигнал/шум+помеха выше 20 дБ во всех рассмотренных сценариях, а в наихудших условиях превосходит классический RLS на 20–25 дБ. Эффект Доплера практически не сказывается на работе гибридного алгоритма, тогда как для классического RLS он приводит к расходимости весовых коэффициентов и потере работоспособности. Предложенный гибридный алгоритм является универсальным и устойчивым решением для антенных решеток, работающих в сложной нестационарной помеховой обстановке. Результаты могут быть использованы при проектировании систем радиолокации, навигации беспилотных летательных аппаратов и средств радиоэлектронной борьбы.
Ключевые слова: адаптивные антенные решетки, гибридный RLS-алгоритм, α-β фильтр, пространственная фильтрация, помехоустойчивость, импульсные помехи, комбинированные помехи, отношение сигнал/шум+помеха, эффект Доплера, нестационарные помехи
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.013
В работе рассматривается задача оптимизации функционирования цифровизированной организационной системы в условиях динамически изменяющейся информационной среды. Показано, что традиционные реактивные методы управления не обеспечивают требуемого уровня надежности и эффективности при высокой изменчивости нагрузок. Обоснована необходимость перехода к проактивному управлению, основанному на упреждающем изменении параметров информационной среды. Предложена формализация задачи оптимизации, учитывающая совокупные затраты на функционирование системы и вероятностные требования к надежности. Разработан метод выбора оптимальных параметров управления, базирующийся на введении обобщенного функционала, объединяющего критерий эффективности и штрафные ограничения, а также на итерационной процедуре коррекции параметров с использованием псевдослучайной инициализации, адаптивного шага и механизма обновления штрафных коэффициентов. Особенностью метода является учет прогнозируемых изменений состояния системы, что позволяет реализовать проактивный механизм управления. Продемонстрировано, что предложенный подход обеспечивает снижение затрат, повышение устойчивости функционирования и предотвращение критических состояний системы. Определены ограничения метода (чувствительность к выбору гиперпараметров, зависимость от качества прогнозных моделей) и направления его дальнейшего развития. Практическая значимость работы заключается в возможности применения предложенного подхода в системах управления ресурсами облачных платформ, оркестраторах контейнерных сред и других цифровизированных организационных системах с динамически изменяющейся нагрузкой.
Ключевые слова: цифровизированная организационная система, проактивное управление, оптимизация параметров, информационная среда, надежность, затраты, итерационный алгоритм, псевдослучайная инициализация, адаптивный шаг, прогнозирование временных рядов
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.019
В статье рассматривается задача построения системы автоматизированного контроля и управления параметрами ионизированной паровой среды. Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения стабильности физико-химических характеристик таких сред при их использовании в промышленных и лабораторных установках. Показано, что формирование такой среды целесообразно рассматривать как управляемый процесс, состояние которого определяется совокупностью измеряемых физико-химических параметров. Предложена структурно-функциональная схема системы, включающая объект управления, измерительный контур, блок обработки данных и исполнительный контур, реализующий коррекцию режима по замкнутой обратной связи. Принцип действия системы основан на непрерывном мониторинге ключевых параметров и автоматической подстройке режимов парогенерации для поддержания заданных характеристик. Для формализованного описания состояния среды использован вектор контролируемых параметров, включающий окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), температуру, pH и электропроводность, а также введен интегральный критерий отклонения от целевого режима. В качестве первого этапа исследований выполнена первичная апробация измерительного канала окислительно-восстановительного потенциала. Эксперименты проводились на лабораторном стенде, имитирующем реальные условия парогенерации. Установлено, что при интенсивной парогенерации во всех контрольных точках фиксируются отрицательные значения ОВП, а сам параметр демонстрирует пространственно-временную чувствительность к режиму формирования среды. Полученные результаты подтверждают возможность использования ОВП в качестве базового параметра обратной связи при последующем построении многоканальной системы автоматизированного контроля и управления параметрами ионизированной паровой среды. Дальнейшие исследования будут направлены на интеграцию всех измерительных каналов и разработку алгоритмов многопараметрического управления.
Ключевые слова: ионизированная паровая среда, автоматизированный контроль, автоматизированное управление, окислительно-восстановительный потенциал, обратная связь, вектор состояния среды, структурно-функциональная схема, алгоритм управления
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.006
Малые информационные системы – корпоративные сети малого и среднего бизнеса, ведомственные локальные сети, специализированные автоматизированные системы управления – уязвимы к автоматизированным атакам подбора учетных данных по протоколам FTP и SSH, поскольку располагают ограниченными вычислительными ресурсами и кадровым потенциалом для развертывания полноценных средств защиты. В работе предложен частично надзорный метод обнаружения аномалий сетевого трафика с минимальными требованиями к разметке, моделирующий нормальное поведение пользователей через поведенческие микропрофили – робастные статистические описания типовых режимов сетевой активности, получаемые адаптивной кластеризацией TCP-потоков алгоритмом K-Means. Каждый профиль задается парой «медиана – масштабированное медианное абсолютное отклонение», а аномальность нового потока оценивается взвешенным Z-показателем относительно профиля ближайшего кластера. Веса признаков определяются по статистике Колмогорова-Смирнова, число кластеров – по критерию насыщения площади под ROC-кривой. Экспериментальная проверка на общедоступном наборе данных CICIDS2017 для атак FTP-Patator и SSH-Patator показала, что предложенный метод существенно превосходит классические безнадзорные детекторы – Isolation Forest, Local Outlier Factor и One-Class SVM – как по ранжирующей способности, так и по доле истинных тревог. Ключевым практическим результатом является работоспособность метода в режиме развертывания, не требующем разметки на целевой системе, так как отбор признаков выполняется однократно по публично доступным данным об атаках, после чего построение профилей и выбор порога обходятся без меток. В этих условиях метод обнаруживает более трех четвертей попыток перебора учетных данных, тогда как конкурирующие методы в аналогичных условиях практически не срабатывают.
Ключевые слова: обнаружение аномалий, сетевой трафик, поведенческие микропрофили, MAD-статистика, k-Means, брутфорс-атаки, CICIDS2017, малые информационные системы
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.021
В статье анализируются данные о стохастическом энергопотреблении в жилом секторе и поселке на 500 домохозяйств. Рассмотрены журналы энергопотребления из двух общедоступных баз данных REFIT и UK DALE, которые содержат сведения о времени включения и выключения бытовых приборов и потребляемой ими мощности. Количество зафиксированных включений бытовых приборов в журналах энергопотребления составило ~30 000. Продемонстрировано, что для графиков потребления электрической энергии в коммунально-бытовом секторе характерны утренние и вечерние максимумы потребления. Для получения достаточно точных результатов имитационного моделирования суточных графиков электрических нагрузок необходимо определить плотности включений электрических приборов, т. е. число включений электроприборов в единицу времени. В статье анализируется, какая функция плотности вероятностей наилучшим образом аппроксимирует экспериментальные данные. Аппроксимация плотностей моментов включения бытовых приборов выполняется с использованием следующих функций: Вейбулла, Гаусса, Лоренца. Обосновывается расчет параметров распределений. Поиск наиболее подходящего вида аппроксимации осуществляется на основе сравнения среднеквадратичного отклонения между экспериментальными точками и теоретической функцией. Показано, что предпочтительней использовать плотность вероятностей Вейбулла.
Ключевые слова: стохастическое моделирование, аппроксимация Вейбулла, бытовая электрическая нагрузка, суточные графики электропотребления, плотность распределения вероятностей
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.018
Рост конкуренции на рынке розничной торговли и электронной коммерции требует от компаний более точного подхода к планированию маркетинговых кампаний и персонализации коммуникаций с клиентами. Существующие модели предсказания отклика не способны изолировать эффект маркетингового воздействия от естественного покупательского поведения, что ведет к нерациональному расходованию бюджетов и затрудняет объективную оценку проводимых кампаний. Решением данной проблемы выступает uplift-моделирование – подход, позволяющий оценивать причинно-следственный эффект воздействия на уровне отдельного потребителя и определять сегменты аудитории с наибольшей восприимчивостью к коммуникациям. Настоящая статья посвящена сравнительному анализу методов uplift-моделирования с целью выбора наиболее результативного из них для оценки эффекта маркетингового воздействия. В рамках исследования рассмотрены пять методов (S-Learner, T-Learner, Class Transformation, X-Learner и R-Learner) на открытых данных Lenta Uplift Modeling Dataset, предоставленных розничной сетью Лента в рамках хакатона BigTarget совместно с Microsoft. Качество моделей оценивалось при помощи специализированных метрик (Uplift@k, Qini AUC, Uplift AUC, Weighted Average Uplift, Average Squared Deviation). По результатам анализа выявлены достоинства и недостатки каждого из подходов, а также установлен метод, показавший наилучшие результаты на рассматриваемом наборе данных.
Ключевые слова: uplift-моделирование, машинное обучение, оценка эффекта воздействия, таргетированный маркетинг, персонализация коммуникаций, метрики качества uplift-моделей
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.60.9.012
В данной статье представлены автоматизированные методы и инструменты для лексикографических исследований и разработки словарей бенгальского жестового языка (БЖЯ). Исследование посвящено решению проблемы документирования БЖЯ, жестового языка с ограниченными ресурсами, используемого преимущественно в Бангладеш и бенгалоязычных регионах Индии. Существующие лексикографические методы требуют значительных ручных усилий для фиксации многомерных характеристик жестов, включая форму кисти, местоположение, движение, ориентацию и невербальные маркеры. Предложенная система объединяет извлечение признаков на основе компьютерного зрения, аннотирование с помощью машинного обучения и структурированную базу данных лексических записей. Веб-платформа позволяет лексикографам эффективно собирать, аннотировать и проверять записи жестового языка. Оценка с участием 35 человек, включая экспертов по лексикографии, лингвистов, изучающих БЖЯ, и членов сообщества глухих, показала сокращение времени аннотирования на 67 % при сохранении высокого уровня согласованности между аннотаторами (κ = 0,82). В течение шести месяцев участники задокументировали 1847 жестов бенгальского жестового языка, выявили 127 региональных вариантов и создали 456 словарных записей на разных этапах завершения. Эти записи включали как основные фонологические аннотации, так и записи, прошедшие дополнительную лингвистическую и экспертную проверку, что заложило основу для разработки будущего словаря для изучающих бенгальский язык студентов с нарушениями слуха. Научная новизна заключается в применении автоматизированных методов специально к лексикографии бенгальского жестового языка и создании базовых инструментов для систематической разработки словаря.
Ключевые слова: распознавание жестового языка, бенгальский жестовый язык, лексикографическая система, документирование жестового языка, образовательные технологии, многоязычный перевод, компьютерная лексикография
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.001
Цифровизация языковых ресурсов малоресурсных языков требует формализованной организации сбора, описания, контроля качества и публикации аудиоданных. В связи с этим целью исследования является разработка модели данных аудиомодуля для ненецко-русского и русско-ненецкого онлайн-словаря и контура поддержки принятия решений, обеспечивающего отбор лексических единиц для записи, их постобработку и интеграцию в словарную систему. Материалы исследования составили корпусные и словарные ресурсы, учебные и тематические материалы, ранее созданные аудиоресурсы, а также результаты полевого исследования, выполненного в Нарьян-Маре в декабре 2025 года. Методическая основа работы включает системный анализ, формализацию информационных потоков, многокритериальную приоритизацию лексики и описание воспроизводимой процессной схемы работы с аудиоматериалами. В результате определены сущности модели данных аудиомодуля, контур контроля качества и контур поддержки принятия решений по развитию аудиопокрытия словаря. Для списка из 542 единиц выполнено профилирование по типам единиц, частям речи, тематикам и микротематикам; дополнительно охарактеризованы состав информантов, структура аудиоматериалов, правила именования файлов и статусы контроля качества. Предложенное решение может использоваться при разработке цифровых словарей и речевых ресурсов для малоресурсных языков.
Ключевые слова: информационная система, онлайн-словарь, аудиомодуль, поддержка принятия решений, метаданные, малоресурсный язык, тундровый ненецкий язык
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.58.7.001
Статья посвящена разработке системы динамической визуализации дерева поиска в алгоритме Monte Carlo Tree Search (MCTS), реализованном в среде General Game Playing Base Package (GGP Base Package). Основная проблема существующих подходов – отсутствие средств наблюдения за эволюцией дерева поиска в процессе построения, что затрудняет отладку и анализ поведения MCTS‑агентов. Методология включает: систематическую оценку восьми инструментов визуализации по 12 критериям (универсальность, динамичность, интерактивность, масштабируемость, производительность и т. д.); разработку четырёхслойной архитектуры (Java/GGP Base Package → Redis → ASP.NET Core → React + D3.js); реализацию интерактивного механизма воспроизведения эволюции дерева с пошаговым анализом. Результаты сравнительной оценки показывают, что разработанная система достигает интегральной оценки 0,752 по сформулированным критериям и, в рамках рассмотренных инструментов, демонстрирует наибольшую совокупность ключевых свойств, важных для отладки MCTS‑агентов. Экспериментальные испытания на игре ConnectFour (6×8) показывают, что система обеспечивает плавную визуализацию (>50 FPS) для MCTS‑деревьев до 1000 узлов, поддерживает произвольные игры в формате GDL и по экспертной оценке позволяет за считанные секунды визуального анализа выявлять отличия в поведении модификаций алгоритма MCTS, тогда как без визуализации это требует длительного ручного сопоставления финальных статистик. Сделанные выводы подтверждают, что динамическая визуализация промежуточных состояний MCTS‑дерева предоставляет дополнительные возможности для обнаружения скрытых дефектов реализации и нетривиальных особенностей поведения алгоритма MCTS, остающихся неочевидными при анализе только финального состояния дерева. Предлагаемый инструмент может представлять практический интерес для исследователей, разработчиков и преподавателей в области General Game Playing.
Ключевые слова: monte Carlo Tree Search, general Game Playing, визуализация дерева поиска, интерактивное воспроизведение, отладка алгоритмов поиска, визуализация алгоритма MCTS, воспроизведение эволюции
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.002
Дисплазия тазобедренного сустава приводит к ухудшению физического состояния пациента вследствие нарушения биомеханики в пораженном суставе и опорно-двигательном аппарате в целом, и также является одной из лидирующих причин развития коксартроза. Существуют различные методики коррекции дисплазии, большое влияние на результат операции оказывают направление и степень многоплоскостной коррекции. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки методики биомеханического исследования состояния тазобедренного сустава, позволяющей найти основные факторы стабильности при проведении хирургической коррекции, тем самым снизив появление случаев гипо- и гиперкоррекции в клинической практике. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является определение действующих напряжений в тазобедренном суставе, выделение зон недогруженности и перегруженности, которые повлияют на последующий выбор конфигурации винтов для достижения наибольшей стабильности. На основе проведенных исследований была разработана методика подбора оптимальной величины коррекции положения вертлужной впадины в ходе ее реориентации при проведении хирургической операции. Методика включает в себя алгоритм построения компьютерных моделей тазобедренного сустава пациента на базе компьютерной томографии и анализ напряженно-деформированного состояния в тазобедренном суставе в зависимости от величины конгруэнтности вертлужной впадины и головки бедренной кости, а также в зависимости от конфигурации расположения винтов после хирургической коррекции. Результаты исследования моделей тазобедренного сустава позволяют проанализировать характер изменения напряжений, действующих в тазобедренном суставе, и рассчитать изменение площади контакта при различных конфигурациях установки остеотомических винтов. Материалы статьи представляют практическую ценность для хирургов, а также специалистов в области биомеханики.
Ключевые слова: дисплазия тазобедренного сустава, остеотомия, компьютерное моделирование, биомеханический анализ, конечно-элементный анализ
DOI: 10.26102/2310-6018/2026.57.6.003
Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания и внедрения конкурентоспособных отечественных решений по автоматизации в технологических процессах и трудностями решения данной задачи в некоторых зрелых отраслях, например, в мукомольной отрасли. В этом контексте в настоящей работе рассмотрен вальцовый станок с целью его моделирования как объекта управления и исследования параметров устройств управления разных типов. В данном исследовании выбран вальцовый станок, который идентифицирован как объект управления, создана его математическая модель, рассмотрены устройства управления различных типов и методами имитационного моделирования исследованы их характеристики применительно к задаче регулирования выбранным объектом управления. Также в работе определены параметры управляемости и устойчивости, определены наиболее предпочтительные подходы для управления станком. В результате сделаны выводы: важна корректная идентификация станка; хотя ПИ-регулятор имеет лучшие показатели для регулирования отдельного станка, но для управления комплексом из нескольких станков, наиболее эффективным может быть регулятор на нечеткой логике. Результаты, полученные в данном работе, могут быть использованы как для модернизации существующих производств и при производстве нового отечественного оборудования, так и для дальнейших исследований.
Ключевые слова: вальцовый станок, система автоматического управления, управление рабочим зазором, моделирование в MATLAB, ABCD-представление