Ключевые слова: риск-типологизация, территории Российской Федерации, чрезвычайная ситуация, динамический ряд, моделирование динамики фишинговых атак, прогнозирование развития опасных процессов, рекуррентная нейронная сеть, LSTM-модель
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.058
В статье сформулирована комплексная проблема моделирования и прогнозирования развития опасных процессов, формирующихся в самых разнообразных сферах жизнедеятельности современного общества. Разрешение этой проблемы является актуальным и значимым для эффективного функционирования оперативных служб чрезвычайного реагирования при принятии управленческих решений, что, в свою очередь, помогает ускорить ликвидацию чрезвычайных ситуаций, свести к минимуму человеческие жертвы и экономические потери. Представлены два направления решения этой проблемы применительно к сфере реагирования оперативных служб. Оба направления базируются на анализе динамических рядов. Выполнена процедура риск-типологизации территорий Российской Федерации, основанная на количественном анализе трендовых и сезонных компонент динамических рядов количества чрезвычайных ситуаций, реализованных за период 2009–2021 гг. Показано, что трендовые компоненты определяют основную тенденцию изменения количества чрезвычайных ситуаций с течением времени, а сезонная – характеризует вариативность регулярных изменений их динамики. Выделены федеральные округа, на территориях которых формируются похожие сценарии динамики чрезвычайных ситуаций. Рассматриваются вопросы моделирования динамики фишинговых атак в киберпространстве Российской Федерации, решена задача получения прогнозной информации о количестве атак подобного вида. Проведено исследование структуры динамического ряда фишинговых атак на предмет выявления в нём трендовой, сезонной и случайной составляющих. При проведении прогностических оценок фишинговых атак использована нейронная LSTM-модель. Погрешность прогноза, полученного с ее помощью, в среднем не более 6 %. Делается вывод, что рекуррентные нейронные сети могут быть полезными при исследовании и других видов киберпреступлений. Материалы статьи и развиваемые в ней подходы представляют научную значимость для дальнейшего развития системы моделей прогнозирования, позволяющих исследовать сложные взаимодействия при реализации опасных явлений в современном территориальном и информационно-телекоммуникационном пространствах Российской Федерации, а также практическую ценность для аналитических служб Министерства по чрезвычайным ситуациям и Министерства внутренних дел.
Ключевые слова: риск-типологизация, территории Российской Федерации, чрезвычайная ситуация, динамический ряд, моделирование динамики фишинговых атак, прогнозирование развития опасных процессов, рекуррентная нейронная сеть, LSTM-модель
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.059
В статье рассматривается задача маршрутизации нескольких транспортных средств, особенностью которой является требование чередования объектов двух видов в результирующих маршрутах. При этом объекты загрузки должны быть обязательно посещены ровно один раз, а центры разгрузки могут входить в маршруты транспортных средств неограниченное число раз. Необходимо минимизировать максимальную из длин маршрутов транспортных средств, то есть, другими словами, сократить разброс длин полученных маршрутов. Для решения поставленной задачи предлагается использовать генетический алгоритм. С этой целью способ построения хромосом, операторы отбора особей, скрещивания и мутации модернизируются с учетом специфики задачи, причем каждая хромосома включает маршруты всех транспортных средств. Основная часть статьи посвящена исследованию и настройке параметров предложенного алгоритма решения. Для разных размерностей решаемых задач оцениваются длины полученных маршрутов транспортных средств в зависимости от размера популяции, числа итераций алгоритма, а также значения коэффициента мутации. На основе проведенного исследования разработаны рекомендации по применению предложенного алгоритма в рамках поставленной задачи. Также проводится оценка работоспособности и результативности алгоритма в сравнении с точным методом решения. Показано, что предложенный алгоритм позволяет получать решения, близкие к оптимальному, за существенно меньшее время.
Ключевые слова: задача маршрутизации транспортных средств, генетический алгоритм, оптимизационная задача, задача с чередованием, эвристический алгоритм
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.060
В настоящее время космические технологии все глубже проникают в нашу жизнь. Системы глобального позиционирования, связь, геология гидрология, сельское хозяйство, военное дело – вот неполный перечень отраслей народного хозяйства, использующих данные спутников Земли. Группировка космических аппаратов (КА) Российской Федерации увеличивается с каждым годом, соответственно усложняется система управления спутниками. Высокая скорость движения КА требует постоянного перерасчета их координат с высокой точностью. Наиболее часто для этой цели используются модели SGP4 для низкоорбитальных спутников и SDP4 для аппаратов на высокой орбите. Модели обеспечивают достаточную точность расчетов, но требуют использование больших вычислительных мощностей. При управлении большим количеством объектов вычислительная нагрузка может оказаться слишком большой. Работа посвящена оценке погрешности интерполяционного расчета местоположения КА на низкой околоземной орбите. Для упрощения и ускорения расчетов динамики низкоорбитальных КА в данной работе предложен метод линейной интерполяции для ускорения расчетов местоположения спутников. За эталон приняты результаты использования модели SGP4.Проведен сравнительный анализ точности расчетов методом линейной интерполяции и моделью SGP4. Установлено, что допустимый временной интервал для интерполяции не должен превышать 60 секунд, что обеспечивает корректное взаимодействие между наземными станциями и КА.
Ключевые слова: космический аппарат, линейная интерполяция, погрешность расчета, SGP4, низкая околоземная орбита, диаграмма направленности, временной интервал, местоположение КА
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.056
Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью развития методов использования значительных объемов текстовой информации при принятии управленческих решений. В связи с этим статья направлена на выявление основных факторов и особенностей интеллектуальных программных агентов, используемых для поиска и обработки информации из открытых источников. Рассмотрены факторы, влияющие на принятие управленческого решения при распределении ресурсов на закупку изделий. Определена ситуация поиска информации в ограниченном временном промежутке, которая приводит к принятию управленческого решения в условиях неполной информации об изделиях. Предложены описания поиска информации без использования интеллектуального поискового агента и с использованием интеллектуального поискового агента. Определены требования к используемому поисковому агенту, заключающиеся в точности поиска информации, ограничении времени на поиск информации, ограничении ресурсов на разработку поискового агента. Предложено описание выбора используемой модели искусственного интеллекта, предъявляемых требований по времени на принятие решения, требований по точности и затрачиваемому времени на поиск текстовой информации, а также оценке показателя стоимости разработки поискового агента. Реализация предлагаемой модели поискового агента проверена на 100 наименованиях изделий, относящихся к оборудованию с числовым программным управлением. Выявлены взаимосвязи между количеством известных атрибутов и точностью поиска новых атрибутов.
Ключевые слова: интеллектуальный агент, искусственный интеллект, принятие решений, поиск информации, модель поискового агента
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.049
В работе рассматриваются математические и компьютерные модели и методы изучения образцов пород с включениями псевдофрактальной структуры и перспективы применения компьютерного моделирования для изучения их строения. Подобные структуры имеют место, например, в трещиноватых горных массивах. Они, в свою очередь, могут являться коллекторами углеводородов, изучение и исследование свойств которых обусловливает актуальность исследования. В статье предложен способ компьютерного моделирования анизотропных по упругим параметрам псевдофрактальных включений в образцах горных пород в виде параллелепипедов и эллипсоидальных луночек. Для математической модели распространения звуковой волны в геологическом образце породы, насыщенной анизотропными фрактальными включениями (микроанизотропия), применяется способ расчета на основе объемных интегральных представлений и интегральных уравнений поля в частотной области. В статье представлены результаты проведенных вычислительных экспериментов по комплексному исследованию трещиноватых коллекторов, с возможностью расширения исследуемой области и моделированием распространения в ней разных видов полей. Материалы статьи представляют практическую ценность для исследования трещиноватых горных пород на больших глубинах с помощью применения полученного алгоритма генерации анизотропных псевдофрактальных включений и расчета в их присутствии сейсмических полей.
Ключевые слова: псевдофрактальные анизотропные включения, трещиноватость, компьютерное моделирование, сейсмическое поле, объемные интегральные представления
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.046
В статье предложен усовершенствованный метод регистрации мультифазных КТ-исследований печени, основанный на модифицированной формуле смещения, объединяющей глобальную аффинную трансформацию, локальную B-spline деформационную модель, адаптивную коррекцию на основе градиента интенсивности и шумовую компоненту для повышения робастности. Ключевым элементом является весовая функция E(x), учитывающая локальные различия в плотности тканей, она ограничивает деформации в плотных структурах и усиливает их в мягких тканях и патологиях. Алгоритм реализован в два последовательных этапа – сначала аффинная, затем B-spline регистрация – с использованием расширенной маски печени и отложенной обрезки изображений, что значительно улучшает сходимость и точность. Эксперименты на наборе из реальных клинических случаев показали превосходство предложенного подхода над стандартными методами. Особенно значимый прирост достигнут для малых патологий (1–1000 вокселей), средний коэффициент DICE вырос с 0,5737 (аффинная регистрация) до 0,6277. Метод демонстрирует высокую устойчивость к артефактам, вызванным дыханием пациента, шумом и неоднородностью контрастирования, а также обеспечивает точное совмещение на границах объектов. Результаты подтверждают клиническую применимость подхода для диагностики, анализа динамики заболеваний печени и планирования лечения.
Ключевые слова: регистрация медицинских изображений, мультифазная КТ-визуализация, печень, аффинная трансформация, b-spline деформация, адаптивная коррекция, шумовая компонента, весовая функция, коэффициент DICE, совмещение патологий
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.053
Актуальность исследования обусловлена глобальной проблемой фальсификации документов об образовании, что наносит существенный ущерб работодателям, учебным заведениям и обществу в целом. В связи с этим статья направлена на разработку и анализ децентрализованной системы верификации и хранения дипломов на основе блокчейн-платформы Hyperledger Fabric. Спроектирована распределенная архитектура системы с участием ключевых стейкхолдеров: университетов, работодателей и министерства образования. Реализован прототип системы, включающий смарт-контракты для выпуска, проверки и отзыва дипломов, а также настроены политики одобрения транзакций и приватные каналы для обеспечения конфиденциальности. Приведено сравнение предложенной системы на основе Hyperledger Fabric с традиционными централизованными системами и публичными блокчейнами. Результаты показали, что предложенное решение обеспечивает неизменяемость данных, мгновенную проверку подлинности и исключает необходимость в централизованном доверенном посреднике. Таким образом, использование Hyperledger Fabric открывает перспективы для создания прозрачных, безопасных и эффективных национальных и международных систем управления образовательными документами. Виртуальные машины размещены в открытом доступе. Материалы статьи имеют практическую ценность для специалистов в области блокчейн-технологий, цифровизации образования и управления персоналом.
Ключевые слова: блокчейн, hyperledger Fabric, распределенный реестр, цифровые дипломы, верификация документов, смарт-контракты, децентрализованные системы, конфиденциальность данных, доверенная сеть
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.051
В статье рассматривается задача оптимизации вычислительных затрат при использовании модифицированного фильтра Калмана для подавления автокоррелированного шума в цифровых изображениях. Наличие такого шума является характерной особенностью многих практических задач, включая медицинскую диагностику, дистанционное зондирование Земли и обработку видео в реальном времени. Классический дискретный фильтр Калмана, будучи оптимальным по критерию минимизации среднеквадратичной ошибки, недостаточно эффективен в условиях автокоррелированных помех. В этом случае решение задачи дискретной фильтрации может быть получено путем расширения вектора состояния за счет включения дополнительных переменных, описывающих структуру шумовой компоненты. Такой подход обеспечивает более точное восстановление исходного сигнала, но приводит к резкому росту вычислительной сложности, обусловленному увеличением размерности матриц и возрастанием требований к объему памяти. С целью снижения вычислительных затрат в статье проведен анализ трех различных стратегий оптимизации алгоритма фильтрации: использование разреженных матричных представлений, позволяющих существенно сократить количество операций при хранении и обработке данных; применение многопоточной обработки на CPU для повышения степени параллелизма вычислений; а также перенос вычислительно затратных процедур на графические процессоры (GPU). Экспериментальная часть работы включает тестирование разработанных алгоритмов на датасете CIFAR-10, к изображениям которого был добавлен искусственно сгенерированный автокоррелированный шум. Результаты показали, что наибольший прирост производительности достигается в GPU-реализации (ускорение в 6–7 раз по сравнению с базовой схемой), тогда как эффективность многопоточности и работы с разреженными структурами зависит от размера выборки и свойств данных. Полученные выводы подтверждают перспективность применения предложенных решений в высокопроизводительных системах обработки изображений и их интеграции в современные методы машинного обучения.
Ключевые слова: фильтр Калмана, модифицированный фильтр Калмана, автокоррелированный шум, обработка изображений, оптимизация вычислений, разреженные матрицы, параллельные вычисления, GPU-ускорение, CIFAR-10, машинное обучение
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.052
Актуальность проведенного исследования обусловлена высокой распространенностью венозных тромбоэмболических осложнений во всем мире и необходимостью междисциплинарного углубленного изучения и совершенствования подхода к диагностическим и лечебно-профилактическим мероприятиям при остром тромбозе глубоких вен. Относительно мало научных работ, посвященных изучению коллатерального кровотока, являющегося важным механизмом компенсации нарушений венозного кровообращения. В связи с этим применена методика компьютерного моделирования в среде SolidWorks, которая позволила изучить коллатеральный кровоток в разных венах нижних конечностей и уровень напряжения в области подколенной вены и перед полной окклюзией общей бедренной вены у пациентки, перенесшей острый илеофеморальный тромбоз. При выполнении работы использованы компьютерные томограммы и ангиограммы, их интерпретация осуществлена через программу Micro Dicom. По срезам томограмм в программе SolidWorks построены компьютерные биомеханические 3D-модели вен с тромботическими массами. Проведен анализ давления потока и напряжения в глубоких и подкожных венах нижних конечностей. В статье показано, что коллатеральные вены выполняют функцию альтернативных путей для венозного оттока крови, их просвет и пропускная способность могут увеличиваться в условиях нарушения гемодинамики. Наибольшее влияние на подколенную вену и общую бедренную вену оказывает тромбоз малой подкожной вены из-за особенностей анатомии и меньшего количества коллатералей, напряжение увеличивается в 2,3 и 1,6 раза соответственно. Материалы статьи представляют практическую ценность для сосудистых хирургов, флебологов, кардиохирургов.
Ключевые слова: острый тромбоз, биомеханика, коллатеральный кровоток, окклюзия, давление в вене, напряжение в вене, посттромботическая болезнь
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.055
Актуальность исследования обусловлена ростом сложности организационных систем и необходимостью учитывать пространственные зависимости при планировании ресурсов, управлении рисками и координации процессов. В связи с этим данная статья направлена на выявление принципов и средств управления организационными системами на основе пространственно-ориентированных систем поддержки принятия решений, способных объединять разнородные данные, моделировать сценарии и обеспечивать прозрачность управленческих действий. Ведущим подходом к исследованию является интеграция методов пространственного анализа, имитационного моделирования и многокритериальной оценки, что позволяет комплексно рассмотреть взаимосвязь территориальных факторов с показателями эффективности, устойчивости и затрат. Эмпирическая часть включает разработку архитектуры решения, формирование банка пространственных слоев, построение индикаторов результативности, а также сравнительное тестирование вариантов управленческих решений на наборе реальных кейсов. В статье представлены алгоритмы выбора приоритетов, раскрыты правила построения карт решений, выявлены эффекты от учета пространственных ограничений, обосновано снижение неопределенности и повышение согласованности действий подразделений. Полученные результаты демонстрируют улучшение точности прогнозов, сокращение времени согласования и рост экономической эффективности при распределении ресурсов. Материалы статьи представляют практическую ценность для руководителей и аналитиков, занимающихся стратегическим и операционным управлением, а также для разработчиков прикладных решений в сфере пространственного анализа данных.
Ключевые слова: управление организационными системами, геоинформационные системы, пространственные данные, показатели эффективности управления, анализ рисков
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.041
В работе проведено моделирование электрофизических свойств отражающего экрана, элементы решетки которого имеют слоистую, иерархически построенную структуру на основе нанокомпозита, аналогичную фрактальным образованиям. Исследование направлено на решение проблемы создания эффективных, легких и устойчивых к экстремальным условиям отражающих структур для арктических мобильных комплексов, где традиционные экраны сталкиваются с ограничениями из-за большой массы, высокого аэродинамического сопротивления и ухудшения характеристик при обледенении. С использованием разработанного специализированного программного комплекса исследовано влияние уровня фрактальности элементов решетки на коэффициент отражения в широком частотном диапазоне в условиях низких температур и сложной радиоволновой среды Арктики. Установлено, что увеличение уровня фрактальности позволяет существенно расширить рабочий частотный диапазон по сравнению с традиционными периодическими структурами и повысить энергетическую эффективность. Мультирезонансная природа фрактальной геометрии обеспечивает гибкость в управлении спектральными характеристиками. Полученные результаты могут быть использованы при разработке систем широкополосной радиолокации, средств дистанционного мониторинга мобильных объектов, включая суда и наземный транспорт в Арктике, а также для создания защищенных каналов связи и интеллектуальных систем обеспечения информационной безопасности в условиях полярной ночи и ионосферных возмущений.
Ключевые слова: моделирование электрофизических свойств, отражающий экран, нанокомпозиты, арктические мобильные комплексы, радиолокация, фрактальная структура, программный комплекс
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.054
Актуальность исследования обусловлена необходимостью решения задачи проактивного управления рабочей нагрузкой центров обработки данных, базирующихся на технологиях виртуальных машин и контейнеризации приложений. Решение подобной задачи связано с анализом ретроспективных данных рабочей нагрузки, консолидированных в виде временных рядов по используемым за заданный период времени вычислительным ресурсам, таким как загруженность пулов процессоров и оперативной памяти и сохраняемых подсистемой мониторинга ресурсов службы администрирования центра обработки данных. В связи с этим работа направлена на исследование методов и технологий машинного обучения, поддерживающих решение задачи прогнозирования временных рядов. В статье делается обобщение особенностей моделей машинного обучения, основанных на статистических подходах и принципах глубокого обучения. Рассматриваются структурные и функциональные компоненты вариантов нейронных сетей, специализированных на анализе зависимостей во временных рядах и решении задач их прогнозирования. В качестве предлагаемого решения представлена гибридная схема системы глубокого обучения, основанная на последовательном применении каскадов одномерных сверточных нейронных сетей и двунаправленных сетей с долгой краткосрочной памятью. Предлагаются подходы к выбору их структурно-параметрических характеристик. Приводятся результаты сравнительной экспериментальной оценки предлагаемого решения с реализацией системы прогнозирования рабочей нагрузки, основанной на методах статистического прогнозирования.
Ключевые слова: виртуализированный центр обработки данных, рабочая нагрузка, прогнозирование временных рядов, машинное обучение, глубокое обучение, одномерные сверточные нейронные сети, двунаправленные сети с долгой краткосрочной памятью
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.044
Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности и безопасности систем управления шасси беспилотных летательных аппаратов, функционирующих в условиях временных задержек передачи управляющих сигналов. Такие задержки, возникающие на этапах измерения, обработки и исполнения команд, существенно влияют на время реакции системы и могут привести к отказам при посадке аппарата. В связи с этим данная работа направлена на моделирование поведения электронной части системы управления шасси беспилотного летательного аппарата с учетом совокупных временных задержек, определяющих общее время отклика. Ведущим методом исследования является численное моделирование во временной области, выполненное в программной среде Simintech, что позволило реализовать структурно-блочную модель передачи сигнала от датчика положения до исполнительного привода. В результате определено, что суммарная задержка системы составляет около двух секунд при допустимом угле наклона корпуса не более пятнадцати градусов. При превышении данного значения управляющий сигнал не формируется, что обеспечивает дополнительную защиту от аварийных режимов. Полученные результаты подтверждают необходимость оптимизации архитектуры системы управления и выбора более быстродействующих компонентов. Материалы исследования представляют практическую ценность для проектирования и анализа систем управления беспилотных летательных аппаратов самолетного типа.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, система управления шасси, временные задержки сигнала, моделирование динамических систем, электронная часть системы управления, программная среда
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.047
В работе представлен инновационный метод интеллектуального управления наведением светового луча на динамические объекты в сценическом пространстве. Разработанный подход преодолевает ограничения традиционных ручных и аппаратно-зависимых систем слежения за счет интеграции передовых технологий, включая компьютерное зрение, машинное обучение и концепцию цифрового двойника сцены. Ключевым аспектом метода является создание единой системы координат, связывающей физическое пространство с его цифровой копией, что позволяет существенно повысить точность наведения, минимизировать временные задержки и реализовать централизованное групповое управление множеством осветительных приборов. Для прогнозирования траектории движения объектов в реальном времени применяется фильтр Калмана, а для точного преобразования координат между системами зрения и роботизированных приборов используются матрицы гомографии. Апробация метода в условиях реальной сцены подтвердила его высокую эффективность. Средняя погрешность наведения составила не более 15 см при максимальном отклонении 29 см (3 % от масштаба полигона), а также была доказана стабильность слежения за объектами, движущимися со скоростью до 2 м/с. Метод демонстрирует не только высокую точность и масштабируемость, но и значительный потенциал для сбора и представления данных о динамике сцены в цифровой модели для аналитики и принятия решений.
Ключевые слова: интеллектуальное управление, сценическое освещение, компьютерное зрение, цифровой двойник, фильтр Калмана, гомография, DMX, трекинг объектов, автоматизация управления светом
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.039
Статья посвящена улучшению результатов многометочной классификации изображений за счет улучшения сходимости триплетной функции с гибкой границей. Для этого проанализированы модификации самой функции потерь и процесса обучения, которые помогают стабилизировать градиентный спуск и достичь минимума функции потерь. Из них были выявлены перспективные гипотезы для экспериментальной проверки: заимствование способа расчета расстояния из фокальной функций потерь, замена линейного роста параметра границы между классами на логарифмический, балансировка классов в батче и корректировка его размера. Предлагаемые методы улучшения сходимости были проверены на открытом датасете CIFAR с иерархическими метками. Эффективность выбранных методов была подтверждена: каждое из изменений увеличивает точность итоговой модели на 2–4 %, при внедрении всех изменений точность классификации возросла на 10 % для классов нижнего уровня и 12 % для классов верхнего уровня. Предлагаемые методы были также проверены на устойчивость к ошибкам в датасете. Было показано, что метод улучшения сходимости за счет балансировки классов в батче чувствителен к ошибкам, поэтому не рекомендован к использованию для зашумленных датасетов.
Ключевые слова: многометочная классификация, компьютерное зрение, функция потерь, триплеты, метрическое обучение, оптимизация
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.057
Статья посвящена применению экспертно-оптимизационного подхода для повышения эффективности управления в организационной системе с территориально распределенными результатами деятельности объектов. Показано, что основным механизмом управления является распределение управляющим центром интегрального ресурсного обеспечения между объектами при заданном временном периоде функционирования системы. Определены компонентные составляющие, влияющие на приоритетность распределения ресурса, обеспечивающего получение заданных результатов деятельности объектов. Предложена процедура получения количественных оценок в форме коэффициентов приоритетности, основанная на ранговой упорядоченности по каждому компоненту вычисления аддитивной свертки их значений. Указанная процедура представляет собой многометодную комбинацию группового экспертного оценивания правил приоритета по временным характеристикам числового упорядочения и индивидуальной экспертизы при определении весовых коэффициентов свертки с применением метода логического упорядочения. Приведены результаты логического упорядочения составляющих, характеризующих неоднородную среду объектов по выделению ресурсного обеспечения для завершения в установленный срок запланированного объёма деятельности. Определена необходимость использования результатов оценивания коэффициентов приоритетности для последующего оптимизационного выбора множества объектов, которым выделяется запланированный ресурс. Сформирована многоальтернативная оптимизационная модель, обеспечивающая выбор объектов с максимальной приоритетностью при выполнении балансового условия. Для применения многометодного подхода предложено осуществлять численную оптимизацию различными поисковыми алгоритмами. Разработана процедура группового экспертного оценивания с доминирующим экспертом результатов оптимизации, позволяющая принять окончательное решение по управлению интегральным ресурсным обеспечением в организационной системе с территориальным распределением результатов деятельности объектов.
Ключевые слова: организационная система, управление, экспертное оценивание, территориальная распределенность, оптимизация, многометодный подход
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.040
В статье рассматриваются практики оценки эффективности центров мониторинга и реагирования на киберугрозы в условиях роста объемов телеметрии и усложнения атак. Показано, что распространенные показатели среднего времени обнаружения и среднего времени реагирования отражают преимущественно быстроту, но не отвечают на вопросы о достаточности данных для обоснованных выводов, наличии контекста расследования и повторяемости его шагов. Выполнено сопоставление международных руководств и обзорных отчетов с российскими нормативными требованиями и проведен анализ отраслевых публикаций. В качестве результата систематизированы источники данных центра мониторинга, выделены типовые узкие места в цепочке преобразования данных и ограничения классических временных метрик. Предложена простая рамка сравнения по трем направлениям: скорость, контекст, процесс. Новизна состоит во введении трех вычислимых индикаторов: полноты контекста (доля инцидентов, подтвержденных не менее чем тремя независимыми источниками), воспроизводимости расследований (доля шагов, выполненных по утвержденным сценариям с машиночитаемым журналированием) и устойчивости к пиковым нагрузкам (сопоставление соблюдения целевых сроков в пиковом и базовом режимах), а также интегрального показателя управляемости, объединяющего скорость, точность и полноту. Практическая значимость заключается в возможности расчета указанных индикаторов на имеющихся системах управления событиями информационной безопасности и в их включении в дашборды для аудита, планирования ресурсов и сопоставимости команд.
Ключевые слова: SOC, оценка эффективности, MTTD, MTTR, полнота контекста, воспроизводимость расследований, устойчивость под нагрузкой, SIEM, SOAR, XDR
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.047
В статье предложен адаптивный алгоритм геопоиска на основе R*-деревьев, ориентированный на сценарии реального времени с участием динамически перемещающихся пользователей. Традиционные методы, основанные на фиксированной точке и круговой или квадратной зоне поиска, не учитывают кинематические параметры пользователя – скорость и направление движения, – что приводит к низкой релевантности результатов, избыточной передаче данных и повышенной нагрузке на клиентские устройства и сеть. Для решения этой проблемы разработан модифицированный подход, формирующий асимметричную поисковую область, расширенную вдоль вектора движения пользователя. Размер и форма этой области динамически регулируются с учетом текущей скорости и настраиваемого коэффициента ее влияния. Дополнительно вводится параметр «зона видимости» целевых объектов, позволяющий индексировать не только их координаты, но и радиусы потенциального отображения, что повышает точность фильтрации. Алгоритм реализован для решения задачи маршрутизации объектов метапространства и использует R*-дерево с оптимизированной массовой загрузкой данных для минимизации перекрытий минимальных ограничивающих прямоугольников (MBR). Результаты имитационного моделирования показали, что предложенный метод повышает релевантность выдачи до 7 раз по сравнению с классическим радиальным поиском, при этом не увеличивая вычислительную сложность операции поиска и снижая объем передаваемых данных. Подход применим в задачах навигации, дополненной и смешанной реальности, беспилотных систем и других областях, где критична актуальность пространственной информации в реальном времени.
Ключевые слова: геопоиск, r-дерево, пространственное индексирование, алгоритмы реального времени, релевантность поиска, метапространство
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.045
В статье рассматриваются результаты исследований, предваряющие реализацию процесса принятия управленческих решений с использованием оптимизационного моделирования. Эти исследования направлены на формирование структуры моделей функционирования цифровизированной организационной системы обслуживания заказов потребителей в физической и информационной средах и управления ею. Структуризация функционирования организационной системы в физической среде проведена с целью установления характеристик процесса обслуживания заказов потребителей, соответствующих связям управляющего центра с объектами как на уровне установленных требований, так и на уровне мониторингового оценивания. Структурное моделирование функционирования информационной среды обслуживания заказов потребителей связано с анализом цифровизированной организационной системы как человека-машинной системы, что позволяет характеризовать связь управляющего центра с объектами, показателями и параметрами взаимодействия автоматизированных устройств (неэргатических элементов) и персонала (эргатических элементов). Построение структурной модели процесса управления в физической среде организационной системы определяется совмещением режима принятия решения на экспертном уровне с использованием модулей интеллектуальной поддержки. При этом решения направлены на выбор топологии объединения автоматизированных устройств обслуживания в объекты, варианта ценовой политики, варианта распределения ресурсов и развития системы. В первых задачах интеллектуальная поддержка обеспечивается путем встраивания процедуры многоальтернативной оптимизации в имитационное моделирование организационной системы. Последняя задача связана с оптимизацией распределения ресурса развития на основе прогностической модели, получаемой путем машинного обучения с использованием ретроспективных данных мониторинга. В случаях структурного моделирования процесса управления информационной средой обслуживания заказов потребителей интеллектуальная поддержка основана на параметрической оптимизации сбалансированности количества неэргатических и эргатических элементов каждого объекта с целью обеспечения экстремальных и граничных требований по показателям эффективности.
Ключевые слова: организационная система, структурное моделирование, управление, интеллектуальная поддержка, принятие решений, оптимизация
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.023
В статье рассматривается разработка миварной экспертной системы для решения управленческих задач в пространстве состояний. Исследование объединяет миварный и метаграфовый подходы для описания архитектуры системы, способной работать с эволюционными базами знаний и обрабатывать информацию с помощью линейной логики и вычислительной обработки. Предложена модель проблемно-ориентированной системы управления и принятия решений на основе миварного агента, который взаимодействует с метаграфовыми агентами в рамках гибридной интеллектуальной информационной системы. Описаны особенности представления миварной сети через метаграф, что позволяет сегментировать знания и формализовать интерфейсы взаимодействия между различными информационными системами. Разработанная модель совместима с различными способами построения концептуальных моделей предметных областей для решения задач методом разбиения на подзадачи. Особое внимание уделено формализации цикличности в функционировании миварных экспертных систем, что позволяет организовывать процессы принятия решений в соответствии с календарными или производственными циклами. Практическая значимость работы заключается в создании инструмента для проектирования и анализа миварных экспертных систем, который способствует улучшению архитектуры систем и повышению выразительной способности концептуальных моделей предметных областей при решении управленческих задач в пространстве состояний.
Ключевые слова: миварный подход, метаграфовый подход, миварная сеть, миварная экспертная система, гибридная интеллектуальная информационная система, пространство состояний, миварный агент, метаграфовый агент
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.030
Цель статьи – решение проблемы повышения грамотности населения в сфере технологий искусственного интеллекта. Автором статьи разработана программа дополнительного образования для обучения граждан ИИ-грамотности на курсах повышения квалификации в высших учебных заведениях. Разработанная программа базируется на двух методах, позволяющих учесть специфику контингента слушателей, получающих знания в рамках системы допобразования (недостаточная подготовленность, краткосрочность обучения, нацеленность на получение практического результата). Как правило, слушатели курсов не обладают достаточными знаниями в сфере ИИ-технологий. В соответствии с методом обучения «от простого к сложному» первые лабораторные работы необходимо выполнять на специализированных платформах с интуитивно понятным интерфейсом (Orange Data Mining, Teachable Machine и т. д.). Использование подобных платформ облегчает неподготовленным слушателям понимание того, какие задачи и с помощью каких алгоритмов решаются в рамках машинного обучения. Второй метод, лежащий в основе программы курса, – это проектно-ориентированный подход. Метод проектно-ориентированного обучения, реализуемый путем разработки текстовых Telegram-ботов или Telegram-ботов, идентифицирующих изображения, позволяет слушателям получить практические знания, полезные в их профессиональной деятельности. Предложенная в статье программа курса ИИ-грамотности доказала на практике свою эффективность и способствовала качественному освоению слушателями компетенций в области искусственного интеллекта.
Ключевые слова: методы искусственного интеллекта, ИИ-грамотность, виджеты, текстовые боты, библиотеки Python, проектное обучение, машинное обучение
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.042
В работе исследуется оптимизация управления цифровизированной организационной системой (ЦОС) через призму информационного взаимодействия участников процесса заказа. Основное внимание уделено разработке структурной модели системы и алгоритма принятия управленческих решений. Структурная модель организационной системы определяется связями, реализуемыми через среду информационного взаимодействия управляющего центра с объектами производителей, потребителей и агрегаторов. Указанные связи характеризуются количественными значениями показателей эффективности и ресурсов ЦОС, одна часть которых устанавливается в качестве требований, а другая – фиксируется в определенные периоды времени при проведении мониторинга. Структурная модель процесса принятия управленческих решений, во-первых, определяется сочетанием экспертного режима и режима интеллектуальной поддержки, во-вторых – двумя стадиями функционирования и развития при заданном горизонте планирования. Для этих режимов и стадий обоснованы модули управления по распределению ресурсов: между информационными потоками потребителей при формировании заказа; эргатических элементов между неэргатическими элементами ЦОС при выполнении заказа; в условиях развития ЦОС с заданным горизонтом планирования. Интеллектуальная поддержка принятия управленческих решений осуществляется путем интеграции оптимизационного, прогностического моделирования и экспертного оценивания. Основой управления распределением ресурса между информационными потоками является оптимизационная параметрическая модель, а ресурса эргатических элементов – многоальтернативная оптимизационная модель. Для принятия решения по распределению ресурсов развития ЦОС рассмотрено применение прогностических моделей, сформированных путем машинного обучения по данным ретроспективного мониторинга.
Ключевые слова: цифровизация, организационная система, структурное моделирование, управление, оптимизация, прогнозирование
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.036
В условиях роста сложности средств коммуникаций, оперативного управления и систем безопасности, требуется особая внимательность к инфологическим инструментам и инфраструктуре компании, организации. Цифровая экосистема является основой как коммуникаций, управленческого воздействия, так и основой эффективности и безопасности качества систем и бизнес-процессов организации. Цель исследования – системный анализ современной вычислительной инфраструктуры распределенной корпоративной работы – туманной или Fog Computing, ее возможностей, технологий и проблем, особенно, в сфере безопасности и проектирования. Методология представленного исследования включает методы системного анализа, инфологического и математического моделирования, экспертно-эвристический подход. Результатами исследования стали идентификация спектра проблем туманной инфраструктуры, возможностей гибкого и масштабируемого увеличения ее мощности и безопасности, отказоустойчивости, а также подходы к решению системных проблем инструментального, информационного, интеграционного и иного характера. Проведена также классификация туманных вычислений с акцентом на их безопасность. Исследования можно развивать и далее, в частности, по направлению обеспечения инфраструктур туманных вычислений, необходимой степенью гибкости, стандартами и их интеграцией, а также построения гибкой модели и алгоритмов идентификации параметров процессов.
Ключевые слова: туманные вычисления, безопасность, распределенные вычисления, цифровое проектирование, инфраструктура компании
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.026
По своей природе во многих практических задачах исходные данные известны лишь приблизительно или могут изменяться в некоторых пределах. Использование интервальнозначных данных позволяет учитывать существующую неопределенность при моделировании систем, использующих такие значения. Данная работа посвящена разработке и реализации интервального расширения алгоритма Форда-Фалкерсона для решения задачи о максимальном потоке в условиях неопределенности исходных данных. В отличие от классического подхода, где пропускные способности ребер задаются скалярными значениями, предлагаемое решение использует интервальные данные, что позволяет с более высокой точностью моделировать реальные системы с параметрами, известными лишь с определенной точностью. Представлена реализация алгоритма, выполненная на основе реляционной системы управления базами данных PostgreSQL с созданием пользовательского типа данных для работы с интервальными данными. В работе описаны математические основы интервальной арифметики, методы сравнения интервальных величин, а также особенности интеграции алгоритма с системой управления базами данных. Представлены результаты вычислительного эксперимента на тестовом примере. Обсуждаются практические аспекты применения метода в задачах транспортного планирования, управления телекоммуникационными сетями и распределения ресурсов.
Ключевые слова: интервальнозначные данные, интервальная арифметика, алгоритм Форда-Фалкерсона, максимальный поток, потоки в сетях, остаточная пропускная способность, транспортная сеть, пользовательский тип данных, реляционная база данных, система управления базами данных
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.027
Приоритетным направлением развития современных телекоммуникационных систем является повышение энергетической эффективности, что позволяет обеспечить надежную передачу данных при минимальных затратах мощности. Тем не менее, стремление к максимальной энергетической эффективности зачастую вступает в противоречие с необходимостью высокоскоростной передачи информации в ограниченной полосе частот. Решение этого противоречия лежит в области совместного применения канального кодирования и многопозиционных схем модуляции, что и служит ключевым подходом к достижению необходимого баланса в современных системах связи. В данной работе детально анализируется эффективность этого подхода на примере комбинации сверточного кодирования с многопозиционными схемами модуляции, а именно с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK – Quadrature Phase Shift Keying) и квадратурной амплитудной модуляцией (QAM – Quadrature Amplitude Modulation) различных порядков. Особое внимание уделяется анализу производительности системы при использовании алгоритмов декодирования сверточных кодов с мягкими решениями. Основной целью работы является изучение стабильности передачи цифровой информации по каналу с аддитивным белым гауссовским шумом, а также количественная оценка влияния различных видов модуляции и кодовых скоростей на производительность системы. Для достижения поставленной цели был применен комбинированный подход, сочетающий теоретический анализ на основе теории кодирования и компьютерное моделирование в среде MATLAB. Одним из наиболее значимых результатов, полученных в работе, является демонстрация того, что применение мягких решений обеспечивает выигрыш в кодировании от 2 до 4 дБ по сравнению с методом жестких решений при одинаковых условиях функционирования. Представленные результаты позволяют повысить выигрыш от кодирования, а также определить компромисс между энергетической и спектральной эффективностью в системах связи.
Ключевые слова: фазовая манипуляция, квадратурная амплитудная модуляция, мягкие решения, жесткое решение, энергетическая эффективность, спектральная эффективность, MATLAB
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.029
При рассмотрении вопросов, связанных с безопасностью компьютерных сетей, особое внимание стоит уделить задачам выявления признаков недетектируемых атак, которые могут оставаться незамеченными стандартными средствами обнаружения и представлять серьезную угрозу для информационных ресурсов организации. Методы машинного обучения приобрели ключевое значение в сфере кибербезопасности, несмотря на существующие трудности их внедрения. Использование современных методов машинного обучения способствует своевременному обнаружению новых видов угроз, повышению эффективности системы защиты и снижению риска возникновения критических инцидентов. Одним из методов машинного обучения является логистическая регрессии, использование которой в рамках системы мониторинга позволяет автоматизировать процессы анализа больших объемов данных, что особенно важно в условиях современных высокоскоростных сетей и непрерывно развивающихся методов кибератак. Данная работа посвящена использованию метода логистической регрессии для обнаружения аномалий в сетевом трафике. Такой подход позволяет эффективно оценивать и выявлять подозрительные сетевые активности, классифицируя объекты как безопасные или потенциально вредоносные. В работе представлен алгоритм создания модели классификатора на основе логистической регрессии для детектирования сетевых аномалий. Обсуждаются вопросы выбора подходящих метрик для оценки модели, сделаны выводы об использовании данного метода как средства распознавания отклонения в сетевых процессах.
Ключевые слова: логистическая регрессия, классификация, информационная безопасность, анализ разнородной информации, машинное обучение, CRISP-DM
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.028
Разработан комплекс моделей анализа символьного доменного имени в задачах обнаружения фишинговых ссылок, на основе построения ансамбля классификаторов, отличающихся оптимизацией для аппаратных платформ, что позволяет повысить оперативность анализа при встраивании в существующие системы мониторинга информационной безопасности. Результаты тестирования на натурных данных по ключевым метрикам подтверждают высокую точность обнаружения вредоносных ссылок. Разработано программное обеспечение с микросервисной архитектурой для интеграции в информационную систему центра мониторинга информационной безопасности. Предложенные модели оптимизированы для использования на центральном процессоре путем перевода их в скомпилированный код, что увеличило вычислительную производительность моделей на 26 %. Предложены модели классификаторов на основе трансформера Code-BERT, дообученного на подготовленном наборе данных. Разработаны модули подсистемы объяснения принимаемого решения с помощью методов объяснимого искусственного интеллекта – применения техник составления запроса для локально развернутой большой языковой модели с описанием признаков вредоносных ссылок zero-shot learning.
Ключевые слова: машинное обучение, фишинг, система обнаружения фишинговых ссылок, центр мониторинга информационной безопасности, объяснимый искусственный интеллект, большая языковая модель
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.034
В статье представлена разработка модели генерации и адаптации индивидуального образовательного плана для дистанционного обучения, основанной на требованиях Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) и модели студента. Используется системный подход с многоагентной структурой, включающей подсистемы инициализации модели студента, планирования учебного процесса и оценки усвоения материала. Модель студента учитывает предпочтения, цели и прогресс, что позволяет адаптировать образовательный план с учетом формируемых компетенций и требований стандарта. Формализованы количественные характеристики учебного процесса, такие как время на обучение, форма итогового контроля, а также коэффициенты схожести и расхождения предпочтений студента и требований ФГОС. Автором применена оптимизационная модель для минимизации времени и максимизации эффективности плана с учетом связности курсов, представленной посредством ориентированного графа. Особое внимание уделено учету конфликтов интересов между индивидуальными предпочтениями студента и обязательными требованиями ФГОС. Результаты проведенного исследования показывают возможность эффективного создания адаптивного образовательного плана, удовлетворяющего нормативным требованиям и индивидуальным особенностям обучающихся, что способствует повышению качества дистанционного образования. В завершение автор делает вывод о критериях эффективного моделирования образовательного плана.
Ключевые слова: компетенции, подсистема, учебный курс, образовательный план, адаптация, стандарты образования, предпочтения студента, требования ФГОС
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.043
Работа посвящена вопросам анализа наполнения веб-сайта организации текстовыми документами в целях осуществления поддержки принятия решений при управлении образовательными программами организации высшего образования. Наполнение веб-сайта организации текстовыми документами выступает одним из критериев эффективности работы сайта. Сами критерии эффективности, в свою очередь, определяются типом сайта и типом организации, которая это сайт создала и поддерживает. В работе рассматриваются веб-сайты организаций высшего образования и их особенности. Одной из рассматриваемых особенностей выступает необходимость наличия рабочих программ в виде текстовых документов. Помимо необходимости наличия, рабочие программы на веб-сайте организации являются информационным материалом для абитуриентов, что повышает ценность подобной информации. Анализ наличия и содержания рабочих программ позволит решить ряд управленческих задач, однако для этого требуется проектирование и разработка инструмента проверки наличия рабочих программ. Для решения задачи проверки наличия и анализа содержания рабочих программ осуществлены проектирование и разработка информационной системы. Этап проектирования информационной системы заключался в разработке контекстной и декомпозированной диаграмм IDEF0 и диаграммы действий. Контекстная диаграмма определила систему, входы, выходы, элементы управления и механизмы информационной системы. Декомпозированная диаграмма содержит следующие модули: парсинга, обработки документов, анализа учебных планов, интеграции данных, экспорта. Диаграмма действия включает следующие акторы: администратор, внешний сайт, база данных, система визуализации – и следующие прецеденты: парсинг сайта, обработка документов, анализ учебных планов, интеграция данных, экспорт данных, визуализация данных. Реализация информационной системы обеспечила возможность построения общего дашборда образовательной организации, дашборда факультета, дашборда кафедры. Результаты работы обеспечивают возможность принятия управленческих решений на основе информации о наличии рабочих программ на сайте образовательной организации.
Ключевые слова: информационная система, анализ веб-сайта, рабочие программы дисциплин, образовательные организации высшего образования, парсинг веб-сайта, обработка документов, диаграммы IDEF0, визуализация данных
DOI: 10.26102/2310-6018/2025.51.4.022
В работе предложен инновационный подход к управлению факторинговыми заявками на основе мультиагентной онтологической кластеризации с использованием механизма обратной связи. В отличие от традиционных методов кластеризации, рассматриваемый подход учитывает не только числовые параметры заявок, но и их семантическую близость, определяемую на основе онтологий. Система реализована через взаимодействие автономных агентов-заявок и агентов-кластеров, между которыми ведётся двусторонний обмен сообщениями с расширенным переговорным протоколом. Это позволяет агентам адаптивно присоединяться к существующим кластерам, создавать новые или реорганизовывать имеющиеся для поддержания внутренней смысловой однородности. Особенностью предлагаемого метода является встроенный механизм автоматической корректировки отклонённых заявок путём подбора наиболее близких одобренных аналогов в пределах семантически однородных кластеров. Это существенно повышает адаптивность и эффективность принятия решений в факторинговых системах. Проведённое сравнение с классическими алгоритмами кластеризации показало, что предложенный подход превосходит их по критериям гибкости, устойчивости к шумам и способности учитывать семантические связи между данными. Предлагаемая методика открывает широкие перспективы для практического применения в банковских, страховых и государственных системах, где важна не только точность анализа данных, но и возможность обоснованных рекомендаций по корректировке и улучшению заявок.
Ключевые слова: мультиагентные системы, факторинг, онтология, кластеризация, обратная связь, семантический анализ