Статья: НЕЧЕТКО-ВОЗМОЖНОСТНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ СЛОЖНОСТЬЮ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ (2022)

Для решения проблемы автоматического распознавания лиц людей, использующих такие средства индивидуальной защиты, как медицинская маска, предложен и апробирован новый подход, основанный на применении методов генерации синтетических изображений частично скрытых лиц и модели распознавания лиц ArcFace. Предложена стратегия формирования обучающих наборов данных и получен ряд соответствующих моделей распознавания. Проведена серия экспериментов, направленных на оценку качества предсказаний полученного решения, и установлена зависимость между результирующим качеством предсказаний, реализуемых моделями распознавания, и объемом синтетических изображений в обучающих наборах данных. Согласно результатам экспериментальных исследований, нейросетевые модели, дообученные на наборах данных, в которых объем искусственно синтезированных изображений составляет 40—60 %, демонстрируют более высокие значения показателя точности распознавания, выше 87 % по количественной метрике AAc (Averaged Accuracy). Использование предложенного подхода позволяет значительно улучшить качество распознавания частично скрытых лиц по сравнению с базовым подходом.

Для решения задачи корреляции событий информационной безопасности предложена модель комбинированного применения интеллектуальных методов корреляции. Интеллектуальные методы корреляции событий безопасности способны анализировать как объемные исторические данные, так и события в реальном времени, а также автоматически обнаруживать изменяющиеся пороговые значения. Предложенная модель содержит два уровня обработки данных: уровень представления знаний и уровень корреляции событий безопасности. На уровне представления знаний осуществляется структурный и семантический анализ событий. На уровне корреляции для обработки событий применяются оценка подобия элементов векторов событий безопасности, нейросетевой графо-ориентированный метод и анализ данных при помощи рекуррентных нейронных сетей. Результатами работы модели являются последовательность взаимосвязанных событий безопасности, тип текущего состояния безопасности системы и прогнозируемые состояния. Эффективность подхода на основе предложенной модели проиллюстрирована результатами эксперимента по прогнозированию событий безопасности системы, показывающими низкие значения показателя ошибок

Рассматриваются особенности разработки систем интернет-мониторинга открытого типа с неограниченным количеством источников в условиях ограниченного объема систем хранения собранных данных. Цель работы — решение задачи формирования множества документов минимально необходимого размера (ядра документов), отвечающего требованиям репрезентативности и вариативности тем при мониторниге сети Интернет. Для формализации и решения поставленной задачи разработана теоретико-множественная модель ядра документов. Предложенный подход отличается использованием вытесняющего алгоритма, поддерживающего в базе данных наличие только актуальных документов в пределах доступного объема системы хранения данных. Приведены результаты эксперимента с использованием реальных данных, подтверждающие применимость разработанной модели. Предложенный подход может быть использован в ряде практических задач, в частности для поиска в сети Интернет сведений (документов, страниц), по которым отсутствует априорная информация, необходимая для поиска по ключевым словам

Заготовка кормов из трав рассматривается как сложный технико-технологический процесс. Конечный продукт, в данном случае заготовка силоса, может быть получен с использованием разных вариантов технологий кормопроизводства. Представлен подход к выбору наиболее приемлемого варианта технологий и планов производства кормов из трав на основе логико-динамических и нечетко-возможностных моделей. Разработанный комплекс моделей и алгоритмов позволяет с системно-кибернетических позиций описать и исследовать существующие взаимосвязанные многоэтапные процессы производства кормов из трав при переводе объекта управления (сельскохозяйственного предприятия, производящего корма) из заданного исходного состояния в заданное конечное в зависимости от конкретных сценариев изменения внешних условий. В качестве основных внешних условий рассматриваются факторы, связанные с агробиологическими, временными, климатическими, экономическими и организационными ограничениями. Для решения задач предложены нечетко-возможностные модели оценивания урожайности кормовых угодий и качества выращенной кормовой массы. При анализе эффективности процессов кормопроизводства важным вопросом является многокритериальное оценивание качества, а также соответствующих программ проактивного управления процессом заготовки силоса с учетом следующих показателей: своевременности выполнения операций при различных условиях, степени равномерности использования ресурсов и общего времени заготовки кормов из трав. Предложены оригинальный математический анализ рассматриваемых процессов и алгоритмы решения задач прогнозирования и планирования заготовки кормов

Представлен подход к планированию реконфигурации сложных многорежимных объектов в условиях заданной или неизвестной циклограммы режимов функционирования. Предложенный подход основан на концепции комплексного (системного) моделирования, концепции параметрического генома структуры с учетом функциональных и технологических особенностей исследуемого объекта. Наряду с классической „слепой“ технологией реконфигурации рассмотрена технология структурно-функциональной реконфигурации, реализующая смену структурных состояний исследуемых объектов как при возникновении нештатных ситуаций, так и в процессе планового функционирования в целях повышения надежности и увеличения сроков функционирования объектов за счет равномерной нагрузки элементов. Проведен сравнительный анализ результатов планирования реконфигурации сложных многорежимных объектов на основе указанных технологий, продемонстрировавший преимущество технологии структурно-функциональной реконфигурации

Рассматривается проблема объединения моделей классификации и упорядочения объектов в рамках одной системы поддержки принятия решений. Проблема решается путем поиска сходства и различия соответствующих моделей с применением методов системного анализа. Рассмотрены связи между моделями классификации с четкими и нечеткими границами классов, моделями упорядочения объектов с жесткими и мягкими ограничениями к значениям показателей. Введено понятие реальной цели, позволяющее связать между собой методы многоцелевой и условной оптимизации, а их, в свою очередь, с методами многомерной теории ценности и полезности. Трактуемая как граница между классами реальная цель позволяет связать методы классифицирования и упорядочения объектов. Найденные связи являются основанием для объединения рассмотренных методов в рамках общей системы поддержки принятия решений, что дает большие возможности для принятия решений разными методами и сопоставления получаемых результатов

Предложены математические модели для оценивания вклада системы эксплуатации в совокупную стоимость владения территориально распределенными техническими комплексами. Рассматриваются базовые стратегии организации технического обслуживания комплексов — плановая календарная и по фиксации отказов. Полученные результаты могут быть использованы для предварительного расчета эксплуатационных затрат и уточнения стоимости жизненного цикла комплексов при их разработке или приобретении.

Рассматриваются методологические и методические основы, использованные при создании отечественной информационно-аналитической платформы и соответствующих информационных систем. Указанная методология базируется на двух новых прикладных теориях: теории проактивного (упреждающего) управления жизненным циклом сложных технических объектов, а также дополняющей ее теории многокритериального оценивания и выбора наиболее предпочтительных моделей и полимодельных комплексов, описывающих функционирование сложных технических объектов и соответствующих информационно-аналитических систем. Последняя теория названа авторами квалиметрией моделей и полимодельных комплексов. Данные две теории вносят существенный вклад в развитие современной информатики: благодаря теории проактивного управления жизненным циклом сложных технических объектов современная информатика на конструктивном уровне обогащается методологией и методическим обеспечением, разработанным в классической кибернетике (обобщенной теории управления); благодаря разработанной квалиметрии моделей и полимодельных комплексов в информатике появился новый математический аппарат, позволяющий повысить обоснованность и качество проектных решений по созданию программно-математического обеспечения информационных систем, снизить стоимость их проектирования и эксплуатации. Приведены краткие сведения о практической реализации разработанных теорий