Научный архив: статьи

В статье рассматривается вопрос разработки цифровых двойников типовых технологических процессов, которые могут использоваться при проектировании ХТС для расчета оптимальных параметров аппаратов и узлов химических предприятий, на этапе проектирования АСУТП для тестирования и отладки алгоритмов управления программируемых контроллеров, на этапе эксплуатации производства в задачах прогнозирования, а также для создания учебных тренажеров операторов технологических процессов. Приведены основные понятия цифровых двойников и сферы их применения, показана актуальность их разработки. Описан пример создания цифрового двойника жидкофазного химического реактора в среде программирования Delphi. Описана методика интеграции цифровой модели в разные узлы АСУТП, SCADA-системы и учебные тренажеры посредством применения технологии OPC и компонентов библиотеки dOPC среды Delphi. Приведены примеры применения разработанного приложения.

В работе представлен краткий обзор истории возникновения цифровых двойников, этапы развития, виды, области применения. Рассмотрены перспективы внедрения цифровых двойников в полиграфическое производство и условия, необходимые для этого.

Вредоносное программное обеспечение и вирусные фишинговые атаки уже несколько лет подряд остаются одним из самых действенных инструментов проникновения в информационную инфраструктуру. В подавляющем большинстве эксплуатация вредоносных программ связана с получением доступа к системам, содержащим конфиденциальную информацию, и ее хищением, что является наименее затратным способом доставки и выполнения вредоносного кода на устройстве получателя. Поскольку рост противоправных деяний, связанных с созданием, использованием и распространением вредоносных компьютерных программ, — это значимый фактор самовоспроизводства киберпреступлений, целесообразно рассмотрение возможностей оптимизации процесса их расследования, в частности изучение элементов, входящих в их криминалистическую характеристику. Объектом исследования выступили правоотношения, возникающие при расследовании преступлений в сфере компьютерной информации, связанных с созданием, использованием и распространением вредоносных компьютерных программ, основной целью при этом было раскрытие содержания элементов криминалистической характеристики указанных преступных деяний с учетом современного развития информационных технологий и тенденций эксплуатации вредоносного программного обеспечения. Теоретическую значимость исследования составляет описание криминалистической характеристики рассматриваемых преступлений, которая может послужить основой для формирования их информационной модели (цифровых двойников), что концептуально выступает научной новизной. Прикладное значение типовых криминалистических характеристик преступлений в сфере компьютерной информации — возможность их использования при формировании частных криминалистических методик расследования, создании новых криминалистических учетов на основе баз данных цифровых доказательств, а также разработки специализированного программного обеспечения в виде систем поддержки принятия решений, применяемых, например, при выдвижении следственных версий и планировании расследования.

Цифровизация здравоохранения открывает значительные возможности для повышения качества, доступности и эффективности медицинской помощи. В последнее время все больше развиваются такие направления и инструменты цифрового здравоохранения, как телемедицина, цифровые платформы здравоохранения, искусственный интеллект и цифровые двойники пациентов. Все эти направления и инструменты имеют большое значение для формирования полноценного цифрового контура здравоохранения и эффективного функционирования единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения. В статье рассмотрены основные преимущества направлений цифровой трансформации системы здравоохранения, а также определены проблемы и перспективы цифровизации здравоохранения. Представлены результаты анализа состояния глобального рынка цифрового здравоохранения, а также прогноз его развития и определены ключевые тренды. Статья может представлять интерес для специалистов в области здравоохранения, руководителей медицинских учреждений, разработчиков цифровых платформ здравоохранения, ученых и исследователей, занимающихся вопросами цифровизации здравоохранения.

В условиях стремительного развития цифровой экономики технологии искусственного интеллекта становятся неотъемлемым элементом трансформации производственного сектора.

Цель настоящего исследования - выявить направления и оценить эффект внедрения ИИ в систему управления и оптимизации производственных процессов. На основе анализа практик отечественных и зарубежных предприятий выявлены ключевые области применения ИИ: интеллектуальная автоматизация, прогнозное техническое обслуживание, адаптивное планирование и цифровые двойники. Использование смешанного методологического подхода позволило сопоставить количественные показатели экономической эффективности с качественными результатами трансформации организационных и технологических процессов.

Результаты исследования подтверждают гипотезу о положительном влиянии ИИ на повышение производительности, снижение операционных издержек и устойчивость промышленных систем.

Полученные выводы имеют прикладное значение для цифровой промышленной политики, стратегий импортозамещения и программ повышения технологической независимости.

Актуальность темы исследования обусловлена выбором и применением методов исследования для процесса принятия решений в университетской среде. Уровень сложности объектов управления растет в связи с повышением уровня турбулентности бизнес-среды. Университеты не являются исключением, исходя из их проходящей трансформации и процесса становления полноценным игроком рыночной экономики. Применение имитационного моделирования является перспективной темой и заслуживает внимание при принятии управленческих решений в сфере высшего образования. Цель исследования - представить и продемонстрировать возможности применения инструмента имитационного моделирования для управления университетскими процессами. Гипотеза исследования: несмотря на то, что имитационное моделирование становится все более популярным методом прогнозирования в социальных системах, в сфере университетского управления он практически не применяется. Развитие применения данного метода существенно улучшает прогнозирование процессов для университетского управления. В работе представлена модель студенческого предпринимательства ИРНИТУ (г. Иркутск), построенная при помощи AnyLogic и продемонстрирована ее работа с точки зрения поведения модели в обычных условиях и условиях стимулирования отдельного конкурса (Программа “Умник” (организатор - ФСИ), Программа “СТАРТ” (организатор - ФСИ) и программа “Стартап” (организатор - ФСИ в рамках Федерального проекта “«Платформа университетского технологического предпринимательства”). Из программного обеспечения была выбрана и применена программа AnyLogic (Россия). Группой исследователей была выбрана дискретно-событийная модель для удобства сбора статистики и выбора победителя. В результате был сделан вывод: модель способна предсказать наиболее вероятный исход заложенных действий или интереса за более короткий срок по сравнению с другими инструментами прогнозирования. Теоретическая значимость работы состоит в расширении перечня исследуемых вопросов для применения имитационного моделирования в сфере высшего образования. Практическая значимость состоит в применении результатов для оценки эффективности студенческого предпринимательства и будет интересна как администрации вузов, так и исследователям высшего образования.

Статья является продолжением публикации автора, посвященных «реальной» и «воспринимаемой» идентичности в цифровой среде и посвящена анализу феномена цифровых двойников и alter ego в современных медиа. В исследовании предпринимается попытка осмысления преобразований идентичности, которая в медиапрактиках выходит за пределы простого отражения субъекта и начинает приобретать собственную агентность. В центре внимания находится процесс трансформации цифровой идентичности в самостоятельное существование – автономный образ или цифрового двойника, способного функционировать независимо от своей «реальной» основы. Опора на классическую философию (платоновский эйдос, гегелевское различие «вещи-в-себе» и её представления) позволяет выявить онтологические основания расхождения между субъектом и его цифровыми проекциями. Концепции симулякра Ж. Бодрийяра и ризомы Ж. Делеза расширяют рамки анализа, позволяя описать цифровое медиапространство как автономную реальность, где репрезентации не только отражают, но и замещают «реальное». Проведённый анализ показывает, что в современных медиа цифровые проекции личности выходят за рамки репрезентации и начинают функционировать как активные акторы политического / публичного дискурса.

Цель. Идентифицировать воспроизводимые практики цифровой трансформации государственных предприятий дорожного хозяйства, обеспечивающие сокращение операционных расходов, повышение надежности дорожных активов, увеличение пропускной способности дорожной сети и улучшение качества предоставляемых услуг.

Задачи. Систематизация зарубежного опыта применения передовых цифровых технологий в государственных предприятиях дорожного хозяйства; определение основных барьеров внедрения цифровых технологий в государственных предприятиях дорожного хозяйства и анализ эффективных механизмов их преодоления на основе зарубежного опыта; установление ключевых факторов успеха цифровой трансформации с учетом специфики государственного сектора дорожного хозяйства; разработка практических рекомендаций по системной интеграции технологических, организационных и управленческих компонентов для обеспечения воспроизводимых и устойчивых результатов цифровизации дорожной инфраструктуры.

Методология. Для выявления воспроизводимых практик цифровой трансформации государственных предприятий дорожного хозяйства проведен сравнительный кейс-анализ зарубежного опыта внедрения цифровых технологий в сегменте автомобильных дорог за период 2020-2025 гг.

Результаты. Систематизированы типовые архитектуры цифровых решений для государственных предприятий дорожного хозяйства. Установлено, что эффективная цифровая трансформация дорожного сектора опирается на специфическую технологическую архитектуру, включающую системы автоматического весового контроля, обеспечивающие непрерывный мониторинг транспортных потоков и предотвращение преждевременного износа дорожного полотна; аудит готовности инфраструктуры к эксплуатации автономных транспортных средств, оценивающий качество разметки и знаков для систем помощи водителю; виртуальные модели дорожной инфраструктуры с интеграцией данных жизненного цикла активов; системы кооперативного взаимодействия транспортных средств с инфраструктурой, основанные на беспроводных технологиях связи. Выявлены критические факторы успеха цифровой трансформации дорожного хозяйства: обеспечение межсистемного взаимодействия через открытые программные интерфейсы и отраслевые стандарты данных, стандартизация телеметрии дорожных активов, развитие цифровых компетенций персонала и преодоление фрагментации данных посредством формирования единой цифровой экосистемы. Установлено, что устойчивые и воспроизводимые результаты достигаются через комплексный подход, преодолевающий ключевые барьеры - дефицит компетенций и разрозненность данных - за счёт развития интегрированной цифровой экосистемы дорожного хозяйства.

Выводы. Эффективная цифровая трансформация государственных предприятий дорожного хозяйства основана на системной интеграции технологических, организационных и управленческих компонентов. Устойчивые результаты достигаются через комплексный подход, преодолевающий ключевые барьеры посредством формирования интегрированной цифровой экосистемы. Специфика государственного сектора требует учёта особых моделей корпоративного управления и защиты интересов государства при реализации цифровых инициатив. Выявленные воспроизводимые практики и типовые архитектуры могут быть адаптированы для различных организационных структур управления дорожной инфраструктурой.

Цель. Использование новых технологий в интеллектуальных системах водного транспорта (ИСВТ), сопряжено с дополнительными рисками безопасности, которые обусловлены появлением новых типов угроз. Входящие в состав ИСВТ автоматизированные системы корпоративного и технологического управления являются объектами критической информационной инфраструктуры (КИИ). Это накладывает на ИСВТ повышенные требования безопасности. Программно-аппаратные комплексы, реализующие данные решения, в настоящее время находятся в состоянии активной разработки. Во многих случаях физическое макетирование объектов ИСВТ в разумные сроки затруднительно и экономически нецелесообразно. Эффективное решение данных вопросов обеспечивают современные методы имитационного моделирования. Они позволяют создавать цифровые прототипы объектов ИСВТ и ИСВТ в целом в безопасных виртуальных средах, на что было направлено исследование, результаты которого представлены в статье. Методы. Использованы методы системного анализа, исследования операций, имитационного моделирования, обеспечения безопасности ИСВТ. Результаты. Рассмотрена эволюция имитационного моделирования и приведена терминология в данной области. Определены типовые объекты КИИ в составе ИСВТ и объекты для цифрового моделирования. Проведен анализ средств создания цифрового испытательного стенда анализа безопасности объектов КИИ ИСВТ. Приведены описание цифрового испытательного стенда анализа безопасности объектов КИИ ИСВТ и примеры функционирования. Заключение. Представленный в работе цифровой испытательный стенд позволяет встраивать в свою среду как существующие, так и создаваемые отечественные защищенные программно-аппаратные комплексы, решать задачи по управлению рисками безопасности функционирования объектов ИСВТ. Это обеспечивает возможности применения стенда на различных этапах жизненного цикла объектов КИИ ИСВТ. Дальнейшее развитие стенда связано с разработками цифровых двойников акваторий внутренних водных путей, отечественных программно-аппаратных комплексов объектов КИИ ИСВТ, средств защиты объектов КИИ ИСВТ от компьютерных атак и методов гибридного управления их безопасностью.

Статья посвящена разработке методического подхода к повышению достоверности результатов имитационного моделирования роботизированных технологических комплексов за счёт включения в модель факторов неопределённости и случайных событий. Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения реалистичных прогнозов производительности, что невозможно в рамках традиционных детерминированных моделей, не учитывающих возможные отказы и сбои оборудования, а также внешние и логистические воздействия. Предложенный подход включает классификацию стохастических факторов, применение метода Монте-Карло для вероятностного моделирования и программную реализацию алгоритмов на языке Python в среде R-Pro. Результаты исследования демонстрируют возможность создания имитационных моделей, способных воспроизводить не только штатный технологический процесс, но и вероятностные отказы и сбои, что позволяет проводить более точный анализ пропускной способности, выявлять «узкие места» и повышать обоснованность принимаемых проектных решений.

В настоящей статье представлены результаты, служащие методической основой при создании цифрового двойника маслоохладителя системы смазки дизельного двигателя. На первом этапе проведена декомпозиция маслоохладителя на отдельные узлы, а также созданы математическая и компьютерная модели узлов маслоохладителя системы смазки двигателя. На втором этапе проведено численное моделирование гидродинамических и тепловых процессов при работе узлов маслоохладителя с целью верификации и валидации моделей с привлечением экспериментальных данных. На основе результатов расчетов выработаны рекомендации по повышению точности построения математической и компьютерной модели цифрового двойника маслоохладителя, а также предложены подходы к усовершенствованию конструкции.

В статье рассмотрена возможность управления совместными российско-китайскими инвестиционно-строительными проектами в условиях стремительной цифровизации. Предложена система управления проектами и бизнес-процессами инвестиционно-строительной компании с использованием известного и популярного в мире современного программного обеспечения, которое предлагается интегрировать на единой цифровой платформе. Учитывая совместную российско-китайскую деятельность, целесообразно строить управление на международных управленческих принципах, используя известные информационные системы и их аббревиатуры, которые будут понятны для специалистов из России и Китая. Это инновационное предложение позволит эффективно перейти на процессную бизнес-модель инвестиционно-строительной компании и осуществить поэтапную цифровую трансформацию в цифровой двойник, что повысит эффективность, снизит риски и повысит прибыльность.