<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pribor</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Приборостроение</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of Instrument Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3454</issn><issn pub-type="epub">2500-0381</issn><publisher><publisher-name>Национальный исследовательский университет ИТМО</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17586/0021-3454-2024-67-11-918-927</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-309</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODOLOGICAL PRINCIPLES AND TECHNOLOGIES OF PROACTIVE CONTROL OF COMPLEX OBJECTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Основы автоматизации процессов проактивного мониторинга обобщенных состояний сложных агробиотехнических объектов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Basics of Automation of Proactive Monitoring Processes of Generalized States of Complex Agrobiotechnical Objects</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Захаров</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zaharov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Валерий Вячеславович Захаров — канд. техн. наук; СПИИРАН, лаборатория информационных технологий в системном анализе и моделировании; ст. научный сотрудник</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Valery V. Zakharov — PhD; St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of the RAS, Laboratory of Information Technologies in Systems Analysis and Modeling, Senior Researcher</p></bio><email xlink:type="simple">valeriov@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр Российской академии наук</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>St. Petersburg Federal Research Center of the RAS</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>12</month><year>2024</year></pub-date><volume>67</volume><issue>11</issue><fpage>918</fpage><lpage>927</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><license xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/309">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/309</self-uri><abstract><p>В качестве базовой концепции автоматизации процессов мониторинга функционирования сложных агробиотехнических объектов (САБО) предложен переход от реактивного подхода к проактивному. Предлагаются методологические основы автоматизации процесса решения задачи многокритериального синтеза программ управления проактивным мониторингом обобщенных состояний САБО и интегрированной АСУ (ИАСУ) как процесса управления соответствующей развивающейся ситуацией, в состав которой входят субъекты моделирования, объект-оригинал, его модель, внешняя среда, а также динамические бинарные отношения, возникающие при их взаимодействии. Целью разработки методологических основ является повышение оперативности обнаружения, локализации и предотвращения возникновения нештатных ситуаций. На базе концепций системного моделирования, проактивного управления, инвариантности вычислительных, моделирующих и реальных процессов, а также интеллектуализации управления разработана система взаимосвязанных фундаментальных принципов, которая учитывает многоаспектный характер функционирования САБО и ИАСУ САБО в целом, в том числе отражает связи, которые не учитывались в предыдущих исследованиях, — между обобщенным состоянием вычислительного процесса и степенью интероперабельности. Разработанные концепции и фундаментальные принципы позволяют корректно обосновать и автоматизировать выбор наиболее предпочтительных интеллектуальных технологий и систем проактивного мониторинга обобщенных состояний САБО на всех этапах их жизненного цикла, а также повысить показатели оперативности и достоверности управленческих решений, равно как и выработки соответствующих рекомендаций, обеспечивающих повышение эффективности и качества функционирования рассматриваемых объектов и систем в заданных условиях обстановки.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>As a basic concept for automating the processes of monitoring the functioning of complex agrobiotechnical objects (CABO), a transition from a reactive approach to a proactive one is proposed. Methodological foundations are proposed for automating the process of solving the problem of multi-criteria synthesis of control programs for proactive monitoring of generalized states of CABO and integrated ACS (IACS) as a process of managing the corresponding developing situation, which includes the subjects of modeling, the original object, its model, the external environment, as well as dynamic binary relations arising during their interaction. The purpose of developing the methodological foundations is to increase the efficiency of detection, localization and prevention of emergency situations. Based on the concepts of system modeling, proactive management, invariance of computational, modeling and real processes, as well as intellectualization of management, a system of interrelated fundamental principles is developed that takes into account the multi-aspect nature of the functioning of the CABO and the CABO IACS as a whole, including reflecting the relationships that were not taken into account in previous studies between the generalized state of the computational process and the degree of interoperability. The developed concepts and fundamental principles make it possible to correctly substantiate and automate the selection of the most preferred intelligent technologies and systems for proactive monitoring of generalized states of the CABO at all stages of their life cycle, as well as to increase the indicators of efficiency and reliability of management decisions, as well as the development of appropriate recommendations that ensure increased efficiency and quality of functioning of the objects and systems under consideration in the given conditions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>цифровое сельское хозяйство</kwd><kwd>сложные агробиотехнические объекты</kwd><kwd>автоматизация и интеллектуализация процессов мониторинга</kwd><kwd>проактивность</kwd><kwd>интероперабельность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>digital agriculture</kwd><kwd>complex agrobiotechnical objects</kwd><kwd>automation and intellectualization of monitoring processes</kwd><kwd>proactivity</kwd><kwd>interoperability</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-19-00823, https://rscf. ru/project/24-19-00823/.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">the study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 24-19-00823, https://rscf.ru/project/24-19-00823/.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семенов А. И., Кулаков А. Ю. Модельно-алгоритмическое обеспечение задач прогнозирования и планирования процесса заготовки кормов // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 11. С. 818—825. DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-11-818-825.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semyonov А.I., Kulakov А.Yu. Journal of Instrument Engineering, 2022, no. 11(65), pp. 818–825, DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-11-818-825. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Башилов А. М., Королёв В. А., Арженовский А. Г., Глобин А. Н., Глечикова Н. А. Проактивное моделирование динамической сложности агротехноценозов //Вестник аграрной науки Дона. 2020. №. 3 (51). С. 45–54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bashilov A.M., Korolev V.A., Arzhenovskiy A.G., Globin A.N., Glechikova N.A. Vestnik agrarnoy nauki Dona, 2020, no. 3(51), pp. 45–53. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Олейников А., Макаренко С., Козлов С. Интероперабельность — ключевая технология повышения эффективности систем вооружения, управления и связи // Радиоэлектронные технологии. 2022. №. 1. С. 66–73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Oleynikov A., Makarenko S., Kozlov S. Radioelektronnyye tekhnologii, 2022, no. 1, pp. 66–73. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макаренко С. И. Интероперабельность организационно-технических систем: Монография. СПб: Наукоемкие технологии, 2024. 313 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makarenko S.I. Interoperabel'nost' organizatsionno-tekhnicheskikh sistem (Interoperability of Organizational and Technical Systems), St. Petersburg, 2024, 313 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гуляев Ю. В., Журавлев Е. Е., Олейников А. Я. Методология стандартизации для обеспечения интероперабельности информационных систем широкого класса. Аналитический обзор //Журнал радиоэлектроники. 2012. № 3. С. 12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gulyaev Yu.V., Zhuravlev E.E., Oleynikov A.Ya. Journal of Radio Electronics, 2012, no. 3, pp. 12–12. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов Б. В., Захаров В. В. Методологические основы создания и использования цифровых двойников сложных объектов // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 12. С. 916–919. DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-12-916-919.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov B.V., Zakharov V.V. Journal of Instrument Engineering, 2022, no. 12(65), pp. 916–919, DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-12-916-919. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Охтилев М. Ю., Охтилев П. А., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Методологические и методические основы проактивного управления жизненным циклом сложных технических объектов // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 11. С. 781–788. DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-11-781-788.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhtilev М.Yu., Okhtilev P.А., Sokolov B.V., Yusupov R.М. Journal of Instrument Engineering, 2022, no. 11(65), pp. 781–788, DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-11-781-788. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Охтилев М. Ю., Коромысличенко В. Н., Охтилев П. А., Зянчурин А. Э., Васильев В. И. Концепция инженерии знаний в задачах обеспечения интероперабельности САБО и информационных систем на основе интеллектуальных технологий // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2023. №3 (35).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhtilev M.Yu., Koromyslichenko V.N., Okhtilev P.A., Zianchurin A.E., Vasiljev V.I. Intellectual Technologies on Transport, 2023, no. 3(35), pp. 5–13. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kupriyanovsky V., Klimov A., Alenkov V., Namiot D., Sneps-Sneppe M. On the new IoT generation-ETSI ontology standards and specifications // Intern. Journal of Open Information Technologies. 2019. Vol. 7, N 9. P. 73–81.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kupriyanovsky V., Klimov A., Alenkov V., Namiot D., Sneps-Sneppe M. International Journal of Open Information Technologies, 2019, no. 9(7), pp. 73–81.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Volz F., Sutschet G., Stojanovic L., Usländer T. On the role of digital twins in data spaces // Sensors. 2023. Vol. 23, N 17. P. 7601.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volz F., Sutschet G., Stojanovic L., Usländer T. Sensors, 2023, no. 17(23), pp. 7601.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jacoby M., Usländer T. Digital twin and internet of things—Current standards landscape // Appl. Sciences. 2020. Vol. 10, N 18. P. 6519.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jacoby M., Usländer T. Applied Sciences, 2020, no. 18(10), pp. 6519.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wegner P. Interoperability // ACM Computing Surveys (CSUR). 1996. Vol. 28, N 1. P. 285–287.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wegner P. ACM Computing Surveys (CSUR), 1996, no. 1(28), pp. 285–287.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">López-Morales J. A., Martínez J. A., Skarmeta A. F. Digital transformation of agriculture through the use of an interoperable platform // Sensors. 2020. Vol. 20, N 4. P. 1153.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">López-Morales J.A., Martínez J.A., Skarmeta A.F. Sensors, 2020, no. 4(20), pp. 1153.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Розенберг И. Н., Дулин С. К., Дулина Н. Г. Моделирование структуры интероперабельности средствами структурной согласованности // Информатика и ее применения. 2023. Т. 17, № 1. С. 57–65.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rozenberg I.N., Dulin S.K., Dulina N.G. Informatics and Applications, 2023, no. 1(17), pp. 57–65. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павлыгин Э. Д., Корсунский А. С., Куприянов А. А., Мельниченко А. С. FCMI-подход к оценке интероперабельности интегрированной системы боевого управления корабля // Автоматизация процессов управления. 2015. № 4. С. 4–14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pavlygin E.D., Korsunskii A.S., Kupryiyanov A.A., Melnichenko A.S. Automation of Control Processes, 2015, no. 4, pp. 4–14. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шилов Н. Г. Разработка мультиаспектной онтологии для поддержки принятия решений в производственных системах // Информационные технологии и вычислительные системы. 2024. № 2. С. 52–64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shilov N.G. Journal of Information Technologies and Computing Systems, 2024, no. 2, pp. 52–64. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шилов Н. Г., Пономарев А. В., Смирнов А. В. Анализ методов онтолого-ориентированного нейро-символического интеллекта при коллаборативной поддержке принятия решений // Информатика и автоматизация. 2023. № 3 (22). С. 576–615.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shilov N., Ponomarev A., Smirnov A. Informatics and Automation, 2023, no. 3(22), pp. 576–615. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юсупов Р. М., Соколов Б. В., Захаров В. В. Основы теории проактивного управления функционированием и модернизацией сложных технических объектов // XVI Всерос. мультиконференция по проблемам управления (МКПУ-2023): Материалы конф. 2023. С. 86–89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yusupov R.M., Sokolov B.V., Zakharov V.V. XVI Vserossiyskaya mul'tikonferentsiya po problemam upravleniya (MKPU-2023) (XVI All-Russian Multi-Conference on Management Problems (MKPU-2023)), Conference Proceedings, 2023, рр. 86–89. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Захаров В. В. Модельно-алгоритмическое обеспечение планирования модернизации сложных организационно-технических объектов // Технологическая перспектива в рамках Евразийского пространства: новые рынки и точки экономического роста: Тр. 5-й Междунар. науч. конф. 2019. С. 486–494.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zakharov V.V. Tekhnologicheskaya perspektiva v ramkakh Yevraziyskogo prostranstva: novyye rynki i tochki ekonomicheskogo rosta (Technological Perspective within the Eurasian Space: New Markets and Points of Economic Growth), Proceedings of the 5th International Scientific Conference, 2019, рр. 486–494. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Микони С. В., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Квалиметрия моделей и полимодельных комплексов: Монография. М.: Изд-во РАН, 2018. 314 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mikoni S.V., Sokolov B.V., Yusupov R.M. Kvalimetriya modeley i polimodel'nykh kompleksov (Qualimetry of Models and Polymodel Complexes), Moscow, 2018, 314 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">https://litsam.ru</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">https://litsam.ru. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
