<?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">10.17586/0021-3454-2025-68-12-1020-1026</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-437</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>ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATICS AND INFORMATION PROCESSES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Общая архитектура распределенных информационных автоматизированных систем комплексного моделирования для оценивания устойчивости лесных экосистем</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>General Architecture of Distributed Automated Information Systems for Integrated Modeling for Assessing Forest Ecosystems Sustainability</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>Зеленцов</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zelentsov</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Вячеслав Алексеевич Зеленцов — д-р техн. наук, профессор; лаборатория информационных технологий в системном анализе и моделировании; главный научный сотрудник</p><p>Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Viacheslav A. Zelentsov — Dr. Sci., Professor; Laboratory of Information Technologies in System Analysis and Modeling; Chief Researcher</p><p>St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">v.a.zelentsov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Соболевский</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sobolevsky</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владислав Алексеевич Соболевский — канд. техн. наук; лаборатория информационных технологий в системном анализе и моделировании; старший научный сотрудник</p><p>Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladislav A. Sobolevsky — PhD; Laboratory of Information Technologies in System Analysis and Modeling; Senior Researcher</p><p>St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">arguzd@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>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>01</month><year>2026</year></pub-date><volume>68</volume><issue>12</issue><fpage>1020</fpage><lpage>1026</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</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/437">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/437</self-uri><abstract><p>Рассмотрены основы построения информационных автоматизированных систем (ИАС) комплексного моделирования сложных распределенных природных объектов при решении задач интегрального оценивания устойчивости лесных экосистем. При создании таких систем предложено использовать основные положения квалиметрии моделей и полимодельных комплексов. Такой подход позволяет найти пути решения основных задач комплексного моделирования при интегральном оценивании устойчивости: определение требуемого состава частных моделей расчета отдельных показателей; выбор и адаптация моделей с учетом необходимого состава исходных данных; формирование алгоритмов расчета интегральных показателей. Сравнительный анализ показал, что в качестве технологической основы ИАС целесообразно использовать системы управления контейнерами в комбинации с элементами мультисервисной архитектуры. Предложена архитектура ИАС комплексного моделирования, включающая компоненты получения интегральных оценок по алгоритмам многокритериального анализа, расчетные модули для частных показателей, компоненты получения и анализа необходимых разнородных исходных данных, включая наземные данные и данные дистанционного зондирования Земли, а также средства оркестровки и обеспечения согласованного функционирования ИАС. Использование предложенной архитектуры позволяет выполнять моделирование в рамках единой распределенной масштабируемой информационно-расчетной среды.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The basics of building automated information systems (IAS) for integrated modeling of complex distributed natural objects in solving problems of integral assessment of forest ecosystems stability are considered. When creating such systems, it is proposed to use the basic principles of the qualimetry of models and polymodel complexes. This approach allows to find ways to solve the main problems of complex modeling in the integrated assessment of sustainability: determining the required composition of partial models for calculating individual indicators; selection and adaptation of models, taking into account the necessary composition of the source data; formation of algorithms for calculating integral indicators. A comparative analysis shows that it is advisable to use container management systems in combination with elements of a multiservice architecture as the technological basis of IAS. An architecture of the integrated modeling IAS is proposed, which includes components for obtaining integral estimates using multicriteria analysis algorithms, calculation modules for private indicators, components for obtaining and analyzing the necessary heterogeneous source data, including ground data and remote sensing data, as well as means for orchestrating and ensuring the coordinated functioning of the IAS. The use of the proposed architecture makes it possible to perform modeling within a single distributed, scalable information and computing environment.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>комплексное моделирование</kwd><kwd>лесные экосистемы</kwd><kwd>устойчивость</kwd><kwd>показатель</kwd><kwd>информационные автоматизированные системы</kwd><kwd>системы управления контейнерами</kwd><kwd>архитектура</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>data corpus</kwd><kwd>engagement of participants</kwd><kwd>emotional arousal</kwd><kwd>valence of emotions</kwd><kwd>communicative gestures</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-00684, https://rscf.ru/project/25-29-00684/.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The research was carried out at the expense of the grant of the Russian Science Foundation No. 25-29-00684, https://rscf.ru/project/25-29-00684/.</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">Одум Ю. Экология. М.: Mиp, 1986. Т. 1. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Odum E.P. Basic Ecology, CBS College Publishing, 1983.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коломыц Э. Г., Шарая Л. С. Устойчивость лесных экосистем, методы ее исчисления и картографирования // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 1. C. 93–107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolomyts E.G., Sharaya L.S. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2014, no. 1(16), pp. 93–107. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коротков С. А. Смена состава древостоев и устойчивость защитных лесов центральной части Русской равнины. М.: АНО „Доблесть эпох“, 2023. 168 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkov S.A. Smena sostava drevostoyev i ustoychivost’ zashchitnykh lesov tsentral’noy chasti Russkoy ravniny (Change in Tree Stand Composition and Stability of Protective Forests in the Central Part of the Russian Plain), Moscow, 2023, 168 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Приказ Рослесхоза от 05.02.98 № 21 „Об утверждении критериев и индикаторов устойчивого управления лесами Российской Федерации“ [Электронный ресурс]: https://docs.cntd.ru/document/901706209. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">https://docs.cntd.ru/document/901706209. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Criteria and Indicators for the Conservation and Sustainable Management of Temperate and Boreal Forests, Fifth Edition, September 2015 [Электронный ресурс]: https://montreal-process.org/The_Montreal_Process/Criteria_and_Indicators/index.shtml. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Criteria and Indicators for the Conservation and Sustainable Management of Temperate and Boreal Forests, https://montreal-process.org/The_Montreal_Process/Criteria_and_Indicators/index.shtml.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукина Н. В., Орлова М. А., Горнов А. В. и др. Оценка критериев устойчивого управления лесами с использованием индикаторов международной программы ICP Forests // Лесоведение. 2013. № 5. С. 62–75.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukina N.V., Orlova M.A., Gornov A.V. et al. Lesovedenie, 2013, no. 5, pp. 62–75. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грабарник П. Я., Шанин В. Н., Чертов О. Г. и др. Моделирование динамики лесных экосистем как инструмент прогнозирования и управления лесами // Лесоведение. 2019. № 6. С. 488–500.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grabarnik P.Ya., Shanin V.N., Chertov O.G. et al. Lesovedenie, 2019, no. 6, pp. 488–500. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zelentsov V., Andrianov Y., Mochalov V. Multicriteria selection of a method for processing multispectral earth remote sensing data // Journal of Applied Engineering Science. 2023. Vol. 21, N 4. P. 1215–1222. DOI: 10.5937/jaes0-47477.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov V., Andrianov Y., Mochalov V. Journal of Applied Engineering Science, 2023, no. 4(21), pp. 1215–1222, DOI: 10.5937/jaes0-47477.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Brovkina O., Stojanović M., Milanović S. et al. Monitoring of post-fire forest scars in Serbia based on satellite Sentinel-2 data // Geomatics, Natural Hazards and Risk. Vol. 11, N 01. P. 2315–2339. DOI: 10.1080/19475705.2020.1836037.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brovkina O., Stojanović M., Milanović S. et al. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 2020, no. 1(11), pp. 2315–2339, DOI: 10.1080/19475705.2020.1836037.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Anushree B. et al. Hyperspectral Data Simulation (Sentinel-2 to AVIRIS-NG) for Improved Wildfire Fuel Mapping, Boreal Alaska // Remote Sens. 2021. Vol. 13, N 9. Р. 1693. DOI: 10.3390/rs13091693.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anushree B. et al. Remote Sens., 2021, no. 9(13), pp. 1693, DOI: 10.3390/rs13091693.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грабарник П. Я., Чертов О. Г., Чумаченко С. И. и др. Методические подходы к интеграции имитационных моделей для комплексной оценки и поиска компромиссов и синергии между разными экосистемными услугами лесов // Математическое моделирование в экологии: матер. 6-й Национальной науч. конф. с междунар. участием. Пущино, 26–29 сентября 2019 г. Пущино: Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук, 2019. С. 61–62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grabarnik P.Ya., Chertov O.G., Chumachenko S.I. et al. Matematicheskoye modelirovaniye v ekologii (Mathematical Modeling in Ecology), Proceedings of the Sixth National Scientific Conference with international participation, Pushchino, September 26–29, 2019, рр. 61–62. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen Min et al. Open web-distributed integrated geographic modelling and simulation to enable broader participation and applications // Earth-Science Reviews. 2020. Vol. 207. DOI: 10.1016/j.earscirev.2020.103223.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen Min et al. Earth-Science Reviews, 2020, vol. 207, DOI: 10.1016/j.earscirev.2020.103223.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленцов В. А., Пиманов И. Ю., Потрясаев С. А. Интеграция разнородных информационных ресурсов и данных дистанционного зондирования Земли при мониторинге и управлении развитием территорий // Информатика и автоматизация. 2023. Т. 22, № 4. С. 906–940. DOI: 10.15622/ia.22.4.8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov V., Pimanov I., Potryasayev S. Informatics and Automation, 2023, no. 4(22), pp. 906–940, DOI: 10.15622/ia.22.4.8. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Микони С. В., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Квалиметрия моделей и полимодельных комплексов. М.: 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="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алабян А. М., Зеленцов В. А., Крыленко И. Н., Потрясаев С. А., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Оперативное прогнозирование наводнений на основе комплексного упреждающего моделирования и интеграции разнородных данных // Труды СПИИРАН. 2015. Вып. 4(41). С. 3–33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alabyan A., Zelentsov V., Krylenko I., Potryasaev S., Sokolov B., Yusupov R. SPIIRAS Proceedings, 2015, no. 4(41), pp. 3–33. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Niknejad N., Ismail W., Ghani I., Nazari B., Bahari M., Ab Razak Bin Che Hussin. Understanding Service-Oriented Architecture (SOA): A systematic literature review and directions for further investigation // Information Systems. 2020. Vol. 91. Art. no. 101491. DOI: 10.1016/j.is.2020.101491.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Niknejad N., Ismail W., Ghani I., Nazari B., Bahari M., Ab Razak Bin Che Hussin, Information Systems, 2020, vol. 91, art. no. 101491, DOI: 10.1016/j.is.2020.101491.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Siddiqui H., Khendek F., Toeroe M. Microservices based architectures for IoT systems — State-of-the-art review // Internet of Things. 2023. Vol. 23. Art. no. 100854. DOI: 10.1016/j.iot.2023.100854.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Siddiqui H., Khendek F., Toeroe M. Internet of Things, 2023, vol. 23, art. no. 100854, DOI: 10.1016/j.iot.2023.100854.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rodríguez-Haro F., Freitag F., Navarro L., Hernánchez-Sánchez E., Farías-Mendoza N., Guerrero-Ibáñez J. A., González-Potes A. A summary of virtualization techniques // Procedia Technology. 2012 Iberoamerican Conf. on Electronics Engineering and Computer Science. 2012. Vol. 3. P. 267–272.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rodríguez-Haro F., Freitag F., Navarro L., Hernánchez-Sánchez E., Farías-Mendoza N., Guerrero-Ibáñez J.A., González-Potes A. Procedia Technology, 2012 Iberoamerican Conference on Electronics Engineering and Computer Science, 2012, vol. 3, рр. 267–272.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stone T. W., Alarcon J. L. Platform as a Service in Software Development: Key Success Factors // Proc. of the Ninth Intern. Conf. on Engaged Management Scholarship. September 15, 2019. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3454094.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stone T.W., Alarcon J.L. Proceedings of the Ninth International Conference on Engaged Management Scholarship, September 15, 2019, http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3454094.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Madhavapeddy A., Scott D. J. Unikernels: The Rise of the Virtual Library Operating System // Communications of the ACM. 2014. Vol. 57(1). P. 61–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Madhavapeddy A., Scott D.J. Communications of the ACM, 2014, no. 1(57), pp. 61–69.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Freire G. M., Curasma H. P., Estrella J. C. A Distributed Software Architecture for IoT: Container Orchestration Impact and Evaluation // Procedia Computer Science. 2024. Vol. 238. P. 224–231. DOI: 10.1016/j.procs.2024.06.019.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Freire G.M., Curasma H.P., Estrella J.C. Procedia Computer Science, 2024, vol. 238, pp. 224–231, DOI: 10.1016/j.procs.2024.06.019.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kubernetes Documentation [Электронный ресурс]: https://kubernetes.io/docs/home/. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kubernetes Documentation, https://kubernetes.io/docs/home/.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Swarm mode [Электронный ресурс]: https://docs.docker.com/engine/swarm/. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Swarm mode, https://docs.docker.com/engine/swarm/.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nomad Documentation [Электронный ресурс]: https://developer.hashicorp.com/nomad/docs?product_intent=nomad. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nomad Documentation, https://developer.hashicorp.com/nomad/docs?product_intent=nomad.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mesos Documentation [Электронный ресурс]: https://mesos.apache.org/documentation/latest/. (дата обращения 28.08.2025)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mesos Documentation, https://mesos.apache.org/documentation/latest/.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit26"><label>26</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленцов В. А. Метод формирования интегральной оценки качества трудноформализуемых объектов // Изв. вузов. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 2. С. 122–132. DOI: 10.17586/0021-3454-2024-67-2-122-132.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov V.A. Journal of Instrument Engineering, 2024, no. 2(67), pp. 122–132, DOI: 10.17586/0021-3454-2024-67-2-122-132. (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>
