Представлены методологические основы создания и использования интегрированных систем поддержки принятия решений (ИСППР), ориентированных на формирование и представление лицу, принимающему решения, упорядоченных вариантов управляющих воздействий на те или иные сложные объекты, функционирующие в различных предметных областях. Проведен анализ методических подходов к синтезу ИСППР и вырабатываемых ими решений. Показано, что в основу создаваемой методологии решения исследуемой проблемы положены результаты, полученные в междисциплинарной отрасли системных знаний, в рамках таких ее научных направлений, как системология, неокибернетика и информатика. В качестве базовых концепций построения и использования ИСППР предлагается использовать три фундаментальные системно-кибернетические концепции: концепцию комплексного (системного) моделирования сложных объектов, концепцию проактивного управления их структурной динамикой в изменяющихся условиях, вызванных воздействием возмущающей среды, а также концепцию интеллектуализации управления, предусматривающую необходимость применения новых интеллектуальных информационных технологий, направленных на достижение комплексной интеграции естественного и искусственного интеллекта. Предложены принципы решения сформулированных проблем и структура выбора решения в условиях неопределенности и многокритериальности.

Представлен подход к разработке программно-математического обеспечения, который позволяет решить задачу синтеза интегрированного плана модернизации информационной системы и функционирования сложного объекта. Представлены модель производственных процессов и модель управления модернизацией информационных сервисов. Описан программный прототип, синтезирующий соответствующий оптимальный комплексный план на основе метода локальных сечений Болтянского. Разработанный программный комплекс позволяет рационально подходить к выбору первоначального диспетчерского плана и находить компромиссные решения при наличии множества возможных вариантов проведения модернизации интегрированных информационных систем. Приведены результаты экспериментов.

Предложен новый нечетко-возможностный подход к решению проблем мониторинга состояний сложных объектов, обеспечивающий возможность извлечения, представления, формализации и использования явных и неявных экспертных знаний об этих объектах с использованием аналитических выражений. Предлагаемый подход сочетает элементы теории нечетких множеств в части представлении экспертных знаний и формализации их методами теории планирования экспериментов при оценивании состояния сложных объектов. Функционирование сложных объектов характеризуется наличием как измеряемой, так и неизмеряемой (органолептической) информации, что существенно затрудняет создание математического аппарата управляющих систем. Рассматриваются все этапы решения задачи построения нечетко-возможностной модели, приведен пример использования предложенного подхода для оценивания состояния конкретного сложного объекта.

Рассматривается метод наблюдения за состоянием бортовых систем космических аппаратов (КА), базирующийся на основных принципах синергетического подхода к управлению полетом КА. Для синергетических наблюдений за БС вводится постулат о „взаимосвязи всех протекающих на борту процессов“. На его основе производится поиск на борту КА таких физических процессов в его „основных бортовых системах“, измеряемые параметры которых позволяют, с учетом внешних факторов, произвести оценку параметров технического состояния „сопредельных (смежных) систем“, а также анализ расхода ресурсов в основных и сопредельных системах. В качестве примера рассматривается метод определения величины и локализации собственного магнитного момента солнечных батарей на основе измерений и вычислений угловой скорости КА и кинетического момента силовых гироскопов в системе управления движением с учетом внешних возмущающих моментов.

Рассматривается задача анализа данных телеметрии бортовой аппаратуры малых космических аппаратов с целью идентификации состояний ее функционирования. Выполнено исследование алгоритмов потоковой кластеризации при решении данной задачи. Использование таких алгоритмов позволяет выделить кластерную структуру данных, а также проследить ее динамику совместно с автоматическим обнаружением резких изменений, связанных как со сменой состояний процесса функционирования систем бортовой аппаратуры, так и с возможным появлением отказов в их работе.

Представлен единый виртуальный электронный паспорт изделий ракетно-космической техники. Содержательная составляющая электронного паспорта логически состоит из двух частей — основной, включающей сведения, обеспечивающие учет, контроль и анализ технического состояния изделия, и вспомогательной, содержащей справочные данные в составе и объеме, необходимом для сопровождения изделия в процессе эксплуатации. Подчеркивается, что единый виртуальный электронный паспорт должен быть актуальным на протяжении всего жизненного цикла изделия за счет регулярного и своевременного внесения в него соответствующих записей об эксплуатационных и/или ремонтных работах и должен формироваться автоматически или полуавтоматически. Разработаны новые информационные технологии, применяемые при создании и использовании электронного паспорта, представляющего собой автоматизированную территориально-распределенную информационную систему, учитывающую особенности проектирования, создания, испытаний и эксплуатации, а также сбор, обработку, хранение и представление обобщенной информации о техническом состоянии и надежности космических средств. Конкретные возможности созданного единого виртуального электронного паспорта проиллюстрированы на примере космической ракеты-носителя „Союз-2“.

Рассматриваются особенности коммуникационной инфраструктуры на основе сети, управляемой контентом. Цель работы — решение задачи построения информационно-коммуникационной среды, обеспечивающей передачу данных от источников к потребителям и допускающей возможность программного реконфигурирования. Разработан подход к виртуализации среды передачи данных, основанный на инкапсуляции связанных компонентов, что позволяет рассматривать канал передачи данных как сервис либо виртуальную сущность, включающую в себя среду передачи, совокупность аппаратно-программных средств для преобразования потоков данных между различными физическими средами, аппаратно-программные средства управления транспортными потоками, а также аппаратно-программные средства кодирования-декодирования контента. Отличительной особенностью подхода является использование технологии активных данных (фрагментов кода, передаваемых по сети и выполняемых на сетевых узлах), что дает возможность рассматривать виртуальную среду передачи данных как распределенную виртуальную машину, а управление процессом виртуализации осуществляется активными данными. Для формализации подхода использованы и модифицированы многослойные графы, что позволило описывать не только топологию сети, но и внутреннюю структуру узлов на базе вычислительных (программных или аппаратных) компонентов и интерфейсов. В результате использования предложенного подхода разработана функциональная схема реализации распределенной информационно-коммуникационной среды, основанной на системе виртуальных машин. Рассмотрены и проанализированы варианты взаимодействия узлов и распределения исполнимого кода по узлам сети в такой среде.

Обсуждается проблема усовершенствования архитектуры интегральной нейросетевой модели распознавания русской речи. Модель создана путем объединения кодер-декодер-модели с механизмом внимания и модели на основе коннекционной временной классификации. Исследовано применение в интегральной модели таких архитектур нейронных сетей, как магистральные нейронные сети (Highway Wetworks), остаточные нейронные сети (ResNet) и Dense-соединения (DenseNet); кроме того, исследовано применение функции gumbel-softmax вместо активационной функции softmax при декодировании. Модели были обучены с использованием метода переноса знаний, вначале выполнено предварительное обучение на англоязычном корпусе, затем — на небольшом корпусе слитной русской речи объемом 60 ч. Разработанные модели показали высокую точность распознавания речи по сравнению с базовой интегральной моделью. Приведены результаты экспериментов по распознаванию слитной русской речи: наилучший результат составил 10,8 % по показателю количества неправильно распознанных символов и 29,1 % по показателю количества неправильно распознанных слов.

Выполнено построение модели юридического документа типа „договор“, на основании которого разработана система автоматизации юридической экспертизы. Проанализированы существующие способы автоматической обработки текстов юридических документов, определена их специфика. Для выполнения задачи используется ассоциативно-онтологический подход и применяются методы суммаризации текста. Для упрощения юридической экспертизы текст договора представляется в виде нестрогой последовательности текстовых блоков, каждый из которых отражает независимую от других блоков смысловую нагрузку. Рассматривается задача выделения типовых разделов из текста, описанных посредством набора обязательных и вариативных блоков в порядке их размещения в договоре. Разработана система выделения текстовых блоков, основанная на методах суммаризации и ассоциативно-онтологическом представлении предложений, и предложен алгоритм соотнесения предложений или их частей к одному из типовых блоков. Полученную модель планируется использовать для обработки договоров типа „согласие на обработку персональных данных“.

Представлен подход к формированию требований при проектировании защищенных киберфизических систем. Данный подход является одним из этапов разрабатываемой автором методики проектирования и верификации подобных систем. В ходе этого этапа пожелания заказчика преобразуются в конкретные требования и ограничения, на основе которых строится процесс проектирования. Преобразование происходит на основе сформированной базы знаний. В качестве примера представлен процесс формирования требований к проектированию мобильного робота для охраны периметра объекта.

Представлены результаты экспериментов по тестированию восприятия 12 компонентов визуализации в виртуальной реальности на основе слепого тестирования 20 пользователей. Тестирование производилось с использованием очков и контроллеров виртуальной реальности HTC Vive. Проведена оценка скорости и точности восприятия визуализации 9 численных и 3 категориальных компонентов. На основе верхнего квантиля распределения оценок определены компоненты, рекомендуемые к использованию в системах визуальной аналитики. Полученные оценки скорости и точности интерпретации информации позволяют учитывать особенности восприятия при проектировании систем анализа, использующих виртуальную реальность.