Архив статей журнала
The conference took place in November 2024. Scientific results presented by the conference participants are briefly described below. The conference included the following sections: general theoretical and methodological issues of security support; problems of economic and sociopolitical security support; problems of information security support; cybersecurity and security aspects in social networks; ecological and technogenic security; modeling and decision-making for complex systems security control; automatic systems and means of complex systems security support. Special attention was paid to the theoretical and applied problems of improving the effectiveness of Russia’s national economic, information, and technogenic security management processes. In total, 104 authors from 33 organizations presented 73 papers at the conference.
Расчет профилей научных публикаций играет ключевую роль в систематизации научных знаний и поддержке принятия научных решений. Предложен метод формирования профилей публикаций в области теории управления, основанный на интеграции анализа текстов и анализа сетей соавторства. Сначала описан базовый алгоритм, который позволяет анализировать тексты публикаций при помощи тематического классификатора, затем приведена его усовершенствованная версия, учитывающая сетевые связи с помощью эвристического подхода. Исследование методов с применением экспертных оценок и количественных метрик показало, что комбинирование текстовых и сетевых данных значительно повышает точность профилей публикаций. Проверка гипотез о взаимосвязи тематического сходства и сетевой близости публикаций показывает обоснованность предложенного подхода, а также позволяет определить направления дальнейших исследований.
В математической теории игр для определения решения любой игры требуется установить, какое поведение игроков следует считать оптимальным. В бескоалиционных играх понятие оптимальности связано, например, с концепциями равновесия по Нэшу и равновесия по Бержу. Для оптимальности в теории кооперативных игр характерны условия индивидуальной и коллективной рациональности. В работе рассматривается кооперативная игра трех лиц в нормальной форме. Для этой игры вводится понятие коалиционной рациональности, которое сочетает в себе, кроме условий индивидуальной и коллективной рациональности, определенное объединение концепций равновесия по Нэшу и равновесия по Бержу. Для предложенного коалиционного равновесия игры устанавливаются достаточные условия существования. Кроме того, доказано существование такого решения в смешанных стратегиях при непрерывных функциях выигрыша и компактности множества стратегий.
Рассмотрена линейная дискретная стационарная система с мультипликативными шумами и управлением, находящаяся под влиянием внешнего возмущения из специального класса. Описание динамики выбранного объекта управления производится в пространстве состояний. Класс внешних возмущений содержит множество стационарных гауссовских последовательностей с ограниченным уровнем средней анизотропии. В качестве критерия качества управления выбрана анизотропийная норма замкнутой управлением системы. Требуется предложить схему управления на основе динамического звена, при замыкании которым анизотропийная норма была бы ограничена минимально возможным числом. На первом этапе решения задачи выписывается динамика управления и производится расширение рассматриваемого объекта. На основе критерия ограниченности анизотропийной нормы в терминах матричных неравенств выписываются достаточные условия существования решения выпуклой задачи оптимизации, в которой минимизируется верхняя граница анизотропийной нормы. В полученных неравенствах производится специальная замена переменных, чтобы избавиться от нелинейной зависимости по неизвестным матрицам регулятора. После линеаризующей обратимой замены переменных производится численное решение задачи оптимизации стандартными методами. На последнем этапе производится вычисление матриц регулятора в пространстве состояний, гарантирующего ограниченность анизотропийной нормы замкнутой этим регулятором системы.
Рассматривается проблема построения многокритериальных рейтингов, т. е. ранжирования объектов с учетом нескольких полезных качеств. Эта задача, которая относится к многокритериальной оптимизации, возникает также в ситуациях выбора управленческих решений при наличии альтернативных вариантов. Целью исследования была разработка метода решения этой проблемы, основанного на вычислении комплексных, т. е. обобщенных средних показателей качества, которые представляют собой многочлены из класса нормализованных средних функций. Последние относятся к строго монотонным сдвиг-инвариантным агрегирующим операторам. Такие многочлены кратко называются СМ. Например, взвешенные среднеарифметические показатели комплексного качества являются СМ степени 1. Предположительно, СМ обладают всеми свойствами таких показателей, которые существенны для построения многокритериальных рейтингов. В рамках представленного метода, который назван интерактивной аппроксимацией экспертных оценок, для вычисления комплексных показателей качества предлагается использовать СМ произвольной степени. Данный подход аналогичен экспертно-статистическому методу определения весов. При этом он обеспечивает наилучшую среднеквадратическую аппроксимацию любого числа экспертных оценок, поэтому в процессе экспертизы их неопределенность уменьшается, а взаимная согласованность повышается. В статье описываются СМ степеней 1, 2, 3. Метод интерактивной аппроксимации экспертных оценок проверяется для СМ степени 2 в рамках задачи о вычислении комплексного показателя качества смартфонов, ранжируемых по семи частным критериям.
Рассматриваются популярные симуляторы беспилотных транспортных средств с поддержкой пересеченной местности: Gazebo, CARLA, AirSim, NVIDIA Isaac Sim и Webots. Описаны их основные возможности, связанные с моделированием рельефа, физикой движения, поддержкой датчиков и погодных условий. Особое внимание уделено созданию реалистичных сцен пересеченной местности, сложности импорта реальных карт и взаимодействию с другими программными платформами, такими как Robot Operating System (ROS) и системы ИИ. Проанализированы основные минусы каждого симулятора: трудоемкость создания детализированных моделей рельефа и транспортных средств, высокая сложность интеграции реальных карт и зависимость от характеристик компьютерного оборудования. Также отмечается сложность взаимодействия с различным программным обеспечением и требования к знаниям в области 3D-моделирования. Симуляторы Gazebo и Webots выделяются хорошей интеграцией с ROS, но требуют больше усилий для работы с пересеченной местностью. CARLA и AirSim обеспечивают высококачественную визуализацию, но имеют более высокие требования к оборудованию и навыкам пользователя для создания ландшафтов. NVIDIA Isaac Sim выделяется поддержкой симуляций с использованием ИИ, но требует значительных ресурсов. Представлен опыт авторов в части отображения траекторий и ориентации транспортного средства в некоторых симуляторах.
Рассматривается вариант Attacker-Defender-Target задачи с одним или двумя защитниками в плоской постановке. Предполагается, что цель и защитники двигаются прямолинейно с постоянной скоростью, атакующий двигается по догонной траектории без ограничения на радиус кривизны. Скорость защитников меньше скорости цели, скорость атакующего - больше. Смысл использования защитников заключается в том, чтобы атакующий вначале занимался их перехватом, и только после этого переключался на преследование основной цели. Тем самым время перехвата основной цели увеличивается, и она может стать недостижима для имеющего ограниченный запас топлива атакующего. Оптимизируются углы и времена выпуска защитников, в том числе рассматривается вариант выпуска защитников с одной стороны от цели. Исследование осуществляется для различных моделей работы системы самонаведения автономного атакующего аппарата: движения к центру масс всех преследуемых объектов, к ближайшей цели по расстоянию или по угловой дальности. Проведено численное моделирование, показывающее важность выбора угла выпуска защитников, целесообразность использования второго защитника, получены сценарии, в которых использование защитников делает основную цель недостижимой для атакующего.
Предложен подход к оценке эффективности интеллектуальных технологий выявления опасных сочетаний обстоятельств в авиатранспортных системах. Формализовано влияние таких технологий на безопасность полетов и общую стоимость владения авиационной техникой. Разработана простая модель оценки эффективности внедрения интеллектуальных технологий (для выявления единичной скрытой проблемы). Качественный анализ этой модели позволил выявить роль различных ее параметров - таких как численность и налет парка авиационной техники, длительность и стоимость устранения системной проблемы, ущерб от событий различной степени серьезности. Также предложен подход к моделированию процессов выявления и устранения опасных сочетаний обстоятельств на протяжении жизненного цикла авиатранспортных систем с учетом эффекта обучения. Этот эффект состоит в том, что при накоплении опыта функционирования авиатранспортной системы и постепенном устранении скрытых системных проблем интенсивность их проявления со временем сокращается. Основным параметром, характеризующим интеллектуальные технологии выявления скрытых закономерностей в обстоятельствах инцидентов, является показатель относительного ускорения их выявления. Оба вида моделей позволяют в конечном счете оценить зависимость ожидаемых потерь от данного обобщающего параметра. Также важны зависимости результатов модельных расчетов от прочих параметров предложенных моделей, в том числе от длительности и стоимости устранения выявленных проблем, ущерба от различных событий, численности и налета парка авиационной техники. Показано, что технологии интеллектуального анализа данных максимально эффективны в авиатранспортной системе при малой численности парка воздушных судов и при низких интенсивностях их эксплуатации.
Предложен подход к учёту управляющих воздействий на динамику отраслевой структуры рынка труда при прогнозировании показателей отраслевой занятости. Применяемая схема прогнозирования основана на балансовой математической модели межотраслевых перемещений трудовых ресурсов. В рассмотренном ранее одним из авторов варианте схемы прогнозирования тренды показателей, характеризующих межотраслевую мобильность рабочей силы, определялись независимо друг от друга. В настоящей работе осуществлена модификация данной схемы: предложен способ группировки показателей межотраслевых перемещений и критерий определения общего тренда показателей внутри каждой группы. С помощью модифицированной схемы прогнозирования вычислены прогнозы отраслевой занятости на рынке труда РФ в 2011-2016 гг., произведено сравнение с ранее полученными результатами. По данным отраслевой занятости и безработицы за 2017-2021 гг., предоставляемым согласно классификатору ОКВЭД-2, осуществлён прогноз ожидаемого уровня занятости в конце 2022 г. На примере рынка труда РФ в 2017-2022 гг. рассмотрен способ определения результатов управления: продемонстрированы изменения прогнозов отраслевой занятости в случае учёта управляющих воздействий на аграрный и промышленный сектора исследуемого рынка.
Рассмотрены некоторые аспекты планирования и управления адаптационными мероприятиями, направленными на снижение последствий негативных изменений климата на инфраструктурные объекты экономики. Проведен анализ проблем оценки риска неблагоприятного воздействия изменения климата на объекты в условиях значительной неопределенности. Рассмотрена структура комплексного оценивания объектов с использованием карт прогнозов климата и оценок уязвимости объектов. Предложен подход к формированию портфеля инфраструктурных объектов. Отбор объектов предложено проводить в два этапа. На первом этапе для формирования предварительного портфеля объектов применяется метод комплексного оценивания. На втором этапе предложено применять метод, основанный на последовательном выделении инвестиционного ресурса в порядке убывания оценки удельного риска. При реализации второго этапа ограниченность инвестиционного фонда определяет окончательный портфель объектов для проведения адаптационных мероприятий. Представлена модель организационного механизма финансирования и стимулирования проведения адаптационных мероприятий на объекте при неполной информированности управляющего органа. Предложен механизм стимулирования адаптационных работ, обеспечивающий сообщение управляющему органу достоверной информации от объектов. Показано, что предложенный механизм является оптимальным в условиях неполной информированности управляющего органа.
Россия значительной частью своей экономики участвует в международном разделении труда, мировой торговле, трансграничных производственных цепочках. В последние годы усиливается управление государством этими процессами путем прямых инвестиций в производство и инфраструктуру, а также применения мер налоговой, кредитной, бюджетной и иной политики. В результате возрастает потребность в проведении экономических исследований с применением математических моделей управления отраслями и комплексами, построенных на межстрановых таблицах «затраты - выпуск» (межотраслевые балансы мировой экономики) с выделенными в них блоками внешней торговли. В статье введены в научный оборот межотраслевые балансы мировой экономики, созданные в последние годы, дан их обзор. Предложена модель экономики России, основанная на традиционных таблицах «затраты - выпуск» с расширением их с помощью матриц потоков импорта промежуточной и конечной продукции. Проведена верификация модели на примере отраслей добывающего, обрабатывающего и транспортного комплексов России. Получены оценки динамики их развития и структурных сдвигов за период 2000-2018 гг. с учетом внешнеторговой составляющей. В модель введены формулы для вычисления коэффициентов участия отраслей в глобальных производственных цепочках. Исследование показало, что по степени включения в трансграничные добывающие, обрабатывающие, транспортно-логистические цепочки Россия сопоставима с другими странами, обладающими крупными территориями, запасами полезных ископаемых и транспортными коммуникациями, такими как США и Австралия. Определены перспективные направления совершенствования модели.
Рассматривается задача распределения реентерабельных ресурсов при выполнении комплекса взаимозависимых работ, представленного в виде сетевого графика. Предполагается линейная зависимость времени выполнения работ от используемых ресурсов. Обосновывается алгоритм построения решения для работ с предопределенной последовательностью наступления событий в сетевом графике комплекса работ. Предлагается алгоритм сведения задачи общего вида к вспомогательной задаче с упорядоченными временами наступления событий, а также алгоритм построения оптимального решения исходной задачи. Сходимость данного алгоритма обусловлена конечностью итераций на каждом из этапов. Общая вычислительная сложность алгоритма может быть оценена как O(n2), где n - количество вершин в исходном сетевом графике. Представляется перспективным применение предложенного алгоритма для планирования комплексов взаимосвязанных работ с использованием реентерабельных ресурсов.