Engineering Sciences Series / 2022 year / Issue 2

Рассматриваются возможности использования больших открытых данных онлайновых социальных сетей для информационно-аналитической поддержки задач управления региональным развитием. Вводятся понятия социальных объектов и процессов, которые связаны с социально-экономической сферой региона и находят отражение в представляемых в социальных сетях данных. Приводится обзор современных средств и технологий анализа данных социальных сетей для решения государственных, муниципальных и бизнес-задач. Отмечается потенциал расширения функциональных возможностей рассмотренных систем на основе применения формирующего искусственного интеллекта (ИИ). Представлен опыт формирования необходимой системной инфраструктуры и разработки компонентов программного фреймворка для работы с большими данными социальных сетей, применяемых в рамках задач информационно-аналитической поддержки управления региональным развитием на примере Мурманской области.

Данная работа является продолжением исследования по обучению и использованию языковой нейросетевой модели для решения задачи обучения онтологий. Рассматривается проблема анализа естественно-языковых текстов по предметной области и извлечения из них возможных отношений между понятиями. Представлен краткий обзор существующих подходов к извлечению отношений из неструктурированных текстовых данных. Предложена процедура извлечения отношений между понятиями на основе анализа дерева синтаксического анализа предложения. Рассмотрены результаты оценки эффективности извлечения отношений в результате применения данной процедуры.

Рассматриваются методы извлечения знаний из естественно-языковых текстов. Дается формальное определение задачи, выделяются две основные подзадачи: извлечение концептов и извлечение отношений. Проанализирована классификация методов с точки зрения языка и языковых ресурсов, с точки зрения постановки задачи, а также с точки зрения подходов к решению задач извлечения концептов и отношений.

Представлен краткий обзор результатов исследований по развитию интеллектуальных методов и технологий аналитической поддержки деятельности ситуационных центров Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ). Основной идеей проекта являлось использование обобщенного междисциплинарного концептуального пространства (КП), в рамках которого сложные объекты моделирования могут быть охарактеризованы с точки зрения различных предметных областей. Подробно результаты по разработке комплексного КП, а также его использования для классификации ситуаций на объектах управления и оценки ситуационной осведомленности лиц, принимающих решения при управлении объектами иерархической или сетевой структуры, представлены в ряде публикаций, часть из которых указана в списке источников.

Описывается обобщённая архитектура системы поддержки принятия решений в области управления промышленно-природными комплексами (ППК), особенностью которой является возможность учета специфических потребностей пользователей за счет интеграции модуля формирования профилей пользователей. Рассмотрены структура, взаимосвязь основных компонентов, информационные потоки и реализуемые в рамках данной архитектуры функции. В заключительной части статьи приводятся выводы, которые были сделаны при разработке обобщённой архитектуры системы, рассмотрены возможные пути дальнейшего исследования.

Рассмотрены наиболее распространенные базовые подходы к созданию моделей пользователей в информационных системах, а также основные понятия, используемые в пользовательском моделировании, такие как ментальная модель пользователя и когнитивная модель пользователя. Статья носит постановочный характер и не имеет цели дать всеобъемлющий обзор подходов и технологий пользовательского моделирования. Основной целью является уточнение базовых понятий, их взаимного соотношения, а также их адаптация и выработка рабочих определений, соответствующих специфике текущей научно-исследовательской работы. Основными методами исследования являются сравнительный анализ и обзор научных источников. В результате сделан краткий обзор подходов к моделированию пользователей информационных систем, а также даны рабочие определения основных понятий, которые будут использоваться в последующих научно-исследовательских работах.

Поднимаются вопросы создания теоретического фундамента оценки жизнеспособности социально- экономических систем, оказывающих влияние на региональное развитие. Авторы предлагают подход к измерению состояния региональных социально-экономических систем на основе адаптации принципов управления жизнеспособностью критических инфраструктур. В качестве базисной структуры оценки жизнеспособности предлагается использовать многомерный куб данных, принцип построения которого также приводится в статье. Описывается общий алгоритм вычисления жизнеспособности социально-экономических систем с указанием специфических особенностей реализации отдельных его этапов. В качестве примера работоспособности предлагаемого подхода рассматривается процесс вычисления жизнеспособности учреждения высшего образования.

Рассмотрены некоторые проблемы нормативного регулирования безопасности критически важных объектов, отражающие недавние изменения в законодательстве. Особое внимание уделено вопросам идентификации и классификации объектов, а также показателям и критериям регулирования техногенно- экологической безопасности. Показано, что концептуальные основы идентификации и классификации в целом соответствуют прежним нормам. Как в прежнем, так и в новом законодательствах отмечено отсутствие показателей риска, а также недостаточность методической базы исследования безопасности критически важных объектов.

На примере результатов поисково-оценочных работ и компьютерного моделирования объектов открыто- подземной геотехнологии определены первоочередные задачи и их практическое решение на стадии предпроектного исследования рудного месторождения для целесообразности его вскрытия и отработки запасов. В среде горно-геологической информационной системы (ГГИС) MINEFRAME создана цифровая геологическая модель рудного месторождения, в том числе каркасная и блочная. Произведен автоматизированный анализ горно-геологических условий залегания рудного месторождения с подсчетом балансовых и забалансовых запасов. Определены параметры и границы предохранительного целика под охраняемыми водными объектами на земной поверхности, создана его цифровая модель и подсчитаны рудные запасы в его пределах. Рассчитана годовая производственная мощность и срок отработки первой очереди строительства при отработке рудных запасов подземными горными работами. На основе анализа мощности налегающих пород над рудным месторождением и рельефа топоповерхности выявлены рациональные места заложения основных вскрывающих подземных горных выработок на земной поверхности. В ГГИС MINEFRAME создана цифровая схема вскрытия и подготовки запасов к очистной выемке. Объем строительства горно- капитальных выработок определен с помощью автоматизированного модуля планирования горных работ. Для обеспечения безопасной и комфортной среды при ведении подземных горных работ в условиях Крайнего Севера и отработке запасов системой разработки с обрушением руды и вмещающих пород определена необходимость создания предохранительной и термоизоляционной подушки.

Приведена общая постановка задачи планирования открытых горных работ, описанной в виде трехмерной блочной модели и набора требований к плану, произведен краткий обзор двух основных методов ее решения и описаны основные положительные и отрицательные стороны этих методов.

Рассмотрены особенности организации централизованного удаленного сбора разнородной геофизической информации с шахтных полей горнорудных предприятий. Определена предпочтительная архитектурная реализация системы сбора, проанализированы её существенные особенности, влияющие на надежность функционирования. Изложен и обобщён опыт практической реализации системы, построенной в рамках предложенной архитектуры. На основе опыта эксплуатации реализованной системы определены шаги по её дальнейшему развитию, направленные на повышение гибкости и надёжности работы.

Работа посвящена вопросам прикладного использования концепции цифровых двойников для задач усреднения качества руды на горнодобывающих предприятиях. Авторы рассматривают проблему автоматизации процессов формирования усреднительного рудного склада с помощью компьютерного моделирования. В качестве формальной основы для представления штабеля склада предлагается использовать матричные структуры. Описывается алгоритм определения последовательности и позиции разгрузки транспортного средства в штабеле при формировании усреднительного склада с учетом графика движения транспортных единиц, а также процедура проверки возможности разгрузки транспортного средства в заданную ячейку штабеля, реализованная с помощью модификации алгоритма ветвей и границ. Также приводится краткое описание процессов визуализации результатов работы разработанных алгоритмов с помощью 3D-анимации в среде Unity.

Рассматриваются отечественные среды разработки имитационных моделей. Проводится сравнение программных продуктов, доступных российским пользователям, между собой, а также с наиболее популярным средством разработки Anylogic. Сравнение ведется по выделенным в процессе многолетней работы критериям отбора.

Приводятся определения задач логистики и дается их классификация. Рассмотрены некоторые математические постановки задач логистики и методы их решения. В частности, описываются задача коммивояжера, задача распределения ресурсов, транспортная задача, задача поиска максимального потока в сети.