Аннотация: Авторы предлагают объединить логический вывод с аппаратом нечётких множеств. Когда каждое решение связано с набором возможных результатов с известными условными вероятностями, решение выбирается на основе цифровой информации в условиях неопределённости. Поэтому основной целью использования нечеткой логики в экспертных системах является создание вычислительных устройств (или программных комплексов), способных имитировать человеческое мышление и объяснять методы принятия решений Цель работы состоит в том, чтобы подробно описать воспроизводимый типовой метод построения правил вывода экспертной системы для различных экономических предметных областей, с использованием универсальной схемы базы знаний   Для принятия решений в нечеткой системе предлагается использовать процесс идентификации структуры правила - определение структурных характеристик нечеткой системы, таких как количество нечетких правил, количество лингвистических терминов, на которые делятся входящие переменные. Эта идентификация осуществляется с помощью нечеткого кластерного анализа, который проводится с использованием нечетких деревьев решений. Авторами представлена структурная схема методики вывода на базе нечёткой логики. Представленные в статье методика построения правил и алгоритм нечеткого вывода может использоваться в различных сферах экономики. Новизна работы заключается в автоматизации и интеграции системы определения нечетких правил вывода с этапом сбора входных данных в предметной области

Ключевые слова: Экспертная система, Правила вывода, Нечеткие множества, Нечеткая логика, База знаний, Функция принадлежности, СППР, Обработка данных, Машинное обучение, Деревья решений

Abstract: The authors propose to combine logical inference with the apparatus of fuzzy sets. When each solution is associated with a set of possible outcomes with known conditional probabilities, the solution is chosen based on digital information under conditions of uncertainty. Therefore, the main purpose of using fuzzy logic in expert systems is to create computing devices (or software complexes) capable of simulating human thinking and explaining decision-making methods The purpose of the work is to describe in detail a reproducible standard method of constructing rules for the output of an expert system for various economic subject areas, using a universal knowledge base scheme To make decisions in a fuzzy system, it is proposed to use the process of identifying the structure of a rule - determining the structural characteristics of a fuzzy system, such as the number of fuzzy rules, the number of linguistic terms into which incoming variables are divided. This identification is carried out using fuzzy cluster analysis, which is carried out using fuzzy decision trees. The authors present a block diagram of the inference methodology based on fuzzy logic. The method of constructing rules and the algorithm of fuzzy inference presented in the article can be used in various spheres of the economy. The novelty of the work lies in the automation and integration of the system for determining fuzzy inference rules with the stage of collecting input data in the subject area

Keywords: Machine learning, Data processing, DSS, Accessory function, Knowledge base, Fuzzy logic, Fuzzy sets, Decision trees, Withdrawal rules, Expert system

Аннотация: В статье рассматривается опыт применения VR-AR технологий (технологий виртуальной и дополненной реальности) для наглядной демонстрации производственных объектов в процессе проектирования и эксплуатации. Сегодня принято использовать трехмерное моделирование в CAD-системах как средство разработки конструкторской документации, визуализации работы на различных этапах проектирования и подготовки объектов к инженерному анализу. Авторы считают, что использование AR-решений не параллельно, а во взаимодействии с современными САПР для решения инженерных и конструкторских задач позволит избежать ошибок проектирования и упростит процесс демонстрации проектов. На основе рабочих чертежей и созданных в Компас 3D трехмерных моделей деталей и сборки двухступенчатого редуктора, применяемого для поднятия заслонки термической печи в металлургическом производстве, в среде разработки мультимедийных приложений Unity разработано AR–приложение для наглядной демонстрации устройства. В качестве метки для визуализации выбран сборочный чертеж редуктора в цифровом графическом формате, обработанный на портале Vuforia. База меток импортирована в среду Unity, скриптами прописана логика реализации сценария для демонстрации сборки устройства и отдельных деталей. Приложение загружено на смартфон и протестировано - при наведении камеры на распечатанный сборочный чертеж позволяет увидеть 3D модель редуктора с разных сторон, скрыть любые детали и изучить устройство полностью. Разработанные по предложенному методу AR-приложения могут использоваться в процессе обучения производственного персонала, что позволит повысить производительность и качество работ при монтаже и обслуживании промышленных объектов, а также для представления проектов во время выставок и презентаций новых продуктов.

Ключевые слова: виртуальная реальность, дополненная реальность, цифровые технологии, проектирование, AR-приложение, производство, 3D модель, демонстрация, сборочный чертеж, обучение

Abstract: This article reviews the experience of application of VR-AR technologies (virtual and augmented reality technologies) for visual demonstration of production facilities in the process of engineering and operation. The three-dimensional modeling in CAD systems is commonly used as a means for development of construction documentation, visualization of work at different stages of engineering, and preparation of objects for engineering analysis. The authors believe that the use of AR-solutions not in parallel, but along with modern CAD systems for solution of engineering and design problems would allow avoiding design flaws and simplify the process of demonstration of projects. Based on the blueprints and three-dimensional models of the parts and assembly of two-stage reduction gear used  for lifting a thermal furnace in metallurgical production, within the framework of development of the Unity multimedia application is developed the AR application for visual demonstration of the device. As the guide mark for visualization is selected the assembly drawing of the reduction gear in digital graphical format edited in the Vuforia portal. The guide mark database is imported into the Unity environment, the logic of implementation of the technique for demonstrating the assembly of the device and separate parts is written in script program. The application is installed on a smartphone and tested; pointing the camera at the printed assembly drawing allows seeing the 3D model of the reduction gear from different angles, hide any details and scrutinize the device. The AR-applications developed according to the proposed method can be used in the process of training operational personnel, which would improve the performance and quality of work during installation and maintenance of industrial facilities, as well as for displaying the projects during exhibitions and presentations of new products.

Keywords: 3D model, production, AR application, design, digital technology, AR – Augmented Reality, VR – Virtual Reality, demonstration, assembly drawing, training

Аннотация: В статье дано описание авторского предложения по когнитивной архитектуре для разработки искусственного интеллектуального агента общего уровня («сильного» искусственного интеллекта). Предложены новые принципы для разработки такой архитектуры — гибридный подход в искусственном интеллекте и психофизиологические основания. Приведена схема архитектуры предлагаемого решения и дано описания возможных областей применения. Сильный искусственный интеллект представляет собой техническое решение, обладающие возможностью решать произвольные когнитивные задачи доступные человеку (интеллект человеческого уровня) и даже превосходящие возможности человеческого интеллекта (искусственный сверхинтеллект). Области применения сильного искусственного интеллекта безграничны — от решения текущих задач, стоящих перед человеческом до совершенно новых задач, которые пока ещё недоступны для человеческой цивилизации или ещё ждут своего первооткрывателя. Работа будет интересна учёным, инженерам и исследователям, работающим в области искусственного интеллекта в целом, а также любым заинтересованным читателям, стремящимся быть в курсе современных технологий. Новизна работы заключается в авторском подходе к построению когнитивной архитектуры, который впитал в себя результаты многолетних исследований в области искусственного интеллекта и результаты анализа когнитивных архитектур других исследователей. Актуальность работы основана на том непреложном факте, что в настоящее время исследования в области слабого искусственного интеллекта начинают тормозить из-за невозможности решить общие задачи, и большинство национальных стратегий развитых государств мира развития технологий в области искусственного интеллекта декларируют необходимость разработки новых технологий искусственного интеллекта, в том числе искусственного интеллекта общего уровня.

Ключевые слова: искусственный интеллект, сильный искусственный интеллект, когнитивная архитектура, искусственный интеллектуальный агент, гибридный искусственный интеллект, бионический подход, машинное обучение, мультисенсорная интеграция, целеполагание, объяснимость

Abstract: This article describes the author's proposal of cognitive architecture for the development of artificial intelligence agent of the general level (“strong" artificial intelligence”). The new principles for the development of such architecture are offered: hybrid approach in artificial intelligence and psychophysiological foundations. The scheme of architecture of the proposed solution, as well as the descriptions of possible areas of implementation are given. Strong artificial intelligence represents a technical solution that can solve arbitrary cognitive tasks accessible to humans (human level intelligence), and even beyond the capabilities of human intelligence (artificial superintelligence). The areas of application of strong artificial intelligence are limitless – from solving the current problems faced by humans to completely new tasks that are yet inaccessible to human civilization or expect for their groundbreaker. This study would be interested to the scholars, engineers and researchers dealing with artificial intelligence, as well as to the readers who want to keep in step with modern technologies. The novelty consists in the original approach towards building a cognitive architecture that has absorbed the results of previous research in the area of artificial intelligence. The relevance of this work is based on the indisputable fact that currently, the research in the area of weak artificial intelligence begin to slow down due to the inability to solve general problems, and the majority of national strategies of the advanced countries in the area of artificial intelligence declare the need for the development of new artificial intelligence technologies, including the artificial intelligence of general level.

Keywords: bionic approach, hybrid artificial intelligence, artificial intelligent agent, cognitive architecture, strong artificial intelligence, artificial intelligence, machine learning, multisensory integration, goal-setting, explainability

Аннотация: Объектом исследования являются современные обслуживающие и производственные системы, специфика функционирования которых заключается в выполнении множества последовательно-параллельных работ со случайной длительностью. Принципиальной особенностью таких систем является стохастический характер длительности выполнения отдельных работ, которая зависит не только от внешних случайных факторов, но и выбора ресурсов, в частности, от исполнителя. Это обуславливает параллельное решение задачи формирования графика взаимно-зависимых работ и задачи о назначении данным работам исполнителей. В условиях ресурсных и временных ограничений данная задача является NP трудной и требует разработки алгоритмов, позволяющих предложить решение близкое к оптимальному за приемлемое время. Для разработки математического и алгоритмического обеспечения для решения данной задачи использовались метод критического пути, метод PERT, метод критической цепи, метод набегающей волны, а также методы решения задачи о назначениях. В результате получена математическая модель, учитывающая стохастический характер длительности выполнения отдельных работ, зависящий не только от случайных факторов, но и от исполнителей. С ее использованием сформулирована оптимизационная задача, позволяющая найти такое время начала работ и соответствующих исполнителей, чтобы полученная прибыль была наибольшей. На основании анализа существующих подходов и специфики рассматриваемой задачи был предложен алгоритм решения задачи, основанный на последовательном уточнении временных характеристик работ.

Ключевые слова: Управление проектами, Задача о назначениях, Многофазные системы, Метод критического пути, PERT, Метод критической цепи, Метод набегающей волны, Оптимизационная задача, Временные ограничения, Случайная длительность обслуживания

Abstract: The object of this research is the modern service and production systems, the specific functioning of which lies in a set of sequential and parallel operations with a random duration. A fundamental peculiarity of such systems is the stochastic nature of the duration of a single operation, which depends not only on the external random factors, but also on the choice of resources, and namely on the operator. This substantiates the parallel solution of the task on making a schedule of mutually dependent operations and the task on assigning the operators. In the conditions of resource and time limits, this task is NP difficult and requires the development of algorithms for developing the solution that is close to optimal in the limited time. For the development of mathematical and algorithmic software to solve this task, the author used the critical path method and PERT method, incident wave method, and methods for solving the assignment tasks. As a result, the author acquired a mathematical model that considers the stochastic nature of the duration of a single operation, which depends not only on random factors, but also on the operators. Based on such model, is formulated the optimization task that allows finding the launch time and the corresponding operators to gain the most profit. Based on the analysis of existing approaches and the specificity of the task at hand, the author proposes the algorithm for solving the task founded on successive refinement of the time characteristics of operations.

Keywords: Optimization problem, Rolling wave planning, Critical chain method, PERT, Critical path method, Multiphase systems, Task assignment, Project management, Time constraints, Random service duration

Аннотация: Рассматривается проблема численного моделирования образования (в результате конденсационного роста и столкновений капель) и развития первичного кислотосодержащего облака с учетом различных факторов: наличия температурных градиентов, турбулентности, прямого солнечного излучения, нагревающего воздух и стены зданий, диффузного солнечного излучения (в рамках которого описывается, например, радиационное остывание), переноса газообразных загрязнителей и их поглощение каплями. Ранее автором была сформулирована соответствующая комплексная математическая модель, учитывающая данные факторы. В настоящей работе ставится задача апробации капельного компонента данной модели путем численного моделирования процессов в зарождающемся облаке с последующим сравнением результатов с теоретическими и эмпирическими соотношениями.   Получены новые результаты численного моделирования кислотосодержащего облака в воздушной среде над участком большого города со сложной застройкой, на основе комплексной математической модели, учитывающей вышеперечисленные факторы и опирающейся на интерполяционно-секционную подмодель капельной фазы. Смоделированы динамика и кинетика такого облака, поглощающего газообразный диоксид серы, получены результаты по интенсивности поглощения данного загрязнителя в формирующемся облаке. Сравнение полученных результатов с известными данными (распределение капель Мазина-Хргиана и интерполяционные соотношения для водности облаков) показало хорошее совпадение по распределению капель и по водности облака. Сделан вывод о достаточной адекватности примененной экологической модели, включающей специальную подмодель капельной фазы.

Ключевые слова: численное моделирование, облако, кислотные дожди, водность, распределение капель, математическая модель, апробация, интерполяционные соотношения, конденсация, столкновения

Abstract: The problem of numerical modeling of the formation (as a result of condensation growth and droplet collisions) and development of primary acidulous cloud considers various factors: the presence of temperature gradients, turbulence, direct solar radiation heating the air and walls of buildings, diffuse solar radiation (which describes radiation cooling), transfer of gaseous pollutants and their absorption by droplets. The author earlier formulated the corresponding complex mathematical model that takes into account the aforementioned factors. This article sets the task of testing the droplet component of this model through numerical modeling of the processes in the emerging cloud, with subsequent comparison of the results with theoretical and empirical correlations. The author obtained the new results of numerical modeling of acidulous cloud in the air over a vast urban area with high-density development  on the basis of the comprehensive mathematical model that takes into account the above listed factors and relies on the interpolation-sectional submodel of droplet phase. The author models the dynamics and kinetics of such cloud that absorbs gaseous sulphur dioxide; and obtains results on the intensity of absorption of this pollutant in the forming cloud. The comparison of these results with the known data (Hrgian-Mazin droplet distribution and interpolation ratio for the water level of the cloud) demonstrated quite a coincidence of droplet distribution and water level of the cloud. The conclusion is made on sufficient adequacy of application of the ecological model that includes a special submodel of droplet phase.  

Keywords: approbation, mathematical model, droplet’s size distribution, water content, acid rain, cloud, numerical simulation, interpolation relations, condensation, coalescence

Аннотация: В настоящее время получают развитие научные исследования связанные с использованием ай-трекинговых технологий. Большая область научных знаний, в которой целесообразно использовать ай-трекинговые технологии, связана с исследованием восприятия зрительной информации. Одним из направлений таких исследований является изучение влияния композиционного построения визуального образа на восприятие его зрителем. Объект исследования - элементы графической композиции (стилевое и цветовое решение). Предмет исследования - методы и алгоритмы цифровой обработки графического материала. Методы исследования - вычислительные методы цветокоррекции, технология ай-трекинга, методы экспертных оценок, методы статистической обработки полученных экспериментальных данных.   Научная новизна представленной работы заключается в разработке методики подготовки и проведения вычислительных экспериментов по исследованию влияния стилевого решения графической композиции на восприятие ее зрителем. Разработанная авторами методика хорошо зарекомендовала при проведении экспериментов по изучению влияния цветового решения кадра на восприятие его зрителем. Проведенное в рамках настоящей работы экспериментальное исследование выявило статистическую значимость влияния стилевого решения графической композиции на восприятие ее зрителем. Была статистически подтверждена гипотеза о том, что абстрактные графические композиции сложны для восприятия зрителем. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании сложных графических изображений, при рассматривании которых пользователем основной задачей является скорость восприятия информации.

Ключевые слова: Абстрактная композиция, Зрительное восприятие, Стимульный материал, Ай-трекер, Статистический анализ данных, Эксперимент, Стилевое решение, Визуальная привлекательность, Цифровая постобработка, Статистическая значимость

Abstract: The scientific research related to the use of eye tracking technologies are currently of particular relevance. A substantial area of scientific knowledge, in which it is feasible to use eye tracking technologies, is associated with the study of perception of visual information. One of the trends of such research is the examination of the impact of compositional construction of visual image upon its perception by the viewer. The object of this research is elements of graphic composition (stylistic and color solutions). The subject is the methods and algorithms for digital processing of graphic material. The article employs the computational methods of color correction, eye tracking technology, expert assessment, statistical processing of the obtained experimental data. The scientific novelty of this work consists in the development of methodology of preparing and conducting computational experiments for the impact of the stylistic solution of graphic composition upon its perception by the viewer. The technique developed by the authors has proven itself in carrying out the experiments for studying the effect of color solution of the frame upon its perception by the viewer. The study revealed the statistical significance of the impact of stylistic solution of graphic composition upon viewer’s perception. The hypothesis that abstract graphic compositions are difficult for viewer’s perception was statistically proven. The acquired results can be used in constructing complex graphic images, which require the speed of information perception to view them.

Keywords: Visual appeal, Style decision, Experiment, Statistical treatment, Eye Tracker, Stimulus, Human Visual Perception, Abstract Composition, Digital post processing, Statistical significance

Аннотация: Предметом исследования является процесс разработки программного обеспечения для автоматизированных систем управления. Объект исследования – начальный этап этого процесса, информационное обследование объекта автоматизации. В настоящее время, несмотря на наличие достаточно обширного перечня средств автоматизации формирования информационных моделей автоматизируемых объектов, данный процесс строится не всегда рационально. Одна из причин этого – отсутствие методологии применения современных технологий построения информационных моделей. Для решения указанной проблемы в обзорной статье сформулирована научно-практическая задача совершенствования процесса информационного обследования объектов автоматизации с использованием современных подходов и реализующих их специализированных средств. Для решения указанной задачи использованы общенаучные методы анализа и синтеза. На основе анализа особенностей построения информационных моделей автоматизируемых систем управления, в дополнение к «классическому» итерационному, синтезированы алгоритмы, базирующиеся на принципах построения модели от выходного документа программы и на последовательном описании действий оператора по вводу информации при выполнении функциональных задач. В результате реализации сформулированной в обзорной статье постановки задачи и внедрения в практику предлагаемых алгоритмов, может быть обеспечена эффективность использования современных средств автоматизации информационного обследования, встраивание их в единый процесс создания программного обеспечения автоматизированных систем управления

Ключевые слова: нормативная документация, средства автоматизации обследования, информационное обследование, этапы разработки программ, разработка программного обеспечения, прикладное программное обеспечение, автоматизация управления, современные методы обследования, алгоритмы информационного обследования, организация разработки программ

Abstract: The subject of this research is the process of software development for automated control systems. The object of this research is the initial stage of this process – information survey of the object of automation. At the present stage, despite availability of quite an extensive list of automation means for the formation of information models of automated objects, this process is not always structured rationally. One of the reasons lies in the absence of methodology for the use of modern technologies for building information models. For solution of this problem, the author formulates a scientific and practical task for improving the process of information survey of the objects of automation based on the modern approaches and specialized means for their implementation. The article employs the methods of analysis and synthesis. Based on the analysis of peculiarities of building information models of automated control systems, in addition to the “classical” iterative approach, the author synthesizes the algorithms that are based on the principles of building the model from the output document of the program and sequential description of the operator's actions in the software on the input of information in fulfilling the functional tasks. The implementation of the proposed algorithms in practice may ensure the effectiveness of using modern automation means for information survey, by inserting into the process of software creation for automated control systems.

Keywords: survey information algorithms, modern survey principles, normative documents, survey automation, information survey, development stages, software development, application software, management automation, software development support