С.А. Сакулин1

1 МГТУим. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

1 sakulin@bmstu.ru

Постановка проблемы. Анализ сложных систем, изменяющихся во времени, требует интеграции темпоральной и семантической информации. Существующие средства визуализации либо не обладают достаточной размерностью для одновременного отображения этих аспектов, либо помещают пользователя в позицию внешнего наблюдателя, не используя человеческие механизмы пространственной памяти и навигации. Поэтому проблема расширения существующих подходов к визуализации темпоральной динамики сложных систем является актуальной. Одно из перспективных направлений ее решения состоит в применении технологий виртуальной реальности и трехмерной когнитивной графики.

Цель. Рассмотреть расширение человекомашинного взаимодействия при анализе т емпоральной динамики сложных систем, состоящее в разработке подхода к визуализации на основе космической метафоры и т рехмерной когнитивной графики, ч то обеспечит пользователю возможность интуитивного ясного восприятия эволюции системы во времени, навигации по темпоральным срезам и выявления скрытых закономерностей.

Результаты. Предложен метод визуализации, в котором пользователь помещается в центр эгоцентрического пространства, а каждый временной срез (сессия, эпоха, итерация) отображается в виде концентрич еской сферической поверхности. Отмечено, что информационные объекты размещаются на внутренних поверхностях сфер, причем их угловые координаты определяются семантической близостью. Сформулированы математические основы метода, включая систему координат, темпоральную дискретизацию, семантическое размещение и репрезентацию связей. Проведена сравнительная оценка формальных свойств предложенной визуализации.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть применены для создания интерактивных систем ви зуального анализа динамики сложных систем.

Сакулин С.А. Визуализация темпоральной динамики сложных систем в виртуальной реальности на основе модификации космической метафоры // Динамика сложных систем. 2026. Т. 20. № 2. С. 64−69. DOI: 10.18127/j19997493-202602-07

1. Устюгов В.А. и др. Сложные системы: целостность, иерархия, идентичность. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Сибирский федеральный университет, 2020.
2. Авербух В.Л. и др. Визуализация программного обеспечения на базе средств виртуальной реальности геопространственных данных. Обзор и перспективы разработки // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 1. С. 195–210.
3. Wagner J. et al. Reimagining TaxiVis throug h an Immersive SpaceTime Cube metaphor and reflecting on potential benefits of Immersive Analytics for urban data exploration. 2024 IEEE Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR). IEEE. 2024. С. 827–838.
4. Ларин М. П. Обзор современных тенденций в сфере виртуальной реальности // Автоматика и программная инженерия. 2021. № 1(35). С. 165–173.
5. Варламов М.И., Коршунов А.В. Расчет семантической близости концептов на основе кратчайших путей в графе ссылок Википедии // Машинное обучение и анализ данных. 2014. Т. 1. № 8. С. 1107–1125.
6. Гадасин Д.В., Шведов А.В., Вакурин И.С. Определение семантической близости текстов с использованием алгоритма сравнения сущности графов // REDS: Телекоммуникационные устройства и системы. 2022. Т. 12. № 4. С. 11–19.
7. Миллер Д. и др. Магическое число семь плюс минус два: О некоторых пределах нашей способности перерабатывать информацию // Инженерная психология. М.: Прогресс. 1964. С. 192–225.