С.Н. Васильев1, М.П. Фархадов2, А.В. Рожнов3

1–3 Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (Москва, Россия)
1 vassilyev_sn@mail.ru, 2 mais@ipu.ru, 3 rozhnov@ipu.ru

Постановка проблемы. Переход от первичных описательных моделей взаимодействия человека со сложной техникой к их более строгим формализациям с уточнением функционально-структурного содержания адаптации киберфизических контуров требует уделять внимание в современных условиях комплексному пересмотру тех или иных составляющих роли оператора. Традиционные подходы, по своей сути ориентированные на эргономический комфорт либо на консервативные статистические оценки структурной надёжности, не всегда в должной степени позволяют учитывать динамическую составляющую (изменчивость когнитивного ресурса) человека в реальном времени. Действующие стандарты, как правило, фокусируют внимание на аппаратную предсказуемость сложных технических систем, но не направлены на доказательную инвариантность обеспечивающими гетерогенными адаптивными системами и сетями безопасного множества при стохастической деградации или несвоевременном восполнении когнитивного ресурса. В отечественной традиции инженерной школы целостность контура «человек–машина–среда»
в целом первично преимущественно устанавливается на качественной основе, однако формальные основы поведенческой динамики операторов внутри формируемых обеспечивающих контуров функциональной безопасности по-прежнему представляют непосредственный интерес в своём развитии, в том числе и в рамках комплексной тематики представляемого тематического выпуска. В общем цикле работ настоящий выпуск журнала «Динамика сложных систем» выделяет совокупность статей расширенного авторского коллектива, исследующих многоплановые составляющие комплексной проблематики моделирования и управления динамическими гетерогенными адаптивными системами и сетями различного назначения.

Цель. Обосновать пути развития элементов теории эргатических систем в аспекте функционально-структурного подхода через поиск новых возможностей улучшения и формализацию опосредованного взаимодействия оператора с подобными разнородными сложными системами и сетями как эндогенного (структурно включённого) стохастического узла с ограниченными и изменяющимися во времени ресурсами, сформировав условный методологический каркас, объединяющий потенциал взаимоувязанного приложения в практике многоплановых компонентов научно-методического аппарата, включающего в себя интеллектное управление, предиктивное моделирование, теорию графов, теорию массового обслуживания, физико-информи­рованное обучение искусственных нейронных сетей, а также иные составляющие при воплощении современных достижений науки и техники относительно всестороннего обеспечения формальных гарантий безопасности в таковой единый контур управления динамическими гетерогенными адаптивными системами и сетями.

Результаты. В рамках цикла общетеоретических и прикладных работ относительно тематического выпуска обоснованы, дифференцированы и воплощены во взаимосвязи частных результатов определения эргатической системы и эргатического контура (последнее – через перечень необходимых и достаточных свойств). Предложены опорные варианты сообразно локальным путям развития элементов теории эргатических систем, опирающиеся на четырёхкомпонентный вектор состояния оператора с моделью его эволюции и явной нормировкой компонент. Построена композитная барьерная функция безопасности, объединяющая физический запас прочности и когнитивный ресурс, с условием положительной инвариантности по совместной динамике. Постулирован архитектурный предел ограниченной рациональности в форме неустранимой нижней границы функционала качества. Разработана карта адаптивной автономии с гистерезисом. Отмечено, что условия устойчивости согласованы с нелинейной постановкой через линеаризацию и область притяжения. Обоснована общая структура тематического выпуска и продемонстрирована её согласованность с действующей нормативной базой и дальнейшим совершенствованием отечественных стандартов, обновляемым патентным портфелем.

Практическая значимость. Предложенный научно-методический аппарат применим при разработке и обосновании профилей национальных стандартов, обосновании безопасности систем высокого риска и планировании аппаратно-программных испытаний подобных сложных гетерогенных систем и сетей. Результаты согласованы с требованиями Регламента (ЕС) 2024/1689 и Перспективной программой работ по стандартизации в области робототехники на 2025–2029 гг., преимущественно соответствуя направлениям паспорта специальности «Информатика и информационные процессы».

Васильев С.Н., Фархадов М.П., Рожнов А.В. Моделирование и управление динамическими гетерогенными адаптивными системами и сетями // Динамика сложных систем – XXI век. 2026. Т. 20, № 4. С. 5−19. DOI: 10.18127/j19997493-202604-01

1. Ломов Б.Ф. Человек и техника: очерки инженерной психологии: дисс. ... докт. пед. наук: 13.00.00. Ленинград, 1963. 264 с.
2. Lomow B.F. Ingenieurpsychologie. Berlin: Deutsch. Verl. der Wissenschaften, 1964. 314 s.: bild.: 22 sm.
3. Соколов Е.Н. Нейроинтеллект от нейрона к нейрокомпьютеру / Отв. ред. П.В. Симонов. М.: Наука. 1989. 236 с.
4. Воксмен Кори. Нейрокомпьютеры и наука. Программа: выборы президента США. Красноярск: ИБФ. 1990. 15 с.: граф.: 21 см. (Препринт, АН СССР, Сиб. отд., Ин-т биофизики).
5. Васильев С.Н., Жерлов А.К., Федосов Е.А., Федунов Б.Е. Интеллектное управление динамическими системами. М.: Физматлит. 2000. 352 с.
6. Будко Н.П. и др. Интеллектуализация сложных систем: Язык схем радикалов в проблемных вопросах предпроектных исследований, оснащения, сопровождения систем и в экспериментальных задачах внедрения критических наукоемких технологий / Под ред. А.В. Чечкина и А.В. Рожнова // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7. № 3. С. 1–92. EDN NUAQNH.
7. Новиков Д.А. Кибернетика: Навигатор. История кибернетики, современное состояние, перспективы развития. М.: ЛЕНАНД. 2016. 160 с.
8. Сигов А.С., Нечаев В.В., Рожнов А.В., Лобанов И.А. Построение версий информационной инфраструктуры с опережением возникновения информационных потребностей управления // Материалы 10-й Всерос. мультиконф. по проблемам управления (МКПУ-2017): В 3-х томах / Отв. ред. И.А. Каляев. Т. 2. Дивноморское: ЮФУ. 2017. С. 112–115. EDN ZGBEXZ.
9. Алферов В.В., Зябров В.А., Карелов А.И., Капылова О.В., Куприяновский В.П., Михалевич И.Ф., Мышев И.А., Соколов С.С., Туваев А.А., Фархадов М.П.О., Харченко Н.Н., Якунчиков В.В. Состояние дел в автономном судоходстве. Дайджест – 2024. М.: РУТ (МИИТ). 2025. 359 с.
10. Барышев П.Ф., Рожнов А.В., Губин А.Н., Лобанов И.А. Обоснование информационно-аналитической системы в развитии методов и моделей согласования иерархических решений // Динамика сложных систем – XXI век. 2014. № 3. С. 43–52.
11. ГОСТ Р 60.6.3.15 / ИСО 18646-2:2024. Роботы и робототехнические устройства. Рабочие характеристики и соответствующие методы испытаний сервисных роботов. Часть 2. Навигация. М.: ФГБУ «Институт стандартизации», 2024.
12. ГОСТ Р 60.4.1.1–2026. Роботы и робототехнические устройства. Промышленные транспортные роботы. Руководство по представлению возможностей и ограничений роботов. М.: ФГБУ «Институт стандартизации», 2026.
13. ГОСТ Р 60.7.2.1–2026. Роботы и робототехнические устройства. Необитаемые подводные аппараты. Требования безопасности. М.: ФГБУ «Институт стандартизации», 2026.
14. Regulation (EU) 2024/1689 of the European Parliament and of the Council (Artificial Intelligence Act). Official Journal of the EU, 2024.
15. Информационные технологии. Стратегическое управление информационными технологиями. Последствия влияния стратегического управления при использовании искусственного интеллекта организациями. ПНСТ 843-2023 ИСО/МЭК 38507:2022.