Аннотация
Постановка задачи. Задача планирования пути покрытия группами автономных агентов определенной целевой области является актуальной для широкого класса прикладных систем. Рост размерности среды и числа взаимодействующих агентов приводит к усложнению процессов координации и увеличению времени достижения полного покрытия. Дополнительную сложность вносит ограниченность наблюдений агентов, в результате чего задача управления формулируется в условиях частичной наблюдаемости и стохастической динамики. В связи с этим весьма востребованной является разработка специализированных подходов к интеллектуальному управлению, обеспечивающих минимизацию времени покрытия целевой области при децентрализованном принятии решений. Целью исследования является разработка инструментария, который позволяет обучать модели управления группой однородных автономных агентов в задаче планирования пути покрытия целевой области, обеспечивающих минимизацию математического ожидания времени достижения полного покрытия в условиях частично наблюдаемого марковского процесса принятия решений.
Методы. Для формализации задачи используется модель частично наблюдаемого марковского процесса принятия решений, включающая описание состояний системы, пространств действий и наблюдений агентов, вероятностной динамики среды и функции вознаграждения. Решение задачи синтеза групповой стратегии основано на методах глубокого обучения с подкреплением для мультиагентных систем, ориентированных на децентрализованное исполнение при обучении с централизованным критиком. Для оценки эффективности применяются методы имитационного моделирования в дискретном двухмерном клеточном пространстве. Новизна. Разработана унифицированная экспериментальная среда для сопоставления мультиагентных архитектур в задаче планирования пути покрытия целевой области. Показано, что использование карт малого размера ограничивает статистическую значимость ряда метрик координации агентов, что обосновывает переход к картам большего размера. Выявлены типовые источники деградации качества покрытия, связанные с граничными эффектами и малыми фрагментами целевой области, и предложена модификация среды, снижающая влияние указанных факторов. Результаты. Предложен подход к синтезу групповой стратегии управления, позволяющий обеспечить достижение полного покрытия целевой области за конечное время. Проведенное моделирование подтверждает возможность эффективной координации действий агентов и сокращения времени покрытия по сравнению с некоординированными стратегиями при сохранении децентрализованного характера управления. Экспериментальные исследования показали различия в динамике покрытия и координации агентов для рассматриваемых архитектур. Теоретическая значимость работы заключается в развитии методов формализации и решения задач мультиагентного покрытия в условиях частичной наблюдаемости. Практическая значимость определяется возможностью применения полученных результатов при разработке интеллектуальных систем управления группами автономных мобильных агентов, в том числе для задач мониторинга, разведки и робототехнических систем. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании мультиагентных систем покрытия и при сравнительном анализе методов управления агентами в сложных дискретных средах.

Ключевые слова
глубокое обучение с подкреплением, система управления, планирование пути покрытия, мультиагентная система, искусственный интеллект.

Библиографическая ссылка на статью
Луканов С. Ю., Тимошевская О. Ю. Экспериментальное исследование мультиагентных подходов к обучению с подкреплением в задаче планирования пути покрытия // Вестник СПбГУТ. 2026. Т. 4. № 1. С. 2. EDN: TTWHJB

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Эта статья относится к разделу "Подготовка профессиональных кадров в магистратуре в эпоху цифровой трансформации" (ПКМ)

Аннотация
Постановка задачи. В статье рассматривается актуальная задача количественной оценки потери информации, неизбежно возникающей при скаляризации векторной оценки качества альтернатив в интегральный критерий качества. Данная процедура широко применяется в теории принятия решений для получения линейного порядка на множестве альтернатив, однако она всегда сопряжена с редукцией исходного множества и, как следствие, с потерей части информации о различиях между ними. В известной литературе отсутствуют методы прямого количественного сравнения различных интегральных критериев качества по степени такой потери, что затрудняет обоснованный выбор способа агрегации для конкретных прикладных задач. Целью исследования является разработка и апробация научно обоснованного метода количественной оценки потери информации при скаляризации векторной оценки качества, который был бы универсальным и не зависел бы от конкретных характеристик сравниваемых методов. В качестве методов исследования используется научный аппарат теории информации. Построена вероятностная модель объекта исследования. Рассмотрены две гипотезы о законах распределения случайного вектора частных критериев качества и три метода формирования интегрального критерия качества: взвешенной суммы критериев, степенной мультипликативной свертки, некомпенсаторного порогового агрегирования. Элементами новизны представленного решения являются оценка количественных потерь информации при скаляризации вектора частных оценок качества в интегральный критерий качества путем расчета уменьшения условной информационной энтропии, а также вероятностные модели объекта исследования для априорно и апостериорно определенного распределения возможных значений частных оценок качества в составе векторной оценки. Результаты. Получены количественные оценки абсолютной, удельной и относительной потери информации для трех методов при различных гипотезах о распределении частных оценок качества. Установлено, что наименьшей потерей исходной информации характеризуется метод некомпенсаторного порогового агрегирования, а наибольшей ‒ метод взвешенной суммы критериев. Относительная потеря информации между этими методами составляет около 20 %, что является значимой величиной. Показано, что метод является робастным. Дополнительно выявлена значительная (0,96) корреляция между степенью «компенсаторности» метода и величиной удельной потери информации. Практическая значимость. Разработанный метод универсален и может применяться для количественного сравнения любых интегральных критериев качества вне зависимости от физической природы сравниваемых альтернатив или их количественных характеристик. Полученные результаты позволяют лицам, принимающим решения, делать осознанный выбор в пользу того или иного метода агрегации, основываясь не только на его качественных особенностях, но и на объективной количественной оценке сохранности исходной информации. В частности, подтверждено, что применение метода некомпенсаторного порогового агрегирования позволяет существенно снизить информационные потери при скаляризации по сравнению с широко используемым методом взвешенной суммы критериев, что особенно важно в задачах, где высокая степень различения альтернатив имеет критическое значение.

Ключевые слова
сравнение альтернатив, векторная оценка качества, ранговая оценка качества, частные критерии качества, скаляризация, интегральный критерий качества, информационная энтропия, количество информации, удельная потеря информации, относительная потеря информации.

Библиографическая ссылка на статью
Касаткин Ф. Ю. Энтропийный показатель и его количественная оценка для различных методов свертки частных показателей в интегральный критерий качества // Вестник СПбГУТ. 2025. Т. 3. № 4. С. 5. EDN: XFFPON

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Аннотация
Постановка задачи. Неэффективность традиционных методов информационного поиска при работе с большими объемами структурированных данных (CSV-документов) в корпоративной среде актуализирует задачу разработки специализированных решений на базе архитектуры RAG (Retrieval-Augmented Generation). Существующие подходы, включая классический RAG, демонстрируют недостаточную точность при обработке табличных данных. Цель работы ‒ разработка и экспериментальная валидация инженерных реализаций RAG-систем, адаптированных для точного поиска информации в структурированных CSV-документах. Используемые методы. В работе предложены и реализованы четыре подхода: 1) Эталонный классический RAG с векторной базой данных; 2) RAG с предварительной текстовой трансформацией CSV; 3) SQL-агент с точным соответствием запросов; 4) SQL-агент, интегрированный с фильтром нечеткого поиска. Экспериментальное исследование проведено на корпоративных данных. Элементами новизны являются адаптация архитектуры RAG для обработки строго структурированных CSV-документов и разработка гибридных инженерных решений, сочетающих большие языковые модели с генерацией SQL-запросов и механизмами нечеткого поиска, специально оптимизированными для табличных данных. Результат. Экспериментально доказано, что предложенные SQL-агенты (реализации 3 и 4) обеспечивают точность информационного поиска до 94,8 %. Данный результат на 29,4 % превышает точность эталонного классического RAG-подхода (65,4 %), что подтверждает эффективность специализированных решений для работы со структурированными данными. Теоретическая / Практическая значимость. Разработанные решения предназначены для внедрения в корпоративные системы аналитики и принятия решений. Они позволяют значительно повысить эффективность работы менеджеров и аналитиков со статистическими данными, хранящимися в табличных форматах, за счет обеспечения высокоточного и естественно-языкового доступа к информации. Предложенная архитектура открывает возможность интеграции с существующими бизнес-инструментами и базами данных.

Ключевые слова
RAG, векторные базы данных, SQL-агенты, CSV-документы, точность поиска, обработка структурированных данных.

Библиографическая ссылка на статью
Слободчиков И. Д., Плотников П. В. Исследование методов построения RAG-систем на основе CSV-документов для повышения точности информационного поиска // Вестник СПбГУТ. 2025. Т. 3. № 4. С. 3. EDN: TXHGGP

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Аннотация
Постановка задачи. Рассмотрены проблемы социальной адаптации людей с нарушенным слухом, которые сталкиваются с трудностями в коммуникации, образовании и трудоустройстве. Проведен анализ данных опроса среди молодых пользователей кохлеарными имплантами и слуховыми аппаратами, а также анализ литературных источников. Выделены ключевые группы проблем, с которыми сталкиваются люди с нарушением слуха, и предложен способ их преодоления с помощью информационных технологий. Целью работы является подтверждение актуальности разработки инновационных решений, включая технологии интеллектуальной системы, для преодоления выявленных барьеров и улучшения социальной адаптации людей с нарушенным слухом. Используемые методы: социологический опрос в формате анкетирования 46 респондентов с нарушением слуха; анализ научных публикаций по теме исследования; обзор и выявление недостатков существующих платформ и сервис-агрегаторов для людей с нарушением слуха. Результат: исследование подтвердило, что основные группы проблем (коммуникация, образование, трудоустройство) взаимосвязаны и формируют замкнутый цикл, негативно влияющий на качество жизни. Опрос выявил высокую потребность в инновационных решениях. Анализ существующих сервисов показал их несоответствие потребностям людей с нарушенным слухом. Практическая значимость: полученные результаты служат обоснованием необходимости разработки рекомендательной системы с использованием интеллектуальной системы, которая учитывает индивидуальные потребности пользователей, предоставляя персонализированные предложения по мероприятиям, образовательным программам и вакансиям, что позволит улучшить социальную адаптацию, повысить доступность образования и трудоустройства, а также качество жизни людей с нарушенным слухом.

Ключевые слова
социальная адаптация, коммуникация, нарушения слуха, инклюзивность, интеллектуальная система.

Библиографическая ссылка на статью
Волошинов Д. В., Зюриков М. А. Актуальные проблемы социальной адаптации людей с нарушенным слухом и их решение посредством информационных технологий // Вестник СПбГУТ. 2025. Т. 3. № 2. С. 4. EDN: KEVXVN

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Аннотация
Постановка задачи: создание и функционирование центров трансфера технологий как структурных подразделений образовательных и научных организаций, которые осуществляют коммерциализацию результатов интеллектуальной деятельности, предусмотренное «Концепцией технологического развития на период до 2030 года», актуализирует вопросы эффективности их деятельности. Целью работы является исследование влияния уровней готовности технологий и параметров интероперабельности взаимодействующих организаций на эффективность функционирования центров трансфера технологий. Элементами новизны представленного решения является использование параметров интероперабельности организаций для оценки эффективности функционирования центров трансфера технологий. Результат: в работе предложено введение шкалы оценки эффективности функционирования центров трансфера технологий в зависимости от уровня готовности технологии и уровня зрелости интероперабельности организаций. Подготовлены предложения по использованию результатов проведенных исследований в целях обеспечения повышения качества организационной интероперабельности. Представлены рекомендации, направленные на повышение эффективности Центра трансфера технологий СПбГУТ.

Ключевые слова
трансфер технологий, центр трансфера технологий, интероперабельность, организационная интероперабельность, уровень готовности технологии, организационно-техническая система.

Библиографическая ссылка на статью
Нестеров А. А. Повышение эффективности трансфера технологий посредством учета уровней готовности технологий и зрелости интероперабельности взаимодействующих организаций // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 2. С. 2. EDN: ODDULA

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Аннотация
Постановка задачи: современные поисковые системы должны использовать онтологические технологии для максимального удовлетворения информационных потребностей пользователя. Онтологии позволяют искать информацию не по конкретному слову, а по предметной области и связанным с ней объектам с помощью языка запросов SPARQL. При этом остается актуальной задача использования различных визуальных элементов для отображения сложных масштабных или структурных элементов. Целью работы является разработка методики визуализации результатов глобальных запросов в виде направленного графа, вершины которого отображают значения свойств сущностей, информация о которых извлекается из хранилища в результате работы (реализации) запроса. Используемые методы: решение задачи визуализации результатов глобальных запросов основано на применении онтологического подхода к построения семантических глобальных поисковых систем. Новизна: элементами новизны представленного решения является решение задачи отображения взаимосвязей данных, полученных в результате выполнения запросов к RDF-хранилищам данных. Результат визуализации представляет собой направленный граф, вершины которого отображают значения свойств сущностей, информация о которых извлекается из хранилища по окончании работы (реализации) SPARQL-запроса. Результат: расширение функциональности веб-сервиса для анализа и визуализации RDF-данных «RDF Grapher». Поддерживаемые форматы входных данных (сериализации RDF): Turtle, RDF/XML, RDF/JSON, N-Ttriples, TriG и N-Quads. Поддерживаемые форматы выходного изображения: PNG, SVG, PDF, PS, EPS, GIF и JPG. Теоретическая/Практическая значимость: представленная методика может быть реализована как совокупность программных библиотек в задачах проектирования глобальных информационных поисковых систем.

Ключевые слова
глобальные информационные системы, семантический поиск, онтологии, когнитивный поиск, SPARQL, RDF.

Библиографическая ссылка на статью
Губин А. Н., Литвинов В. Л., Филиппов Ф. В., Кравец А. Ю. Визуализация структур данных в результатах запросов к RDF-хранилищам // Вестник СПбГУТ. 2024. Т. 2. № 1. С. 2. EDN: HTOURZ

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии

Статья посвящена пятилетию института магистратуры

Аннотация
Постановка задачи: в настоящее время для выполнения пользователями различных должностных обязанностей существует широкий спектр программного обеспечения, характеризующегося помимо функциональных возможностей еще и когнитивно-эргономическими характеристиками, от которых зависят такие показатели пользователей, как скорость работы, удовлетворенность, вероятность совершения ошибок и т. д. С целью выбора наиболее эффективных программных продуктов из множества существующих аналогов требуется инструмент, основанный на строгом математическом аппарате, что позволит избежать субъективности результатов оценки. Целью работы является разработка научно-методического средства в виде алгоритма, позволяющего проводить оценку программных продуктов для выбора наиболее эффективных. Используемые методы: для достижения обозначенной цели был проведен сравнительный анализ широкого спектра подходов из таких областей науки, как визуальная эстетика; человеко-компьютерное взаимодействие, гештальт-психология, нейроэстетика, перцептивная психология и эргономика, что позволило выделить ряд подходов, способных решить задачи настоящего исследования и синтезировать нужный алгоритм. Новизна: по сравнению с дифференциальными подходами к оценке программного обеспечения разработанный алгоритм основан на агрегировании ряда выделенных показателей оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов. Результат: разработан алгоритм оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов, позволяющий проводить оценку и сравнение программных продуктов по данному критерию.

Ключевые слова
графический пользовательский интерфейс, алгоритм, согласованность, информационно-функциональный элемент, оценка.

Библиографическая ссылка на статью
Вострых А. В. Алгоритм оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 2. С. 3. EDN: UWWBKD

Эта статья относится к разделу Информационные системы и технологии