Научная статья на тему 'Лингво-комбинаторная модель управления региональной безопасностью'

Лингво-комбинаторная модель управления региональной безопасностью Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
153
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛИНГВО-КОМБИНАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / УПРАВЛЕНИЕ / СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / РЕГИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ / АДАПТАЦИОННЫЙ МАКСИМУМ / LIGUO-COMBINATORIAL SIMULATION / CONTROL / SOCIO-ECONOMIC SYSTEM / REGIONAL SECURITY / DECISIONMAKING SUPPORT / ADAPTATION MAXIMUM

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Маслобоев Андрей Владимирович, Путилов Владимир Александрович, Игнатьев Михаил Борисович

В работе рассматриваются вопросы лингво-комбинаторного моделирования слабо формализованных региональных социально-экономических систем, для которых существует лишь описание на естественном языке. Разработана лингвокомбинаторная модель поддержки управления безопасностью региона. Модель состоит из трех групп переменных: характеристик основных понятий предметной области, изменения этих характеристик и структурированной неопределенности в эквивалентных уравнениях, которая может быть использована для адаптации и управления социально-экономической системой. На практике модель обеспечивает анализ поведения системы и реализацию различных механизмов удержания ее в зоне адаптационного максимума для обеспечения безопасности функционирования и развития системы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LINGUO-COMBINATORIAL MODEL OF REGIONAL SECURITY CONTROL

The paper considers linguo-combinatorial simulation problems of loosely-formalized regional socio-economic system which are described only in natural language. A linguo-combinatorial model for regional security management support has been developed. The model consists of three class variables: knowledge domain basic characteristics, dynamics of these characteristics and structural uncertainty represented in equivalent equations. That structural uncertainty is used for control and adaptation of socio-economic system. In practical applications a proposed model provides complex system analysis and different mechanism implementation for system retention in the adaptation maximum area to security support of system functioning and development.

Текст научной работы на тему «Лингво-комбинаторная модель управления региональной безопасностью»

УДК 004.94, 338.24

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.10.9-20

А.В. Маслобоев1, В.А. Путилов1, М.Б. Игнатьев2

1 Институт информатики и математического моделирования ФИЦ КНЦ РАН

2 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

ЛИНГВО-КОМБИНАТОРНАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ*

Аннотация

В работе рассматриваются вопросы лингво-комбинаторного моделирования слабо формализованных региональных социально-экономических систем, для которых существует лишь описание на естественном языке. Разработана лингво-комбинаторная модель поддержки управления безопасностью региона. Модель состоит из трех групп переменных: характеристик основных понятий предметной области, изменения этих характеристик и структурированной неопределенности в эквивалентных уравнениях, которая может быть использована для адаптации и управления социально-экономической системой. На практике модель обеспечивает анализ поведения системы и реализацию различных механизмов удержания ее в зоне адаптационного максимума для обеспечения безопасности функционирования и развития системы.

Ключевые слова:

лингво-комбинаторное моделирование, управление, социально-экономическая система, региональная безопасность, поддержка принятия решений, адаптационный максимум

A.V. Masloboev, V.A. Putilov, M.B. Ignatyev

LINGUO-COMBINATORIAL MODEL OF REGIONAL SECURITY CONTROL

Abstract

The paper considers linguo-combinatorial simulation problems of loosely-formalized regional socio-economic system which are described only in natural language. A linguo-combinatorial model for regional security management support has been developed. The model consists of three class variables: knowledge domain basic characteristics, dynamics of these characteristics and structural uncertainty represented in equivalent equations. That structural uncertainty is used for control and adaptation of socio-economic system. In practical applications a proposed model provides complex system analysis and different mechanism implementation for system retention in the adaptation maximum area to security support of system functioning and development.

Keywords:

liguo-combinatorial simulation, control, socio-economic system, regional security, decision-making support, adaptation maximum

Введение

В современных условиях повышаются требования к технологиям и средствам обеспечения безопасности во всех сферах развития социально-экономических систем. В связи с этим, разработка средств информационной поддержки принятия решений по управлению безопасностью крупномасштабных

* Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российского фонда фундаментальных исследований - проект № 18-29-03022-мк.

систем в условиях кризисных ситуаций социально-экономического характера, несмотря на достаточно большое количество работ в данной области [1-4], является актуальным и перспективным направлением исследований. Принципиально важно совершенствовать это направление на современном этапе развития нашей страны.

Понятие безопасности предполагает представление об опасностях на уровне гипотез с неопределенностью. Различная природа, скрытый характер, неоднородность, отложенность результатов воздействия и медленное нарастание потенциальных угроз и опасностей в социально-экономической сфере обусловливают то, что для кризисных ситуаций не может быть все заранее учтено и расписано. Поэтому существующие модели и методы управления безопасностью требуют адаптации для приложения к социально-экономическим системам.

Наиболее остро проблемы безопасности проявляются на региональном уровне, что может привести к дестабилизации социально-экономических систем более высокого уровня - федерального, международного, мирового. Поэтому важной и актуальной задачей является совершенствование существующей системы и механизмов организационного управления безопасностью региональных социально-экономических систем. В настоящее время эта задача еще далека от эффективного решения. Особенно она актуальна для арктических регионов России [9].

Работа посвящена развитию методологии информационной поддержки управления безопасностью сложных социально-экономических объектов и инфраструктур различной природы и масштаба на основе применения метода лингво-комбинаторного моделирования, предложенного в работах профессора М.Б. Игнатьева [5-7] для исследования сложных плохо формализованных систем. Этот метод развивался в различных приложениях: от задач синтеза атомно-молекулярных систем и физико-химических реакций до моделирования атмосферы и других биологических, социально-экономических и технических систем. Исходная посылка метода лингво-комбинаторного моделирования -решение проблем координации и управления сложными системами путем удержания этих систем в зоне так называемого адаптационного максимума [5].

В связи с этим, целесообразным представляется анализ применимости метода лингво-комбинаторного моделирования для решения задач управления безопасностью сложных плохо формализованных систем, к которым относятся региональные социально-экономические системы. Это обеспечит развитие теории управления безопасностью сложных систем в части структурирования, формализации и компьютерного моделирования задач управления в этой сфере.

1. Подход к лингво-комбинаторному моделированию сложных систем

Для того чтобы управлять региональной безопасностью, необходимо создавать новые модели социально-экономических систем и процессов, протекающих в этих системах. При этом в сами модели должна быть заложена возможность информационного управления. В этом сущность процесса информационной поддержки принятия управленческих решений. Под информационной поддержкой понимается процесс внедрения новых информационных и телекоммуникационных технологий в различные сферы социально-экономической жизни, но этого не всегда достаточно для принятия

эффективных решений в процессе управления безопасностью сложных систем. ЛПР в основном используют инструментарий, основанный на формальных моделях прошлого века и их современных модификациях.

Другой недостаток современной теории безопасности сложных систем заключается в том, что факт признается достоверным, если он воспроизводим. В социально-экономических системах обеспечить повторяемость практически невозможно. Можно лишь утверждать, что повторяющихся явлений в социально-экономических системах крайне мало, как число похожих людей в обществе -каждый человек характеризуется своей индивидуальностью. Для управления безопасностью таких систем важна не только воспроизводимая информация, но и невоспроизводимая.

Любая предметная область опирается на модели реальных процессов. При этом в каждой области эти модели имеют разную полноту формализации, но все они используют естественный язык. Естественный язык - это универсальная моделирующая система.

Теория моделирования должна помогать решать еще нерешенные задачи, одной из которых является управление безопасностью социально-экономических систем. Эти системы относятся к классу слабо формализованных систем. Поэтому, чтобы создать новые и адаптировать существующие модели и методы информационной поддержки и превратить их в сквозную технологию управления социально-экономической безопасностью, необходимо осуществить большую работу по формализации этих систем. Для этого необходимо:

1) сформулировать экспертные знания об исследуемой предметной области или объекте на естественном языке;

2) описать ситуации и задачи в данной области на естественном языке;

3) построить математическую модель системы или объекта управления, сформулировать задачи на языке основных соотношений;

4) перевести математические формулировки на тот или иной язык программирования;

5) реализовать программу на компьютере на языке конкретной машины;

6) получить результат решения задачи на языке результата в виде таблиц, графиков, текстов, анимаций и т.д.

Центральная проблема - как перейти от описания на естественном языке к описанию на языке основных соотношений. Для решения этой проблемы предлагается использовать лингво-комбинаторное моделирование плохо формализованных систем [5], базирующееся на использовании ключевых слов, основных понятий, сложившихся в предметной области. Модель состоит из трех групп переменных: характеристик основных понятий, изменения этих характеристик и структурированной неопределенности в эквивалентных уравнениях, которая может быть использована для адаптации и управления.

При исследовании сложных систем важным вопросом является выбор языка описания систем. В качестве языка описания в лингво-комбинаторных моделях используется естественный язык - универсальная знаковая система, позволяющая рассматривать широкий класс систем вплоть до слабо формализованных. Главной особенностью естественного языка является обозначение слов и подразумевание смыслов. Эта трудность преодолевается путем формального введения понятия смысла слов как множителей этих слов в исходной фразе и путем перехода к лингвистическому уравнению, что позволяет

построить исчисление смыслов. Такой подход можно применить к анализу всего корпуса текстов на естественном языке. Это трудоемкая задача по извлечению смыслов для современных компьютеров. Данный подход также можно использовать, опираясь на ключевые слова в конкретной предметной области, что позволит получить новые модели для этой области знаний. В этом случае лингво-комбинаторное моделирование заключается в том, что в конкретной предметной области выделяются ключевые слова, которые объединяются во фразы, на основе которых строятся эквивалентные системы уравнений с произвольными коэффициентами. В частном случае они могут быть дифференциальными уравнениями, и при их исследовании может быть использован известный математический аппарат. Метод лингво-комбинаторного моделирования на практике является эффективным эвристическим приемом при анализе слабо формализованных систем.

Лингво-комбинаторные модели обеспечивают возможность построения исчисления смыслов, которое хорошо реализуемо на компьютерах. Определение смысла включает две важные характеристики - контекстуальность (смыслы вычисляются исходя из контекста) и интенциальность (произвольные коэффициенты позволяют задавать те или иные устремления). В результате задача анализа сложных систем с применением метода лингво-комбинаторного моделирования сводится к исследованию эквивалентных уравнений с произвольными коэффициентами. В работе [7] доказано, число этих произвольных коэффициентов равно числу сочетаний из п по т + 1, где п - число переменных, различных слов в исходных фразах, т - число ограничений, наложенных на переменные, описывающих систему, число различных фраз. Из анализа этой формулы вытекают важные выводы. Во-первых, для многомерных систем с числом переменных больше шести имеется максимум в числе произвольных коэффициентов в структуре эквивалентных уравнений. Произвольные коэффициенты используются для управления системой и ее адаптации к окружающей среде. Этот максимум называется феноменом адаптационного максимума [8]. Тогда принцип управления сложными системами заключается в том, что система должна управляться так, чтобы удержать ее в зоне адаптационного максимума в динамически изменяющихся условиях. Во-вторых, для удержания системы в зоне адаптационного максимума необходимо наложение и снятие ограничений, а также объединение систем в коллектив. Предложенный в 1963 году профессором М.Б. Игнатьевым феномен адаптационного максимума применяется для управления и координации в биологических, социально-экономических и технических системах, а также для других актуальных приложений.

Региональные социально-экономические системы обладают собственной спецификой и относятся к классу слабоструктурированных сложных динамических систем. С точки зрения системного подхода сложность управления региональной безопасностью состоит в том, что регион, как объект управления, представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных различных по масштабам и структуре естественных и искусственных подсистем, объединяющих в единое целое экономическую инфраструктуру, социальную сферу, производство, окружающую среду, сферу перераспределения, различные социальные группы и большие коллективы людей [9]. Чем выше степень гармонизации развития этих элементов, тем выше уровень региональной

безопасности, то есть защищенность региона от влияния внутренних и внешних угроз различной природы.

Таким образом, в настоящей работе предлагается расширить область применения метода лингво-комбинаторного моделирования на класс социально-экономических систем для исследования системных связей, закономерностей и тенденций развития региона, определяющих региональную безопасность в условиях неполноты информации для принятия управленческих решений и высокой динамики социально-экономической среды.

2. Структура метода построения лингво-комбинаторных моделей

Математические модели имеются лишь для небольшого числа реальных систем. Системы описываются, прежде всего, с помощью естественного языка. Предлагается способ перехода от описания на естественном языке к математическим уравнениям. Пусть имеется фраза:

Word + Word2 + Word . (1)

В этой фразе обозначаются слова и подразумевается только их смысл. В сложившейся структуре естественного языка смысл не обозначается. Ввести понятие смысла можно в следующей форме:

Word ■ Sensel + Word2 ■ Sense2 + Word ■ Sense3 . (2)

Обозначим слова как Ai (от англ. Appearance), а смыслы - как Ei (от англ. Essence). Тогда уравнение (2) может быть представлено как:

3

£ AE = о. (3)

i= 1

Уравнения (2) и (3) являются моделями фразы (1). Если взять математическое уравнение F(x, x2, x3) = 0, то получим форму (3) путем дифференцирования этого уравнения. Тогда Ai будут частными производными, а Ei - производными по времени от переменных.

Эта модель является алгебраическим кольцом и можно разрешить уравнение (3) относительно Ai, либо относительно Ei, путем введения третьей группы переменных - произвольных коэффициентов Us: A = UE + U2 E3

A =-UE + U3E3 (4)

A = -U2E\ + u3E2

или

E = U4 + и2 A3

E =-UA + U3A3 , (5)

E = -U2A + UA

где Ui, U2, U3 - произвольные коэффициенты, которые можно использовать для решения различных задач на многообразии (3). Например, если хотим достигнуть максимум по переменной хз, то можем назначить произвольные коэффициенты U2 = -bAx, U3 = -bA и тогда получим:

% = и1Л2 - ЪЛ1Лъ т

=1 = -иА - ЪЛЛ ■ (6)

т.

тХ3 = ъ( Л1Л1 + Л2 Л2) т.

Если Ъ > 0, то переменная хз устойчиво стремится к максимуму, а для манипуляции траекторией остается коэффициент £/;.

В общем случае, при п переменных и т многообразий, ограничений, число произвольных коэффициентов будет равно числу сочетаний из п по т+1 (таблица):

5 = С+1, п > т . (7)

Число произвольных коэффициентов является мерой неопределенности и адаптивности.

Таблица. Определение числа произвольных коэффициентов S

п\т 1 2 3 4 5 6 7 8

2 1

3 3 1

4 6 4 1

5 10 10 5 1

6 15 20 15 6 1

7 21 35 35 21 7 1

8 28 56 70 56 28 8 1

9 36 84 126 126 84 36 9 1

Структурная стабильность, совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, то есть сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних воздействиях, обеспечивается адаптационными возможностями элементами этих систем [10]. В представленных лингво-комбинаторных моделях адаптационные возможности систем определяются числом произвольных коэффициентов в структуре эквивалентных уравнений и наибольшая структурная стабильность достигается в зоне адаптационного максимума, который обнаруживается у различных систем с числом переменных больше шести [5]. Для удержания систем в зоне адаптационного максимума используются различные методы - рост числа переменных, наложение и снятие ограничений, объединение систем в коллективы.

Пусть имеется две системы:

о _ /^т1 +1

= Сп '

1 (8)

^2 = ст2+1

где П1 и П2 - число переменных в системах; т1 и т2 - число

ограничивающих многообразий, наложенных на переменные системы; Sl и 82 соответственно - число произвольных коэффициентов в структурах эквивалентных уравнений.

Тогда путем наложения то общих ограничивающих многообразий получим объединенную систему - коллектив, который будет характеризоваться формулой:

о _ ¡"<т1+т1+тсю1+1 /п\

£со1 = Сп1 +п2 ■ (9)

При этом в зависимости от конкретных параметров возможны два случая с точки зрения роста адаптационных возможностей:

1) £со/ > £ + £2, когда объединение в коллектив целесообразно и приводит к росту адаптационных возможностей всей системы и исходных систем;

2) £со/ < £ + £, когда адаптационные возможности меньше суммы

адаптационных возможностей исходных систем (объединение в коллектив нецелесообразно).

Лингво-комбинаторное моделирование является эффективным инструментом для анализа и синтеза многоуровневых распределенных социально-экономических систем. Такой прием для моделирования распространяется на тексты с большим числом слов и фраз. Построенная система моделей нуждается в исследовании на предмет адекватности объектам моделирования, но в ряде случаев она представляет собой эффективный эвристический способ перехода к компьютерному моделированию [6].

3. Феномен адаптационного максимума

Решение проблем управления безопасностью сложных систем во многом упирается в изучение свойств этих систем и моделирование их поведения. Безопасное функционирование социально-экономических систем в динамически изменяющихся условиях возможно только в зоне так называемого адаптационного максимума.

Если рассматривать систему из п переменных, на которые наложено т ограничивающих многообразий, то в структуре эквивалентных уравнений будет

содержаться 8 произвольных коэффициентов £ = п > т, которые можно использовать как для управления, так и для приспособления системы к изменениям окружающей среды, с которой она взаимодействует. Чем больше этих коэффициентов, тем выше адаптационные возможности системы. При наложении дополнительных связей число произвольных коэффициентов может как уменьшаться, так и увеличиваться: для п > 6 при наложении новых ограничивающих многообразий число произвольных коэффициентов будет сначала возрастать, достигнет максимума, а потом будет убывать. Поэтому наложение ограничивающих многообразий можно рассматривать как способ приспособления системы к изменению окружающей среды. Манипуляции с неопределенными коэффициентами представляют собой настройку (или самонастройку) системы.

Система - целостная совокупность элементов, в которой все элементы настолько тесно связаны между собой, что она выступает по отношению к другим системам и окружающей среде как нечто единое. Сложная система - это система,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в которой проявляется феномен адаптационного максимума, то есть система с числом переменных больше шести.

На рис. 1 представлена схема, где система взаимодействует со средой. Переменные системы хгх взаимодействуют с переменными среды уу ,

а сигналы рассогласования передаются в блок управления. При этом система использует два механизма адаптации:

a) настройка или самонастройка системы с помощью манипуляции произвольными коэффициентами в структуре эквивалентных уравнений системы;

b) обучение или самообучение системы, которые заключаются в наложении новых ограничений на переменные системы.

Кроме этих механизмов адаптации возможны и другие, такие как рост числа переменных системы, размножение, эффективное забывание, ограничение контактов со средой, объединение систем в коллектив и т.д.

Рис. 1. Модель «среда - сложная система»

Применительно к социально-экономическим системам, которые находятся во взаимодействии с изменяющейся средой, цель управления этими системами заключается в удержании их в зоне адаптационного максимума - если требуется обеспечить безопасность развития системы, и наоборот, вывод из зоны адаптационного максимума - если требуется их дестабилизировать.

Ниже в качестве примера рассмотрим лингво-комбинаторную модель для управления региональной безопасностью.

4. Лингво-комбинаторная модель региона

При построении лингво-комбинаторных моделей региональных социально-экономических систем будем исходить из базовых положений, которые уже сложились в этой области [3, 9].

Если в качестве ключевых слов взять «Население», «Производство», «Финансы», «Наука, образование, инновации», «Внешние связи, пассионарность», «Территория, ресурсная база, логистика», «Окружающая среда и безопасность», то в соответствии с изложенной методикой уравнение региона будет представлено следующим образом:

7

Ё АД = 0, (10)

1=1

а эквивалентные уравнения будут иметь вид

Е = и А + иА + и А + и4л5 + и а + и А

Е2 = иА + и А + и А + и А + ил + и А Еъ = -и2л - и7л2 + и12лл+и13л + иА + ил Ел =-ил - и^ л2 - и12лз + и1бл5 + и17лб + и18л7 , (11)

Е = -илл - и9л2 - ил - и16л4 + и19л6 +

Е6 = и5 А - и^ - и14лз - и17л4 - и19л5 + и21л7

Е7 = -ибА - УцА - - - и20л5 - ^2\А

где А1 - характеристика населения, которая включает в себя характеристики качества жизни, демографии, здоровья, рынка труда, образования и др.; Е1 - изменение этой характеристики; А2 - характеристика производства, включающая оценки промышленного потенциала региона и различных видов деятельности хозяйствующих субъектов по отраслям региональной экономики (научной, производственной, транспортной, торговой и др.); Е2 - изменение этой характеристики; Аз -характеристика финансов, регионального бюджета, финансовых потоков (доходы и расходы населения и предприятий), ВРП, инвестиционного климата в регионе и др.; Ез

- изменение этой характеристики; А4 - характеристика научно-образовательного комплекса, научно-инновационного потенциала региона, кадровых потребностей отраслей региональной экономики и др.; Е4 - изменение этой характеристики; А5 -характеристика внешних связей региона и пассионарности населения и хозяйствующих субъектов с учетом географического положения и региональной специфики, включая миграционный прирост, устремления групп населения (люди обладают свободой выбора при принятии решений и этот выбор является важным, что оценивается путем социологического анализа), оценки социетальной безопасности, а также входящих и выходящих потоков энергии, материалов, информации, финансов; Е5 - изменение этой характеристики; Аб - характеристика территории и логистики, включая ресурсную базу, транспортную инфраструктуру, наземные и подземные постройки и т.д.; Еб - изменение этой характеристики; А7 - характеристика окружающей среды и безопасности, включая оценки экологических рисков, степени гармонизации развития региональных подсистем (устойчивого развития региона) и уровня региональной безопасности в целом; Е7 - изменение этой характеристики; и1,и2,...,и21 - произвольные коэффициенты, которые могут быть использованы для управления и решения различных задач на многообразии (10).

Модель (10)-( 11) может быть использована в составе системы поддержки принятия решений по управлению региональной безопасностью в условиях кризисных ситуаций социально-экономического характера [11].

Число блоков в лингво-комбинаторной модели региона может быть различным. С точки зрения точности моделирования чем больше блоков задействуется, тем лучше, но при этом ухудшается наглядность модели, ее восприятие субъектами управления - лицами, принимающими решения. Например, если блок «Окружающая среда и безопасность» поделить на три блока

- «экономическая безопасность», «социальная безопасность» и «экологическая безопасность», то число переменных возрастет до девяти. Тогда уравнение региона будет содержать девять переменных

ЕАЕ =0 •

(12)

г =1

На рис. 2 представлена структура поддержки принятия решений в сфере управления региональной безопасностью с применением комплексной лингво-комбинаторной модели региона.

При моделировании региона важно рассматривать всю иерархию систем, из которых этот регион состоит. Для этого может быть использован принцип декомпозиции, основанный на применении «семиблочной модели», предложенный в [6, 7]. При этом структура блоков для каждой из региональных подсистем будет однотипной, а изменяться будет содержание только отдельных блоков. Однотипность подмоделей позволяет гибко производить анализ и синтез такой сложной системы как регион.

В статистических материалах по городам и регионам и по странам в целом имеются почти все данные, необходимые для запуска лингво-комбинаторной модели региона средствами современной вычислительной техники. Другие данные для оценки, например, пассионарности, можно получить из социологических опросов.

Рис. 2. Поддержка принятия управленческих решений в сфере региональной

безопасности

Стремительное развитие информационных технологий позволяет поставить вопрос об обязательном предварительном моделировании последствий от принимаемых управленческих решений в сфере обеспечения безопасности региональных социально-экономических систем. Это позволит избежать многих ошибочных решений и обеспечить превентивное управление объектами критической инфраструктуры региона в условиях региональных кризисных ситуаций.

Заключение

Лингво-комбинаторные модели - это новый класс моделей слабо формализованных систем. Развитие формального аппарата построения лингво-комбинаторных моделей систем различной природы и его приложения позволили выявить новое эмерджентное свойство сложных систем - феномен адаптационного максимума. Наличие феномена адаптационного максимума в жизненном цикле социально-экономических систем позволяет объяснить природу кризисных ситуаций, которые периодически происходят в этих системах. Отсюда вытекает принцип управления безопасностью социально-экономических систем в кризисных ситуациях - системы должны управляться так, чтобы удерживать их в зоне адаптационного максимума в динамически меняющихся условиях обстановки. Глубина кризисных ситуаций определяется отклонением от зоны адаптационного максимума. Эту глубину можно существенно уменьшить, осуществляя непрерывный проблемный мониторинг состояния социально-экономических систем и принимая соответствующие антикризисные меры. Наличие произвольных коэффициентов и возможность расширения модели позволяют гибко настраивать модель для моделирования сложных социально-экономических объектов.

В ходе исследований получены следующие основные результаты:

1. Показана применимость метода лингво-комбинаторного моделирования для формализации и компьютерного моделирования социально-экономических систем и процессов.

2. Разработана лингво-комбинаторная модель поддержки управления региональной безопасностью. Разработка осуществлялась при выполнении государственного задания в рамках темы НИР ИИММ КНЦ РАН «Модели и методы конфигурирования адаптивных многоуровневых сетецентрических систем управления региональной безопасностью в Арктической зоне Российской Федерации» (№ 0226-ншш-2017-14-08).

3. Предложено развитие теории ситуационного управления безопасностью и расширена область применения формального аппарата лингво-комбинаторного моделирования на класс социально-экономических систем для исследования системных связей, закономерностей и тенденций развития региона, определяющих его безопасность и кризисные ситуации, в условиях неполноты информации для принятия управленческих решений и высокой динамики социально-экономической среды. Результат получен в рамках реализации проекта РФФИ № 18-29-03022-мк.

В условиях децентрализованного управления безопасностью социально-экономических систем при каждом конкретном применении метода лингво-комбинаторного моделирования необходимо осуществлять верификацию модели, проверять ее на соответствие поведению реального объекта, проводить анализ реализуемого в модели алгоритма управления на сходимость, оценивать ошибку рассогласования связующих входов при синтезе структуры управления, определять оптимальную конфигурацию параметров модели для решения задачи стабилизации объекта в зоне адаптационного максимума и задачи координации взаимодействия моделируемых подсистем на разных уровнях управления. Решение этих задач является предметом дальнейших исследований.

Литература

1. Цыгичко, В.Н. Безопасность критических инфраструктур / В.Н. Цыгичко, Д.С. Черешкин, Г.Л. Смолин. - М.: Красанд, 2018. - 200 с.

2. Цыгичко, В.Н. Управление рисками в организационных системах / В.Н. Цыгичко, Д.С. Черешкин, Г.Л. Смолин. - М.: LAP Lambert, 2018. - 112 с.

3. Шульц, В.Л. Сценарный анализа в управлении геополитическим информационным противоборством / В.Л. Шульц, В.В. Кульба, А.Б. Шелков, И.В. Чернов. - М.: Наука, 2015.- 542 с.

4. Шумов, В.В. Государственная и общественная безопасность: Моделирование и прогнозирование / В.В. Шумов. - М.: ЛЕНАНД, 2016. - 144 с.

5. Ignatyev, M. Linguo-combinatorial simulation of complex systems / M. Ignatyev // Journal of Mathematics and System Science. - 2012. - vol.2. - no. 1. - P. 58-66.

6. Игнатьев, М.Б. Просто Кибернетика / М.Б. Игнатьев. - СПб: «Страта», 2016. - 248 с.

7. Игнатьев, М.Б. Кибернетическая картина мира. Сложные киберфизические системы. 3-е изд. / М.Б. Игнатьев. - СПб.: ГУАП, 2014. - 472 с.

8. Игнатьев, М.Б. Голономные автоматические системы / М.Б. Игнатьев. - М.-Л.: АН СССР, 1963. - 204 с.

9. Маслобоев, А.В. Информационное измерение региональной безопасности в Арктике / А.В. Маслобоев, В.А. Путилов.- Апатиты: КНЦ РАН, 2016.- 222 с.

10. Бейдер, Р. Атомы в молекулах / Р. Бейдер. - М.: Мир, 2001. - 465 с.

11. Маслобоев, А.В. Система информационно-аналитической поддержки сетецентрического управления региональной безопасностью / А.В. Маслобоев // Информационные ресурсы России.- 2016.- .№3(151).- С. 25-31.

Сведения об авторах

Маслобоев Андрей Владимирович - д.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник e-mail: masloboev@iimm.ru

Andrey V. Masloboev - Dr. of Tech. Sc., associate professor, leading research fellow

Путилов Владимир Александрович - заслуженный деятель науки РФ, д.т.н., профессор, научный руководитель e-mail: putilov@iimm.ru

Vladimir A. Putilov - honoured science worker of the Russian Federation, Dr. of Tech. Sc., professor, research supervisor

Игнатьев Михаил Борисович - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры вычислительных систем и сетей e-mail: kira@robotek.ru

Mikhail B. Ignatyev - Dr. of Tech. Sc., professor, professor of Computer system and network department

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.