Оренбургский государственный университет

4.4. Развитие информационных технологий и методов принятия решений в телекоммуникационных и автоматизированных системах

Основатель и руководитель научного направления — Соловьев Николай Алексеевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем (ПОВТАС).

Направления подготовки:

Бакалавриат:

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

09.03.04 Программная инженерия

Магистратура:

09.04.01 Информатика и вычислительная техника

09.04.04 Программная инженерия

Основные направления исследований

Выполняются в рамках инициативной госбюджетной научно-исследовательской работы «Развитие цифровых технологий информационно-телекоммуникационных систем», № гос. регистрации № 123112200003-7.

Объектом исследования являются современные цифровые технологии информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС) и их использование в различных секторах экономики.

Цели исследований:

• автоматизация информационных процессов, разработка математического и программного обеспечения информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС) и методов их исследования с применением сквозных цифровых технологий, обеспечивающих повышение производительности и эффективности труда работников, улучшение качества информационной продукции и услуг, повышение сервиса и оперативности обслуживания пользователей в различных секторах экономики;
• проектирование компонентов автоматизированных систем (АС) и ИТКС на основе моделей, методов искусственного интеллекта и алгоритмов машинного обучения, обеспечивающих сбор, обработку, хранение данных и методов принятия решений в т.ч. и в условиях неопределенности, веб-майнинг социальных сетей и информационного пространства с целью обеспечения устойчивости и безопасности ИТКС и критически важных объектов;
• разработка инструментария адаптивных WEB- и мобильных приложений для автоматизации информационных процессов, позволяющих пользователю удобный и быстрый способ взаимодействия с различными сервисами и функциями в различных сферах деятельности.

Перечень критических технологий РФ:

1. Технологии информационных, управляющих, навигационных систем.

2. Технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем.

Приоритетные направления развития науки, технологий и техники в РФ:

1. Информационно-телекоммуникационные системы.

Приоритеты научно-технологического развития Российской Федерации:

1. Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта.

2. Противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и идеологическому экстремизму, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства.

Основные научные и производственные результаты

В области автоматизации информационных процессов, разработки математического и программного обеспечения ИТКС и методов их исследования с применением сквозных цифровых технологий разработаны:

 выполнен цикл исследований по теме «Автоматизация процессов научных исследований живучести объектов добычи газа в условиях обводнения». Предложен критерий выбора наилучшего средства обеспечения живучести обводненной газовой скважины, учитывающий характеристики пласта, конструкцию и оборудование скважины, дебит газа, разработана программная система инженерных расчетов реконструкции центробежного насоса;

 разработаны модели и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений при управлении процессом устранения дефектов тонколистового проката, реализована система поддержки принятия решений по коррекции технологических параметров АСУТП для устранения поверхностных дефектов тонколистового проката;

 выполняются исследования по разработке информационно-телекоммуникационной системы безубыточности перевозок по регулярным маршрутам г. Оренбурга на основе теории графов и нейросетевых технологи;

 совместно с Институтом энергетики, электроники и связи выполнены исследования по разработке системы нечеткого вывода обеспечивающей выбор режима работы ветро-дизельного комплекса, решена задача автоматизация контроля технологического процесса газового производства, разработан и программно реализован процесс принятия решения по развитию систем электроснабжения коммунально-сетевых предприятий;

 разработаны прототипы адаптивных пользовательских интерфейсов с элементами искусственного интеллекта, в т.ч. на основе нейросетевых технологий, нечеткой логики и экспертных систем.

В области проектирование компонентов автоматизированных систем (АС) и ИТКС на основе моделей, методов искусственного интеллекта и алгоритмов машинного обучения разработаны и программно реализованы:

 система нечеткого вывода, позволяющая поддерживать все этапы разработки нечетких систем для решения задач в различных предметных областях (экономических, технических, медицинских, юридических, безопасности и др. областях);

 модели и алгоритмы прогнозирование временных рядов в условиях неопределенности; экспертная система на основе байесовской стратегии логического вывода;

 методика исследования информационных процессов и систем распознавания на основе современных вычислительных технологий, глубокого обучения и сверточных нейронных сетей.

 разработаны методики категорирования критически важных объектов и определения необходимых показателей эффективности подсистем СФЗ, методика декомпозиции модели обеспечения безопасности на неоднородные компоненты и методика размещения инженерно-технических средств, обеспечивающая заданные показатели эффективности СФЗ, позволяющие принимать математически обоснованные решения по формированию оптимальных структурных параметров системы физической защиты.

В области разработки WEB- и мобильных приложений:

 проводятся исследования в области применения веб-майнинга социальных сетей и информационного пространства с целью обеспечение устойчивости и безопасности ИТКС и критически важных объектов, развития цифровых платформ сбора, обработки, хранения данных в различных сферах деятельности;

 разработаны интеллектуальная система синтеза датасета параметров надежности медицинского оборудования, система автоматизированной обработки текста и инструментальные средства анализа, нейросетевая система адаптивной диагностики знаний обучаемых, цифровой сервис управления сайтами научных конференций ОГУ и др.

Персональный состав коллектива:

1. Горбачев Дмитрий Владимирович, канд. техн. наук, доцент, зав. каф. ПОВТАС

2. Зубкова Татьяна Михайловна, д-р техн. наук, профессор, профессор каф. ПОВТАС

3. Соловьев Николай Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, профессор каф. ПОВТАС

4. Валеев Артем Фаатович, канд. техн. наук, ст. преподаватель каф. ПОВТАС

5. Волкова Татьяна Викторовна, канд. техн. наук, доцент каф. ПОВТАС

6. Костин Владимир Николаевич, д-р техн. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

7. Наточая Елена Николаевна, канд. пед. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

8. Парфёнов Денис Игоревич, канд. техн. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

9. Семенов Анатолий Михайлович, канд. техн. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

10. Тагирова Лилия Фаритовна, канд. пед. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

11. Тишина Наталья Александровна, канд. техн. наук, доцент каф. ПОВТАС

12. Чернопрудова Елена Николаевна, канд. техн. наук, доцент каф. ПОВТАС

13. Щудро Игорь Анатольевич канд. техн. наук, доцент, доцент каф. ПОВТАС

14. Климачев Сергей Александрович, старший преподаватель каф. ПОВТАС

15. Шестаков Виктор Александрович, старший преподаватель каф. ПОВТАС

16. Шнякина Елена Александровна, старший преподаватель каф. ПОВТАС

17. Шатов Максим Сергеевич, преподаватель каф. ПОВТАС

Основные данные о деятельности за период с 2019 по 2023 г.:

Количество публикаций участников коллектива:

Основные научные проекты коллектива:

2019 г.:

1. Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований. № 20-07-00162. Разработка интеллектуальных автоматизированных систем для проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов программного обеспечения. Рук. Зубкова Т.М. Исп. Тагирова Л.Ф.
2. Региональный грант № 19-47-560006. Системы автоматизированного проектирования технологических объектов. Рук. Зубкова Т.М. Исп. Тагирова Л.Ф.
3. Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований. № 19-07-00457. Разработки адаптивных интерфейсов с использованием элементов искусственного интеллекта в различных сферах деятельности. Рук. Зубкова Т.М. Исп. Тагирова Л.Ф.
4. Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований. № 19-013-00748. Автоматизированная модель развивающей интервизии психологического сопровождения замещающих семей как нового вида экспериментального метода. Рук. Зубкова Т.М. Исп. Тагирова Л.Ф.
5. Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований. № 20-07-00114. Автоматизация комплексных исследований обводненных скважин для обеспечения живучести системы добычи продукции газоконденсатных месторождений. Рук. Соловьев Н.А. Исп. Валеев А.Ф.
6. Региональные конкурсы проектов фундаментальных научных исследований. № 19-47-560007. Разработка специального математического обеспечения аналитико-имитационной модели региональной системы технического обслуживания и ремонта высокотехнологичного медицинского оборудования. Рук. Горбачев Д.В. Исп. Соловьев Н.А.
7. Региональные конкурсы проектов фундаментальных научных исследований. № 19-47-560003. Автоматизация научных исследований живучести системы добычи газа для обоснования рационального природопользования газоконденсатных месторождений в период падающей добычи. Рук. Соловьев Н.А. Исп.: Чернопрудова Е.Н., Щудро И.А., Валеев А.Ф., Климачев С.А., Тишина Н.А.

2020 г.:

1. Организация и выполнение гранта РФФИ а) «Автоматизация научных исследований обводненных газовых скважин для обеспечения живучести газоконденсатных месторождений». Заявка 20-07-00114. Рук. Соловьев Н.А. 1 250 000 руб.
2. Организация и выполнение гранта РФФИ р) «Разработка и исследование системы компьютерного зрения металлопрокатного стана». Рук. Соловьев Н.А. 1 000 000 руб.
3. Заявка РФФИ № 20-07-00162. Разработка интеллектуальных автоматизированных систем для проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов программного обеспечения. Зубкова Т.М., Тагирова Л.Ф., Наточая Е.Н. 1 250 000 руб.
4. Заявка РФФИ № 20-18-00007. Построение системы автоматизированного проектирования экструзионной техники. Рук. Зубкова Т.М.

2021 г.:

1. Инициативная. НИР 28.23.29. Система поддержки принятия решений обеспечения доступности первичной медико-санитарной помощи сельскому населению. Инициативная. 28.23.29. Соловьев Н. А., Горбачев Д.В.

2. Всероссийский инновационный конкурс «УМНИК-2021». Разработка АСУТП цветного металлопроката с адаптацией к поверхностным дефектам на основе компьютерного зрения. Соловьев Н.А,. Климачев С.А. г. Оренбург, 02.12.2021

3. Конкурс научно-технологических проектов и стартапов «ТЕХНОВЫЗОВ»

Автоматизация логистики склада готовой продукции. Тишина Н.А. Багаудинов Р., Золотухин Н., Худойбердиев А. 28.07.2021-15.08.2021

4. Квалификационный тур Уральского регионального чемпионата ICPC (четвертьфинал чемпионата мира по программированию. Ромасенко А, Дмитренко А, Шумкин Д.Оренбург 17.10.2021

2022 г.

1. Заявка № 76 от 06.10.2022 и участие в конкурсе 2022 года "Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами" (региональный конкурс). Тема «Разработка системы поддержки принятия решений со средствами компьютерного зрения для коррекции технологических параметров АСУТП с целью устранения поверхностных дефектов тонколистового проката в процессе производства». Рук. Соловьев Н.А. Исп.: Климачев Сергей Александрович, Зайчиков Алексей Дмитриевич, Науменко Николай Алексеевич. №23-29-10069

2. Участие в конкурсе на получение грантов РНФ (региональный). Тема «Разработка интеллектуальных программно- инструментальных систем для проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов». Рук. Тагирова Л.Ф. Исп.: Зубкова Т.М., Субботин А. В. Тутункин М.Д. 4.10.22

3. Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс). Тема «Методы, модели, алгоритмы разработки конвергированной инфраструктуры региональной системы технического обслуживания и ремонта высокотехнологичного медицинского оборудования». Рук. Горбачев Д.В. Исп.: Кузнецов О.А., Шатов М.С.05.10.2022

4. Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» Тема «Моделирование детерминированно-стохастических процессов в городских пассажирских автотранспортных системах на основе лямбда архитектуры и методов машинного обучения». Рук. Грязнов М.В. Исп.: Любимов И.И., Якунин Н.Н., Горбачев Д.В. 12.11.2022

5. Конкурс Губернатора Оренбургской области в сфере науки и технике за 2022 год. Тема «Обеспечение устойчивого социально-экономического развития предприятия на основе разработки методического аппарата управления внешними и внутренними факторами». Участник Костин В.Н.

2023 г.

1. Заявка № 92 от 2.11.23г. и участие в конкурсе 2024 года "Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами". Тема «Разработка и проектирование прикладного и инструментального программного обеспечения с использованием элементов искусственного интеллекта». Рук. Т. М. Зубкова. Исп.: Л.Ф. Тагирова, Е.Н. Наточая, М.А Токарева, А.В. Субботин –аспирант, Д. С. Рогачев –магистрант, К. М. Махметова – магистрант, М. Е. Качагин – студент, В.Р. Бадиков- студент.

2. Заявка № 89 от 4.06.23 и участие в конкурсе 2023 года "Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами". Тема «Разработка интеллектуальных программных комплексов проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов». Рук. Л.Ф. Тагирова. Исп. Т. М. Зубкова.

3. Совместный научный семинар «Актуальные проблемы и направления развития программного обеспечения в автоматизированных и ИТС системах» (по материалам преддипломной практики студентов) с привлечением руководителей IT компаний ОП «Синимекс-Оренбург», CEO компания «Один Клик» и др.

4. Организация и проведение Всероссийской научно-технической конференции «Современные научно-исследовательские и технологические аспекты программной инженерию. Сборник материалов всероссийской научно-технической конференции под общей ред. Соловьев Н.А., Горбачев Д.В.; Оренбургский гос. ун-т.– Оренбург: ОГУ, 2023.

Защиты диссертаций членами коллектива

Защищена докторская диссертация. Автор Костин Владимир Николаевич. Тема: «Методики, модели и методы обоснования и разработки систем физической защиты критически важных объектов». Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и технике). Руководитель д.т.н., доцент, Боровский А.С. Защита состоялась в г. Ижевске, Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова, диссертационный совет - Д 212.065.06. 16 сентября 2021 года.

Контактная информация:

460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ОГУ, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем

Тел.: (35-32) 37-25-54, внутр. 21-35

E-mail: povtas@mail.osu.ru.