Аннотация результатов, полученных в 2022 году
За отчётный период были проведены комплексные фундаментальные исследования, по итогам которых достигнуты следующие конкретные научные и технические результаты: 1. Разработана компьютерная модель наземного мобильного робота. Для её создания была использована виртуальная среда моделирования роботов Robot Operating System в сочетании с динамическим 3D симулятором с открытым исходным кодом Gazebo и языком программирования Python. Предусмотрено воссоздание динамических виртуальных сред существования модели за счёт использования находящихся в открытом доступе готовых ROS-моделей замкнутых пространств внутри различных помещений. 2. Разработана модель процесса обработки информации, обеспечивающая синтез эвристических решений нового типа в рамках адаптивного управления и автономной навигации мобильного робота в условиях динамической среды существования. Научная новизна модели заключается в особом участии процедуры прогнозирования при принятии операционных решений мобильным роботом в условиях неопределенности. В основе данного подхода лежит процесс функционирования мобильного робота, в рамках которого присутствует феномен проявления рациональных поведенческих функций. Предлагаемая интерпретация этого понятия включает в него процедуру прогнозирования как аспект стратегического планирования действий мобильного робота. Тогда процедура прогнозирования представляет собой оценку результатов потенциальной активности мобильного робота, в контексте вырабатываемой самостоятельно локальной стратегии поведения. Тогда входные сенсорные данные не обладают исключительной ролью в принятии решения, за счёт чего возникает пластичность системы в условиях изменяющейся действительности. Согласно структурно-функциональному описанию полученной модели для её воплощения следует инкорпорировать в вычислительную часть системы управления мобильного робота следующие экспериментально обоснованные элементы, формирующие квази-когнитивные принципы обработки информации: - Внутренний информационный субстрат для синтеза эвристических решений нового типа, позволяющий осуществить прогностическое отображение локальной поведенческой стратегии и воссоздания внутри неё потенциальных решений. - Эффект двойственности информации, обеспечивающий одновременное количественное и качественное представление обрабатываемой информации в системе, тем самым помещая решение в рамки стратегического планирования поведенческих функций. - Механизм дополнительной абстракции, необходимый для сбора информации о текущем состоянии внешней среды и осуществления отображения данной информации в системе. - Механизм автономного целеполагания, служащий источником критериев, отражающих потребности и ограничения управления мобильного робота, на основе которых будет происходить формирование стратегии поведения мобильного робота. Совокупность представленных функциональных единиц в рамках общей вычислительной архитектуры позволяет устранить недостатки жестких алгоритмических методов принятия решения, противоречащих особенностям адаптивного управления и автономной навигации мобильного робота в динамической среде, где высока вероятность изменения функциональных зависимостей, закладываемых при создании устройства. 3. Выполнена программная реализация основных структурно-функциональных элементов представленной модели в отдельности и всей системы в целом в виде модуля с особой нейросетевой архитектурой. Был использован язык программирования Python. Полный перечень программ выглядит следующим образом: - Программная реализация модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели с возможностью установки произвольных значений структурных гиперпараметров. - Программная реализация метода обучения модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели. - Программная реализация механизма возникновения двойственности информации внутри модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели. - Программная реализация механизма осуществления дополнительной абстракции внешней среды для исполнения процедуры прогнозирования внутри модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели. - Программная реализация механизма автономного целеполагания для исполнения процедуры прогнозирования внутри модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели. - Программная реализация функции активации нейронов в составе модуля обработки информации и синтеза эвристических решений на основе разработанной модели. 4. Обоснована практическая значимость проведенных фундаментальных исследований. Для этого произведена экспериментальная оценка эффекта инкорпорации разработанной модели процесса обработки информации и синтеза эвристических решений в состав системы управления мобильного робота. Исследование проводилось с помощью разработанной ранее компьютерной модели мобильного робота, функционирование которой симулировалось в условиях программно воссозданных динамических сред существования различной конфигурации. Анализ результатов показывает, что использование предлагаемых инструментов принятия решения оказывает положительный эффект на формирование основ адаптивного управления мобильного робота и способствует обеспечению максимальных показателей качества функционирования и надежности при решении мобильным роботом прикладных задач в реальных условиях эксплуатации.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
За отчётный период были проведены комплексные фундаментальные исследования, по итогам которых достигнуты следующие конкретные научные и технические результаты: 1. Сформулирована теоретическая концепция синтеза эвристических решений нового типа внутри компонентов принятия решения в состав мобильных роботов, функционирующих в динамической среде существования. Данная концепция обеспечивает актуальные на данный момент требования в области адаптивности обозначенных объектов к изменению общего правила преобразования информации. Разработаны частные методики, направленные на практическую реализацию данной концепции. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили эффективность данных методик для решения требующихся задач. Проведены экспериментальные исследования, направленные на обоснование научной и практической значимости сформулированной концепции. 2. Осуществлены экспериментальные исследования, направленные на разработку технологии программно-аппаратной реализации компонентов принятия решения нового типа. В частности, были получены фундаментальные результаты позволившие: - устранить физическое разграничение областей памяти и обработки информации внутри данных технических устройств; - инкорпорировать современную электронную элементную базу (наномемристоров и нанотранзисторов) с целью эффективной реализации нечетких природных квази-когнитивных семантик; - обеспечить гибридизацию цифровых и аналоговых принципов обработки информации средствами нового подхода к её представлению в системе, основанного на физических свойствах современных наноразмерных электронных элементов. 3. Итогом работы над проектом является разработка и тестирование компьютерной модели программно-аппаратной реализации интеллектуального компонента принятия решения нового типа в составе системы управления мобильным роботом в динамической среде существования. Анализ результатов показывает, что использование предлагаемых инструментов принятия решения оказывает положительный эффект на формирование основ адаптивного управления мобильного робота и способствует обеспечению максимальных показателей качества функционирования и надежности при решении мобильным роботом прикладных задач в реальных условиях эксплуатации.