Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В процессе работы над проектом осуществлялась следующая деятельность: • Подготовка членов творческого коллектива до 39 лет, являющихся студентами (изучение теории и т.п.). • Изучение программных продуктов, существующих на рынке, для определения возможности автоматизации процесса управления организацией. • Анализ научных публикаций для определения содержания термина «цифровой двойник социальной системы» (ЦДСС), а также специфических особенностей социальных и социально-экономических систем. • Анализ существующей теоретической базы для определения её достаточности для формализации состояния социальной системы, а также процессов и явлений, наблюдаемых в социальной системе. • Доработка теоретической базы и модели социальной системы на её основе для целей создания цифрового двойника социальной системы. • Подготовка публикаций по результатам исследования. Кроме того, сделан задел для будущих публикаций – статей и монографии. • Проработка плана работы по проекту на следующем этапе реализации. На основании работы сделаны следующие выводы: Сформированный в творческом коллективе подход позволяет создать ЦДСС. В основе ЦДСС должна быть математическая имитационная модель, позволяющая моделировать динамику социальной системы в социально-экономическом пространстве (СЭП). Для решения задачи подходит агентная модель. Но для отдельных аспектов целесообразно использовать системную динамику и дискретно-событийные модели. Для надлежащего отражения процесса функционирования социальной системы необходимо обеспечить учёт в модели активности экономических агентов, процессов влияния на поведение агента получаемой агентом в результате интерпретации сообщений информации. Сформировавшаяся методологическая база позволяет сформировать модель и разработать алгоритмы для работы программы, реализующей ЦДСС. Для подготовки практической реализации ЦДСС необходимо дополнительно проработать отдельные аспекты модели социальной системы, функционирующей в активной среде, а также целесообразно подготовить эксперимент по моделированию реальной социальной системы с целью подтверждения адекватности модели. Основные научные результаты: Сформированы подходы к описанию состояния и динамики социальной системы, позволяющие формализовать явления, наблюдаемые в ней, используя ограниченное число сущностей. Часть сущностей инвариантны, а часть – вариативные величины, значение которых вычисляется на основе информации о значении инвариантных величин. Принципиально значимым для моделирования динамики социальной системы является рассмотрение в качестве объекта моделирования ситуацию в точке или области СЭП, которая характеризуется входящим ресурсным потоком, возникающим как результат активности агентов СЭП. Выявлена и формализована относительность СЭП, а также определены способы отражения этого в модели, что позволяет точнее рассчитывать процессы функционирования систем. Сформирована возможность учёта в модели активности экономических агентов в СЭП, учитывающая дуальную природу активности, которая определяет наличие системного конфликта, который можно минимизировать, но, по-видимому, нельзя устранить. Установлено, что активность агента следует рассматривать не столько как способность действовать, учитывая свои интересы, но более как способность влиять на окружение, изменяя исходящие от агентов потоки ресурсов и сообщений, что принципиально значимо для расчёта динамики социальной системы в СЭП. Используя идеи теории функциональных систем П.К. Анохина вместе с ресурсно-функциональным подходом к анализу социальных систем, можно рассматривать социальную систему как область функциональной концентрации ресурсов в СЭП, которая возникает вследствие структурированной активности агентов. В этом случае задача моделирования динамики системы сводится к моделированию динамики её ресурсной базы, изменяющейся вследствие изменения активности агентов, которая реализуется посредством совершения ими определённых обусловленных действий. Но требуется точность фиксации ресурсной базы системы. Установлена возможность использования для расчёта будущего состояния системы градиента воздействия среды на агента (градиент в точке/области СЭП), что позволяет решить задачу прогнозирования ресурсных потоков в СЭП, социальных и экономических явлений. Это также открывает возможность создания инструментов аналитики организаций, позволяющих обобщить результаты сбора данных в виде оценки влияния организации на интересующие её области СЭП, что решает задачу сквозной аналитики – обобщение различных данных, оценка ситуации в целом. Рассматривая социальную систему как активный элемент СЭП, можно обобщить оценку событий, явлений и т.п. в виде изменения градиента в интересующей области СЭП, который определяет исходящий из этой области ресурсный поток. Определена структура данных, позволяющих описывать состояние социальной системы и среды её функционирования (социально-экономическое пространство) в цифровом двойнике. Определена структура элементов компьютерной программы, реализующей цифровой двойник социальной системы. Это, конечно, требует ещё дополнительной проработки, но основные элементы сегодня уже понятны. Определена возможность использования концепции точного управления для организации систем управления предприятиями и организациями, что позволяет существенно уменьшить число ошибок в управлении предприятиями и организациями. На следующем этапе реализации проекта в 2023 г. будет проработана методика использования ЦДСС в процессе управления предприятием. Но уже сегодня можно отметить, что ЦДСС позволит фиксировать траекторию движения организации к целевому состоянию, точнее описывать целевое состояние системы, точнее отражать процессы и вычислять отклонение от хода реализации процессов, рассчитывать динамику системы вследствие совершения управляющих воздействий руководителя и возмущающих воздействий среды. Кроме того, это позволит рассчитывать управляющие и маркетинговые воздействия, точнее фиксировать условия функционирования организации. Найдена возможность описания процесса взаимодействия субъектов (агентов) в социальной системе посредством многомерных матриц. Это позволяет, во-первых, формализовать эталонный и фактический процессы в цифровом двойнике и сравнивать их, при необходимости, для определения отклонений для целей управления. Во-вторых, появляется возможность проверки процессов, определения «узких мест» и т.п. Сформирован творческий коллектив, способный продолжить работу по выбранному направлению, провести необходимые для подготовки к технической реализации цифрового двойника социальной системы исследования. В ходе работы сформировалась группа из студентов бакалавриата и магистратуры, которые, во-первых, изучили за время работы теоретические материалы методологической базы проекта; во-вторых, сработались в процессе решения задач проекта; в-третьих, подготовили публикации по проекту и наработали материалы для будущих публикаций. По результатам исследования подготовлены публикации: • Статьи в журналах, включенных в Перечень ВАК: o Понятие «цифровой двойник» в применении к социальной системе. o Цифровой двойник социальной системы: понятие и состав с точки зрения задачи управления организацией. o Описание институциональной среды в цифровом двойнике социально-экономической системы. o Анализ основных информационных систем для определения их достаточности для автоматизации процесса управления предприятием. • Статьи в Scopys\WoS: o Matrix method of reflecting activity in the digital twin of the social system. o Specifics of accounting for agent activeness in the digital twin of the social system. Также были сделаны o Доклад «Возможность комплексного программного решения для автоматизации организации и управления деятельностью предприятия на основе цифрового двойника социальной системы» на IV Международной научно-практической конференции «Цифровая трансформация промышленности: тенденции, управление, стратегии – 2022». o Доклад на заседании научно-технического совета ГУУ.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В течение второго года реализации проекта осуществлялась: • разработка методических подходов к использованию цифрового двойника социальной системы (ЦДСС) в системе управления организации; • разработка методических подходов к использованию ЦДСС в процессе обучения руководителей; • разработка программы научных исследований для формирования основы широкого использования ЦД в системах управления. Дополнительно к заявленным направлениям было сделано: • определение возможности использования ЦДСС в системе государственного планирования; • проведение мысленного эксперимента по моделированию динамики социальной системы, используя сущности модели (рассматривалась динамика системы, приводящая к таким явлениям, как коррупционное поведение сотрудников и «организационное болото»). Результаты работы позволяют утверждать возможность создания и использования ЦДСС в системах корпоративного и государственного управления, а также в обучении руководителей. Поскольку научный коллектив состоит, в основном, из молодых специалистов, помимо основной работы продолжалось развитие членов научного коллектива. В 2023 г. научный коллектив подготовил 12 научных публикаций, включая подготовку монографии, причём многие из них подготовили молодые специалисты. Представляется, что формирование молодого научного коллектива, способного решать значительные научные задачи, является приоритетным направлением работы и основным научным результатом. В продолжение работы первого года, для определения возможности использования сущностей модели для описания состояния и динамики социальных систем было сделано: • развитие матричного способа описания процессов и приложение его для контроля и оптимизации процессов; • отработка способов описания в ЦД каналов передачи сообщений; • исследование процесса интерпретации сообщений в информацию, влияющую на поведение агентов; • разработка способов формализации управляющих воздействий для фиксации в ЦДСС. Важно подчеркнуть, что нужно не просто найти способ зафиксировать те или иные сущности в базах данных ЦДСС, а создать возможность расчёта их влияния на динамику ситуации системы. Для этого регистрируемые факты должны быть связаны математической моделью, которая впоследствии должна быть реализована в виде алгоритма в модуле обработки данных ЦД. В результате выполнения комплекса работ получены следующие результаты. Показано, что матричный способ описания процессов позволяет автоматически выявлять отклонения. Такой способ контроля деятельности применим не только к любым видам деятельности. Используя этот способ, можно также оптимизировать процессы. Это создаёт новые технологии управления и контроля состояния социальных систем, что особенно значимо для управления реализацией социально-значимых программ и проектов, а также проектов, связанных с обороной страны. Показано, что канал передачи сообщений может быть конкретизирован в ЦД посредством определения множества агентов, получающих сообщения по каналу, а также шумов и искажений, которые вносит канал в передаваемые сообщения. В модели это учитывается посредством использования передаточной функции. Все характеристики каналов передачи являются динамическими. Для динамики социальной системы в социально-экономическом пространстве (СЭП) имеет значение процесс интерпретации получаемых агентом сообщений в информацию, влияющую на его поведение. Установлено: • Процесс интерпретации сообщений состоит из двух этапов: 1) совокупность первичных элементов информации идентифицируется как сигналы, 2) сигналы преобразуются в информацию о стимулах и ограничениях, связанных с действиями. • В процессе интерпретации участвует алфавит агента. Он формализуется в ЦД как таблица соответствия первичных элементов информации сигналам, сигналов – смыслу. Алфавит агента является одним из существенных элементов описания системы в ЦД. • Агент одновременно может получать несколько сообщений, поэтому необходимо учитывать их взаимное влияние. Для проверки гипотезы о возможности использования искусственного интеллекта для анализа и синтеза сообщений с целью реализации управляющих воздействий был поставлен эксперимент по использованию ChatGPT для анализа и синтеза сообщений, результаты которого подтвердили гипотезу. Это позволяет автоматизировать трудоёмкие задачи анализа среды, формирования данных для расчёта градиента воздействия среды в точке СЭП, упрощает использование ЦДСС. Сформированы методические подходы для использования ЦДСС в системе управления предприятием и в процессе обучения руководителей предприятия. Показано, что ЦДСС, позволяет осуществить все действия для реализации алгоритма управления, открывает новые возможности для управления. ЦДСС открывает принципиально новые возможности для обучения специалистов в области организации деятельности и управления, может быть использован для решения следующих задач обучения: • Отработка навыка анализа ситуации для определения системных проблем, выявления возможностей. • Отработка навыка расчёта управляющих воздействий. • Отработка навыка проектирования необходимых изменений социальной системы для изменения её свойств нужным для деятельности образом. • Отработка навыка обоснования решений. • Отработка навыка учёта интересов и особенностей агентов в процессе принятия решений. • Развитие скорости принятия решений за счёт тренировок на имитаторе социальной системы. ЦД позволяет подготовить руководителя с учётом личностных характеристик людей, участвующих в деятельности социальной системы – используя ЦД с данными конкретных участников можно научить человека учитывать особенности людей, с которыми ему предстоит работать. Определён алгоритм взаимодействия обучающегося с ЦД. ЦДСС может быть использован в системе государственного планирования. Показано, что это позволит увеличить точность государственного планирования, увеличить вероятность реализации социально-значимых программ и проектов, включая оборонные проекты и программы, где точность реализации имеет существенное значение. Определён механизм планирования с использованием ЦД. Для предварительной апробации созданной математической модели также были проведены мысленные эксперименты по моделированию динамики социальных систем на примере развития таких явлений, как коррупционное поведение и «организационное болото» (состояние организации, при котором наблюдается существенное торможение развития, инертность персонала и т.п. нежелательные явления). Эти эксперименты позволили убедиться в следующем: • Используя выявленные фазовые переменные социальной системы и сущности модели, можно описывать состояние системы, изменение состояния (эволюцию системы в СЭП). • Определённые математические зависимости позволяют определять будущее состояние системы на основе информации о значениях фазовых переменных в текущий момент времени. То есть, модель реализует марковский процесс, что позволяет моделировать динамику вновь создаваемых организаций или организаций, не имеющих достаточных данных о прошлой деятельности. • Используя модель, можно выявлять причины наблюдаемых явлений в организациях, то есть, модель позволяет реализовать аналитическую функцию. Работа над проектом показала, что используемый набор фазовых переменных позволяет моделировать динамику социальной системы. Последовательно было показано, что есть возможность описывать процессы функционирования, взаимодействие агентов, управляющие воздействия агентов, возмущающие воздействия среды, существующие в СЭП правила (формальные и неформальные социальные институты), потоки ресурсов и сообщений, учитывать активность отдельных агентов и совокупностей агентов – все факторы, влияющие на динамику системы в СЭП, могут быть формализованы и учтены в расчётах. Для дальнейшего развития проекта разработана научная программа, предполагающая проведение эксперимента по моделированию деятельности и динамики организации с использованием прототипа цифрового двойника социальной системы, а также создание справочной информации для оснащения модели в случае широкого применения ЦДСС.