Научный журнал

«ИЗВЕСТИЯ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОГО

НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН»

Свидетельство о регистрации ПИ № 77-14936 от 20 марта 2003 г. выдано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций

Журнал основан в 1998 г. Выходит 6 раз в год

ISSN 1991-6639 (печатная версия), ISSN 2949-1940 (электронная версия)

Текущий выпуск

Перейти на предыдущую версию журнала

Реферативные базы

Поиск теоретических подходов для исследования киберфизических систем и сред с интеллектуальным управлением

Р. Н. Абуталипов, А. У. Заммоев, Г. В. Чернышев

Загрузить полный текст

PDF

Аннотация: В рамках исследований бионаноробототехники актуальной является разработка методологических подходов, интегрирующих междисциплинарные знания. С этой целью предложена архитектурная модель когнитивной инфокоммуникационной системы (КИКС), основанной на принципах доменного моделирования. В работе анализируются возможности применения теории категорий и интуиционистской логики для формализованного описания и предсказания характеристик биоинтегрированных киберфизических систем и сред с интеллектуальным управлением. Предложен метод представления топологической структуры КИКС посредством концепции «предпучка». Для повышения точности и эффективности моделирования рекомендовано использование современных инструментальных средств, таких как гомотопическая теория типов, помощники по доказательству теорем, языки функционального и логического программирования, дискретно-событийные имитационные модели.

Ключевые слова: бионаноробототехника, мягкая робототехника, многоклеточные инженерные живые системы, теория категорий, интуиционистская логика, предпучок, интеллектуальное управление, когнитивная инфокоммуникационная система, киберфизические системы и среды, проектирование

Для цитирования. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У., Чернышев Г. В. Поиск теоретических подходов для исследования киберфизических систем и сред с интеллектуальным управлением // Известия КабардиноБалкарского научного центра РАН. 2024. Т. 26. № 6. С. 26–44. DOI: 10.35330/1991-6639-2024-26-6-26-44

Список литературы
  1. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У., Нагоев З. В. Бионаноробототехника: концептуализация, проблематика и задачи исследований // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2016. № 6(74). С. 11–17. EDN: XRUYRN
  2. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Интеррепрезентативные сети (ИРС) и репрезентативность VR визуализации наноструктур и процессов в наносреде // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2016. № 4(72). С. 5–9. EDN: WKDXXD
  3. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Доменная модель когнитивной инфокоммуникационной системы для интеллектуального медицинского онлайн-сервиса на базе бионаносенсорных устройств // Славянский форум. 2018. № 1(19). С. 104–113. EDN: YWXRMT
  4. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск, исследование и развитие технологий бионаноробототехники для устойчивого развития горных территорий в эпоху шестого технологического уклада // Устойчивое развитие горных территорий. 2018. Т. 10. № 3(37). С. 447–457. DOI: 10.21177/1998-4502-2018-3-447-457
  5. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Актуальные методологические проблемы междисциплинарных исследований в области бионаноробототехники // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2019. № 6(92). С. 10–20. DOI: 10.35330/1991-6639-2019-6-92-10-20
  6. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Актуальные задачи бионаноробототехники в области виртуального прототипирования бионаноустройств // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XV всероссийской научно-практической конференции и XI молодежной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах», Нижний Архыз, 5–9 октября 2020 года. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2020. С. 193–200. EDN: HDQFSF
  7. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Достижения и перспективы бионаноробототехники на современном этапе развития науки и техники. Необходимость и возможность модернизации бионаноробототехники для молекулярного биопроизводства // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2020. № 6(98). С. 7–13. DOI: 10.35330/1991-6639-2020-6-98-7-13
  8. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск методов и исследование возможностей применения современных технологий виртуального прототипирования и конструирования биоинженерных систем при проектировании бионаноустройств и систем бионаноробототехники DOI: 10.35330/1991-6639-2020-6-98-34-42
  9. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Доменная модель когнитивной информационно-коммуникационной системы как основа среды виртуального прототипирования устройств и систем бионаноробототехники // Сборник научных трудов II международной научно-практической конференции «Цифровая трансформация науки и образования». Нальчик, 1–4 октября 2021 года. Нальчик, 2021. С. 140–148. EDN: DTKSPA
  10. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Разработка элементов технологии экспериментального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 1(105). С. 12–24. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-1-105-12-24
  11. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Проблема разработки теоретических основ проектирования и прототипирования устройств и систем бионаноробототехники в киберфизических системах и средах // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6(110). С. 28–38. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-6-110-28-38
  12. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Разработка техники виртуального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Материалы XVIII всероссийской научно-практической конференции и XIV молодежной школы-семинара «Перспективные системы и задачи управления», п. Домбай, Карачаево-Черкесская Республика, 3–7 апреля 2023 года. Таганрог: Лукоморье, 2023. С. 302–313
  13. Князева Е. Н. Трансдисциплинарные стратегии исследований // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. № 10(112). С. 193–201. EDN: OJQDNT
  14. Чернышев Г. В. К созданию информационных инструментальных средств поддержки представления знаний. XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-Москва, 16–19 июня 2014 г.: Труды. М.: Институт проблем управления им. В. А.
    Трапезникова РАН, 2014. C. 8762–8772.
  15. Чернышев Г. В. О типизации иерархических структур данных // Междунар. науч. конф. «Дискретная математика, алгебра и их приложения». Минск, 14-18 сентября 2015 г. Минск: Институт математики НАН Беларуси, 2015. С. 139–141.
  16. Chernyshev G. Theoretical aspects of definition for hierarchical structures types / Proceedings of International Russian-Chinese Conference “Actual Problems of Applied Mathematics and Physics”. Tegenekly village, Boarding House «Elbrus», 14–18, December Pp. 48–50. Coq 8.20.0 documentation [Электронный ресурс]. URL: https://coq.inria.fr/doc/V8.20.0/refman/index.html (дата обращения: 25.09.2024)
  17. Norell U. Towards a practical programming language based on dependent type theory // Chalmers University of Technology, 2007. 166 p. URL: https://ncatlab.org/nlab/files/Norell-PracticalDTT.pdf
  18. Eilenberg S., MacLane S. General theory of natural equivalences // Transactions of the American Mathematical Society. 1945. Vol. 58. No. 2. Pp. 231–294.
  19. Маклейн С. Категории для работающего математика / пер. под ред. В. А. Артамонова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 351 с. ISBN: 5-9221-0400-4
  20. Category Theory (Stanford Encyclopedia of Philosophy). [Электронный ресурс]. URL: https://plato.stanford.edu/entries/category-theory/ (дата обращения: 25.09.2024)
  21. Fong B., Spivak D. I. Seven sketches in compositionality: An invitation to applied category theory // arXiv. Preprint arXiv:1803.05316. 2018
  22. Васюков В. Л. Логический плюрализм и неклассическая теория категорий // Логические исследования: ежегодник. 2012. № 18. С. 60–76. EDN: PFOEPV
  23. Родин А. В. Теория категорий и поиски новых математических оснований физики // Вопросы философии. 2010. № 7. С. 67–81. EDN: MSXDKX
  24. Гуц А. К., Паутова Л. А. Теория категорий в социологии: общества как объекты топоса Гротендика // Математические структуры и моделирование. 2015. № 3(35). С. 61–71. EDN: VCYIOF
  25. Сергиенко Н. А. Теория категорий в отечественной и зарубежной науке: классический подход // Филологические науки. Вопросы теории и практики. 2017. № 7-1(73). С. 150–153. EDN: YQEEKV
  26. Жожикашвили А. В. Категорная технология создания и развития интеллектуальных систем, основанных на знании // Информационные процессы. 2016. Т. 16. № 4. С. 312–332. EDN: XEIENR
  27. Игамбердиев А. У. Логика организации живых систем. Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1995. 152 с.
  28. Ковалев С. П. Теория категорий как математическая прагматика модельно-ориентированной системной инженерии // Информатика и ее применения. 2018. Т. 12. № 1. С. 95–104. DOI: 10.14357/19922264180112. EDN: YTTRFC
  29. Ковалев С. П. Алгебраические методы проектирования гетерогенных киберфизических систем // Математические методы в технологиях и технике. 2021. № 2. С. 144–147. DOI: 10.52348/2712-8873_MMTT_2021_2_144
  30. Ковалев С. П. Методы теории категорий в цифровом проектировании гетерогенных киберфизических систем // Информатика и ее применения. 2021. Т. 15. № 1. С. 23–29. DOI: 10.14357/19922264210104
  31. Ковалев С. П. Проектирование гетерогенных киберфизических систем с применением теории категорий // Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 23. № 2. С. 59–67. DOI: 10.17587/mau.23.59-67
  32. MacLane S., Moerdijk L. Sheaves in geometry and logic: a first introduction to topos theory (Universitext). New York: Springer, 1994. 640 p.
  33. Гротендик А. О некоторых вопросах гомологической алгебры: перевод с фр. Б. Б. Венкова / Под ред. А. Л. Онищика. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 175 с.
  34. Гротендик А. Урожаи и посевы. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 288 с.
  35. Голдблатт Р. Топосы. Категорный анализ логики. М.: Мир, 1983. 487 с.
  36. Натанзон С. М. Введение в пучки, расслоения и классы Черна. М.: МЦНМО, 48 c. ISBN: 978-5-94057-647-1
  37. Букур И., Деляну А. Введение в теорию категорий и функторов. М.: Мир, 1972. 260 c.
  38. Category Theory (Теория категорий. Конспект лекций Н. А. Вавилова и А. Ю. Лузгарева). URL: http://cadadr.org/notes/categories.pdf (дата обращения: 25.09.2024).
  39. Непейвода А. Н. Л.Э.Я. Брауэр «недостоверность принципов логики» // Логические исследования. 2016. Т. 22. № 1. С. 171–176. EDN: WHTPCT
  40. Гейтинг А. Интуиционизм. Введение: перевод с англ. В. А. Янкова / Под ред. и с коммент. А. А. Маркова. М.: Мир, 1965. 200 с.
  41. Колмогоров А. Н. О принципе tertium non datur // Математический сборник. 1925. Т. 32. № 4. С. 646–667.
  42. Колмогоров А. Н. Современные споры о природе математики // Научное слово. 1929. Вып. 6. С. 41–54.
  43. Марков А. А. Избранные труды. Т. II. Теория алгоритмов и конструктивная математика, математическая логика, информатика и смежные вопросы. М.: МЦНМО, 2003. 626 с. ISBN: 5-94057-113-1
  44. Новоселов М. М. К истории дискуссий об интуиционистской логике // Философия науки. 1998. Т. 4. № 1. С. 223–232. EDN: UMMKVJ
  45. Шанин Н. А. О конструктивном понимании математических суждений // Проблемы конструктивного направления в математике: сборник работ. Тр. МИАН СССР. 1958. Т. 52. С. 226–311.
  46. Краус М., Кучбах Э., Вошни О.-Г. Сбор данных в управляющих вычислительных системах: пер. с нем. М.: Мир, 1987. 294 с.
Информация об авторе

Абуталипов Ренат Надельшаевич, канд. техн. наук, ст. науч. сотр. совместной лаборатории
ИИПРУ КБНЦ РАН и НПО «Андроидная техника» «Бионаноробототехника», Институт информатики
и проблем регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра РАН;
360000, Россия, г. Нальчик, ул. И. Арманд, 37-а;
bnt_nat_2016@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0187-563X, SPIN-код: 6219-9432
Заммоев Аслан Узеирович, канд. техн. наук, зав. совместной лабораторией ИИПРУ КБНЦ
РАН и НПО «Андроидная техника» «Бионаноробототехника», Институт информатики и
проблем регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра РАН;
360000, Россия, г. Нальчик, ул. И. Арманд, 37-а;
zammoev@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7966-3557, SPIN-код: 6317-3115
Чернышев Геннадий Васильевич, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. отдела автоматизации
и информатизации региональных систем управления, Институт информатики и проблем
регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра РАН;
360000, Россия, г. Нальчик, ул. И. Арманд, 37-а;
henrychern@yandex.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0870-6318, SPIN-код: 4103-0163

Правила для авторов

Редакционная коллегия

Рецензирование

Этика публикаций

Свидетельство СМИ

Новости

Контакты