<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.20.461-471</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-674</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SYSTEM ANALYSIS, CONTROL AND INFORMATION PROCESSING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Асимптотическая семантизация данных в системах управления</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Asymptotic Semantization of Data in Control Systems</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дубовик</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dubovik</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доктор технических наук, профессор</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dubovik Sergei A., PhD, Head of Department of Informatics and Control in Technical Systems </p><p>Sevastopol, 299053</p></bio><email xlink:type="simple">duboviksa@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Севастопольский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Sevastopol State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>08</month><year>2019</year></pub-date><volume>20</volume><issue>8</issue><fpage>461</fpage><lpage>471</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/674">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/674</self-uri><abstract><p>Асимптотические методы анализа больших уклонений в настоящей работе используются для преобразования информации о состоянии управляемого диффузионного процесса в вероятностные оценки о штатном или нештатном развитии процесса. Тем самым, над рефлексным контуром локальной стабилизации реализуется система глобального семантического контроля, своего рода вторая сигнальная система. В качестве аппарата анализа используется функционально-аналитический подход, аналогичный слабой сходимости вероятностных мер, позволяющий существенно расширить условия применения метода. Глобальный контроль сводится к решению задачи Лагранжа в форме Понтрягина для системы обыкновенных дифференциальных уравнений (системы путей), функционала действия Вентцеля—Фрейдлина, который представлен здесь как интегрально-квадратичный критерий для функций управления в системе путей, и граничного условия в виде рассматриваемого критического состояния системы. Ограниченное решение задачи Лагранжа—Понтрягина на полупрямой, дающее прообраз квазипотенциала системы путей, в работе названо А-профилем критического состояния. А-профиль позволяет существенно упростить процедуру анализа больших уклонений, вплоть до ее осуществления в реальном времени и реализации контура глобального контроля (вторая сигнальная система). Полученная двухуровневая архитектура позиционируется как базовая для достижения функциональной устойчивости системы управления. Формулируется предположение, что такую роль аппарат больших уклонений может играть и в биологических эволюционирующих системах, в том числе в образовании языков и других атрибутов эволюции высшей нервной деятельности человека.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Asymptotic methods for analyzing large deviations in this work are used to convert information about the state of a controlled diffusion process into probabilistic estimates of the normal or abnormal development of the process. Thus, over the reflex contour of local stabilization a system of global semantic control is implemented, a kind of second signal system. A functional analytical approach similar to the weak convergence of probabilistic measures is used as an analysis tool, which makes it possible to significantly expand the conditions for applying the method. Global control is reduced to solving the Lagrange problem in the form of Pontryagin for the system of ordinary differential equations (system of paths), the Ventzel-Freidlin action functional (or "rate function" in some English literature), which is presented here as an integral-quadratic criterion for control functions in the system of paths, and the boundary condition in the form of the critical state of the system. A bounded solution of the Lagrange — Pontryagin problem on the half-line, which gives a prototype of the quasipotential of the system of paths, is called the A-profile of the critical state. The A-profile makes it possible to significantly simplify the procedure for analyzing large deviations, up to its implementation in real time and the implementation of the global control loop (2nd signaling system). The resulting two-tier architecture is positioned as a baseline to achieve the functional stability of the control system. It is speculated that this role of the apparatus of large deviations takes place in biological evolving systems, including the formation of languages and other attributes of the evolution of higher human nervous activity.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>функционал действия</kwd><kwd>большие уклонения</kwd><kwd>экстремаль</kwd><kwd>функциональная устойчивость</kwd><kwd>глобальный контроль</kwd><kwd>эволюция</kwd><kwd>язык</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>action functional</kwd><kwd>large deviations</kwd><kwd>extremal</kwd><kwd>functional stability</kwd><kwd>global control</kwd><kwd>evolution</kwd><kwd>language</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 17-11-01220)</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The study was carried out by a grant from the Russian Science Foundation (project No. 17-11-01220).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А. Использование квазипотенциалов для контроля больших уклонений управляемых процессов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т. 17, № 5. С. 301—307.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dubovik S. А. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2016, vol. 17, no. 5, pp. 301—307 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А., Кабанов А. А. Функционально устойчивые системы управления: асимптотические методы синтеза. М.: ИНФРА-М, 2019. 249 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dubovik S. А., Каbanov А. А. Functionally stable control systems: asymptotic synthesis methods, Мoscow, INFRA-M, 2019, 249 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений. М.: Наука, 1979. 424 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Freidlin M. I., Wentzell А. D. Random Perturbations of Dynamical Systems. Berlin, Springer-Verlag, 2012, 453 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пухальский А. А. Большие уклонения стохастических динамических систем. Теория и приложения. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 512 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Puhalskii A. Large deviations and idempotent probability, New York, Chapman &amp; Hall, 2001, 493 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Габасов Р., Кириллова Ф. Качественная теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1971. 508 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gabasov R. Qualitative theory of optimal processes, Мoscow, Nauka, 1971, 508 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Флеминг У., Ришел Р. Оптимальное управление детерминированными и стохастическими системами. М.: Мир, 1978. 316 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fleming W. H., Rishel R. W. Deterministic and Stochastic Optimal Control, New York, Springer-Verlag, 1975, 316 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nijmeijer H., A. van der Schaft. Nonlinear dynamical control systems. New York: Springer-Verlag, 1990. 467 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nijmeijer H., van der Schaft A. Nonlinear dynamical control systems. New York, Springer-Verlag, 1990, 467 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соболевский А. Н. Теория вероятностей и основы математической статистики для физиков. М.: Физ. фак. МГУ им. М. В. Ломоносова, 2007. 46 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sobolevskij А. Probability theory and basic mathematical statistics for physicists, Мoscow, Phis. phak. МGU, 2007, 46 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колмогоров А. Н., Журбенко И. Г., Прохоров А. В. Введение в теорию вероятностей. М.: Наука, 1982. 160 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolmogorov А. Introduction to probability theory, Мoscow, Nauka, 1982, 160 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ширяев А. Н. Вероятность. М.: Наука, 1989. 640 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirjayev А. N. Probability, Berlin, Springer—Verlag, 1995, 640 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pham H. Large deviations in mathematical finance. Univers. Paris, 2010. 58 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pham H. Large deviations in mathematical finance, Univers. Paris, 2010, 58 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А., Кабанов А. А. Profiles of critical states in diagnostics of controlled processes // ICMTMTE 2018, MATEC Web of Conferences 224. 04024 (2018).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dubovik S. А., Каbanov А. А. ICMTMTE 2018, MATEC Web of Conferences 224, 04024 (2018).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Демидович Б. П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Demidovitch B. P. Lectures on the mathematical theory of sustainability, Мoscow, Nauka, 1967, 472 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пухальский А. А. К теории больших уклонений // Теория вероятн. и ее применен. 1993. Т. 38. С. 490—497.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Puhalskii A. Th. Prob. Appl., vol. 38. no. 3, pp. 490—497.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Липцер Р. Ш., Ширяев А. Н. Статистика случайных процессов. М.: Наука, 1974. 696 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liptser R., Shiryayev A. Statistics of Random Processes, New York, Springer-Verlag, 1977, 696 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Первозванский А. А., Гайцгори В. Г. Декомпозиция, агрегирование и приближенная оптимизация. М.: Наука, 1979. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pеrvosvanskij А. Decomposition, aggregation and approximate optimization, Мoscow, Nauka, 1979, 344 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильева А. Б., Дмитриев М. Г. Сингулярные возмущения в задачах оптимального управления. М.: ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Мат. анализ. Т. 20. 1982.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasilyeva А. B., Dmitriev М. G. Singular perturbations in optimal control problems, Мoscow, VINITI, Itogi nauki I techniki, math. analiz, 1982, v. 20 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
