<?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">vdgtu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-6185</issn><issn pub-type="epub">2542-095X</issn><publisher><publisher-name>Daghestan State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21822/2073-6185-2022-49-2-56-66</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vdgtu-1081</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>ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION TECHNOLOGY AND TELECOMMUNICATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Инварианты в задачах распознавания образов и контроля состояний сложных объектов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Invariants in problems of pattern recognition and control of states of complex objects</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>Мелехин</surname><given-names>В. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Melekhin</surname><given-names>V. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, профессор, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем,</p><p>367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of Computer Software and Automated Systems,</p><p>70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367026</p></bio><email xlink:type="simple">pashka1602@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хачумов</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khachumov</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, 152021, Ярославская обл., Переславский р-н, с. Веськово, ул. Петра Первого, д.4а;</p><p>119333, Москва, ул. Вавилова, д.44, кор.2;</p><p>профессор, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Prof., Chief Researcher, 4a Peter the Great Str., Yaroslavl region, Pereslavl district, Veskovo 152021;</p><p>44 Vavilova Str., build.2, Moscow 119333;</p><p>Prof., 6 Miklukho-Maklaya Str., Moscow 117198</p><p> </p></bio><email xlink:type="simple">vmh@isa.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хачумов</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khachumov</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 152021, Ярославская обл., Переславский р-н, с. Веськово, ул. Петра Первого, д.4а;</p><p>119333, Москва, ул. Вавилова, д.44, кор.2;</p><p>доцент, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sci. (Physical and Mathematical), Senior Researcher,  4a Peter the Great Str., Yaroslavl region, Pereslavl district, Veskovo 152021;</p><p>44 Vavilova Str., build.2, Moscow 119333;</p><p> Assoc. Prof., 6 Miklukho-Maklaya Str., Moscow 117198</p></bio><email xlink:type="simple">khmike@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дагестанский государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Daghestan State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт программных систем им. А.К.Айламазяна РАН;&#13;
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управления» РАН;&#13;
Российский университет дружбы народов (РУДН)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>A.K. Ailamazyan Institute of Program Systems RAN;&#13;
Federal Research Center «Informatics and Management» of the Russian Academy of Sciences;&#13;
Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>08</month><year>2022</year></pub-date><volume>49</volume><issue>2</issue><fpage>56</fpage><lpage>66</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Мелехин В.Б., Хачумов В.М., Хачумов М.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Мелехин В.Б., Хачумов В.М., Хачумов М.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Melekhin V.B., Khachumov V.M., Khachumov M.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1081">https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1081</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Целью исследования является построение эмуляторов основных датчиков малого космического аппарата (КА).</p></sec><sec><title>Метод</title><p>Метод. Качество восстановления определяется среднеквадратичным отклонением (СКО) данных от эталонов. Исследование основано на применении метода динамического программирования.</p></sec><sec><title>Результат</title><p>Результат. Проведен обзор работ в области применения устойчивых характеристик – инвариантов, в прикладных областях распознавания образов и контроля состояний сложных технических систем. Предложен и протестирован метод, направленный на выявление отказов и построение эмуляторов датчиков малого КА на основе анализа устойчивых показателей: коэффициентов корреляции и ковариации. Предложенный подход позволяет повысить в целом надежность информационно-измерительной системы малого космического аппарата. В дальнейшем для эмуляции вышедшего из строя датчика планируется применять множественную корреляцию временных последовательностей.</p></sec><sec><title>Вывод</title><p>Вывод. В общем случае, распознавание сводится к сравнению графовых структур объектов к корректному сопоставлению иерархических моделей изображений на основе различных инвариантов. Контроль состояний сложных систем основывается на применении устойчивых характеристик, выступающих в качестве инвариантных или субинвариантных дескрипторов. Инварианты в различных приложениях помогают распознавать текущую ситуацию с достаточной степенью точности, снижая, как правило, размерность задачи. </p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Objective</title><p>Objective. The aim of the study is to build emulators of the main sensors of a small spacecraft (SC).</p></sec><sec><title>Method</title><p>Method. The quality of recovery is determined by the standard deviation (RMS) of the data from the standards. The study is based on the application of the dynamic programming method.</p></sec><sec><title>Result</title><p>Result. A review of works in the field of application of stable characteristics - invariants, in the applied areas of pattern recognition and state control of complex technical systems is carried out. A method aimed at identifying failures and building small spacecraft sensor emulators based on the analysis of stable indicators: correlation and covariance coefficients is proposed and tested. The proposed approach makes it possible to increase the overall reliability of the information-measuring system of a small spacecraft (SC). In the future, to emulate a failed sensor, it is planned to use multiple correlation of time sequences.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. In the general case, recognition is reduced to comparing the graph structures of objects to the correct matching of hierarchical image models based on various invariants. Control of the states of complex systems is based on the use of stable characteristics that act as invariant or subinvariant descriptors. Invariants in various applications help to recognize the current situation with a sufficient degree of accuracy, usually reducing the dimension of the problem. </p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>иерархия</kwd><kwd>изображение</kwd><kwd>граф</kwd><kwd>изоморфизм</kwd><kwd>инвариант</kwd><kwd>кортеж</kwd><kwd>критерий</kwd><kwd>сложный объект</kwd><kwd>измерение расстояний</kwd><kwd>пирамида видимости</kwd><kwd>контроль</kwd><kwd>состояние</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hierarchy</kwd><kwd>image</kwd><kwd>graph</kwd><kwd>isomorphism</kwd><kwd>invariant</kwd><kwd>tuple</kwd><kwd>criterion</kwd><kwd>complex object</kwd><kwd>distance measurement</kwd><kwd>pyramid of visibility</kwd><kwd>control</kwd><kwd>state</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dehmer M., Grabner M., Mowshowitz A., Emmert-Streib F. An efficient heuristic approach to detecting graph isomorphism based on combinations of highly discriminating invariants. Advances in Computational Mathematics. 2013. Vol. 39. No. 2. Pp. 311–325. DOI: 10.1007/s10444-012-9281-0</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dehmer M., Grabner M., Mowshowitz A., Emmert-Streib F. An efficient heuristic approach to detecting graph isomorphism based on combinations of highly discriminating invariants, Advances in Computational Mathematics, 2013; 39(2): 311–325. DOI: 10.1007/s10444-012-9281-0</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Погребной А.В. Полный инвариант графа и алгоритм его вычисления // Известия Томского политехнического университета. Информационные технологии. 2014. Т. 325. № 5. С.110–122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pogrebnoj A.V. A complete graph invariant and an algorithm for its calculation. [Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, Informacionnye tekhnologii] Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Information Technology. 2014; 325(5): 110–122. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stoichev S.D. New exact and heuristic algorithms for graph automorphism group and graph isomorphism. Journal of Experimental Algorithmics (JEA). 2019. vol. 24. Pp. 1–27. DOI: 10.1145/3333250</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stoichev S.D. New exact and heuristic algorithms for graph automorphism group and graph isomorphism, Journal of Experimental Algorithmics (JEA), 2019; 24:1–27. DOI: 10.1145/3333250</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Takapoui R., Boyd S. Linear Programming Heuristics for the Graph Isomorphism Problem // ArXiv.2016. [Электронный ресурс]. URL: https://arxiv.org/pdf/1611.00711.pdf (дата обращения: 18.01.22)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Takapoui R., Boyd S. Linear Programming Heuristics for the Graph Isomorphism Problem, ArXiv, 2016. [Электронный ресурс]. URL: https:, arxiv.org/pdf/1611.00711.pdf (дата обращения: 18.01.22)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хачумов М.В., Талалаев А.А., Хачумов В.М. Об одном эвристическом критерии в задаче определения изоморфизма графов на основе инвариантов // Современные наукоемкие технологии, 2022, №2. С..159–163. DOI: 10.17513/snt.39051</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hachumov M.V., Talalaev A.A., Hachumov . On one heuristic criterion in the problem of determining the isomorphism of graphs based on invariants. [Sovremennye naukoemkie tekhnologii] Modern science-intensive technologies. 2022; 2:159–163. DOI: 10.17513/snt.390516. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фраленко В.П., Хачумов В.М., Хачумов М.В. Измерение расстояний между пирамидами видимости на основе инвариантов // Современные наукоемкие технологии, 2021, №5. С. 94–101. DOI: 10.17513/snt.38664</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fralenko V.P., Hachumov V.M., Hachumov M.V. Measurement of distances between pyramids of visibility based on invariants. [Sovremennye naukoemkie tekhnologii] Modern science-intensive technologies.2021; 5: 94–101. DOI: 10.17513/snt.38664. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Watson A.B., Ahumada A. The pyramid of visibility // Journal of Vision, 16(12):567, 2016. DOI: 10.1167/16.12.567</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Watson A.B., Ahumada A. The pyramid of visibility, Journal of Vision, 16(12):567, 2016. DOI: 10.1167/16.12.567</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Žunić D., Žunić J. Shape ellipticity from Hu moment invariants // Applied Mathematics and Computation, vol.226, 2014. Pp.406–414. DOI: 10.1016/j.amc.2013.10.062</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Žunić D., Žunić J. Shape ellipticity from Hu moment invariants. Applied Mathematics and Computation, 2014; 226: 406-414. DOI: 10.1016/j.amc.2013.10.062</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Загоруйко Н.Г. Прикладные методы анализа данных и знаний. – Новосибирск: Изд-во Института математики, 1999. 270 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zagorujko N.G, Applied methods of data and knowledge analysis. [Izd-vo Instituta matematiki] Publishing House of the Institute of Mathematics Novosibirsk.1999; 270. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Талалаев А.А., Фраленко В.П. Контроль и диагностика датчиков положения космического аппарата // Искусственный интеллект и принятие решений, 2009? №3. С.49–52</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Talalaev A.A., Fralenko V.P. Control and diagnostics of spacecraft position sensors. [Iskusstvennyj intellekt i prinyatie reshenij] Artificial intelligence and decision making. 2009; 3:49–52. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Емельянова Ю.Г., Константинов К.А., Погодин С.В., Талалаев А.А., Тищенко И.П., Фраленко В.П., Хачумов В.М. Нейросетевая система контроля датчиков углов ориентации и дальности космического аппарата // Программные системы: теория и приложения, 2010, №1. С. 45–59</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emel'yanova YU.G., Konstantinov K.A., Pogodin S.V., Talalaev A.A., Tishchenko I.P., Fralenko V.P., Hachumov V.M. Neural network control system for spacecraft orientation and range sensors. [Programmnye sistemy: teoriya i prilozheniya] Program systems: theory and applications. 2010;1: 45–59. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Емельянова Ю.Г. Алгоритмическое и программное обеспечение человеко-машинных интерфейсов с когнитивнографическим отображением информации для систем космического назначения: дис. канд. техн. наук. Москва. 2019. 168 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emel'yanova YU.G.: Algorithmic and software for human-machine interfaces with cognitive-graphic display of information for space systems dis. kand. tekhn. nauk. Moskov, 2019; 168. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Топольский Н.Г., Святенко И.Ю., Трефилов Г.Б., Сатин А.П. Интерактивный оптимизационный метод декомпозиции графов причинно-следственных связей в системах поддержки принятия решений // Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности", 2009, № 5(27); URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2009-5/11-05-09.ttb.pdf (дата обращения: 18.01.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Topol'skij N.G., Svyatenko I.YU., Trefilov G.B., Satin A.P. Interactive optimization method for decomposition of graphs of cause-and-effect relationships in decision support systems [Tekhnologii tekhnosfernoj bezopasnosti] . Internet journal "Technologies of technosphere safety". 2009; 5(27); URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2009-5/11-05-09.ttb.pdf (data obrashcheniya: 18.01.2022). (In Russ)</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>
