vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2025-52-4-126-136vdgtu-1913Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИINFORMATION TECHNOLOGY AND TELECOMMUNICATIONSРазработка алгоритма и программного обеспечения для оценки альтернатив на основе метода аддитивной свертки критериевDevelopment of an Algorithm and Software for Evaluating alternatives based on the Method of additive Convolution of Criteriahttps://orcid.org/0000-0002-1417-498XРазумниковС. В.RazumnikovS. V.

Разумников Сергей Викторович - кандидат технических наук, доцент, отделение цифровых технологий и безопасности.

652055, Юрга, ул. Ленинградская 26

Sergei V. Razumnikov - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Digital Technologies and Security.

26 Leningradskaya Str., Yurga 652055

razumnikov@tpu.ruЮргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета (ЮТИ ТПУ)РоссияYurga Technological Institute (branch) of the National Research Tomsk Polytechnic UniversityRussian Federation202504022026524126136Copyright © Разумников С.В., 20262026Разумников С.В.Razumnikov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1913Цель

Цель. Целью исследования является разработке алгоритма и программного обеспечения для оценки альтернатив на основе метода аддитивной свертки критериев.

Метод

Метод. Метод аддитивной свертки позволяет суммировать частные критерии с учетом их важности, формируя единое интегральное значение; алгоритм расчета, включающий последовательные шаги, нормализацию, определение весов и интеграцию полученных данных; разработанный программный продукт, выполненный на языке программирования Python с использованием библиотеки Tkinter, обеспечивающий удобное графическое представление результата.

Результат

Результат. Представлены ключевые этапы реализации метода, включающие нормализацию критериев, определение весов важности и процедуру свертки, позволяющую объединить разнородные показатели в единый интегральный показатель. В алгоритме описаны используемые функции расчетов и приведен листинг кода. Представлен алгоритм для разработки программного обеспечения. Приведен реальный пример применения метода для оценки эффективности антигистаминных препаратов, демонстрирующий возможность выбора оптимального варианта.

Вывод

Вывод. Данная программа позволяет вести удобный и быстрый расчет интегральных показателей и находить веса критериев по матрице попарных сравнений, а также представлять результат в виде графика. Предложенный метод и разработанный программный комплекс представляют эффективное средство для специалистов, занимающихся принятием решений в ситуациях, связанных с выбором оптимальной альтернативы. Использование программного продукта существенно упрощает процессы сравнения и анализа большого количества факторов, повышая точность и объективность конечного выбора.

Objective

Objective. The aim of the study is to develop an algorithm and software for evaluating alternatives based on the additive convolution method of criteria.

Method

Method. The additive convolution method allows summing up individual criteria based on their importance, forming a single integral value; the calculation algorithm includes sequential steps, normalization, determination of weights, and integration of the obtained data; the developed software product, implemented in the Python programming language using the Tkinter library, provides a convenient graphical representation of the result.

Result

Result. The stages of the method implementation are presented, including normalization of criteria, determination of importance weights, and the convolution procedure that combines different indicators into an integral indicator. The algorithm describes the calculation functions and provides a code listing. An algorithm for software development is presented. An example of applying the method to assess the effectiveness of antihistamines is given.

Conclusion

Conclusion. The program allows calculating integral indicators and finding criterion weights using a pairwise comparison matrix, as well as presenting the result in the form of a graph. The proposed method and the developed software package represent an effective tool for decision-making with the selection of the optimal alternative. Using the software product simplifies the process of comparing and analyzing a large number of factors, increasing the accuracy and objectivity of selection.

алгоритмпрограммаальтернативыкритерииаддитивная сверткаинтегральная модельоценкаalgorithmprogramalternativescriteriaadditive convolutionintegral modelevaluationReferencesАристова Е.М. Установление взаимосвязи между методами аддитивной свертки и метрики //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2017. – Т. 44. – №. 2. – С. 107-117.Aristova E.M. Establishing the relationship between the methods of additive convolution and metrics. Herald of the Dagestan State Technical University. Technical sciences. 2017; 44 (2):107-117. (In Russ)Васильев В.П., Мельник А.О. Решение многокритериальных задач принятия решения посредством смешанной свертки критериев //Современные инновационные технологии и проблемы устойчивого развития общества. – 2018. – С. 163-168.Vasiliev V.P., Melnik A.O. Solving multicriteria decision-making problems by means of mixed convolution of criteria. Modern innovative technologies and problems of sustainable development of society. 2018:163-168. (In Russ)Логанина В.И. Оценка производства модифицированных сухих строительных смесей: применение метода аддитивной свертки / В. И. Логанина, Е. И. Куимова, Т. В. Учаева //Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №. 4. – С. 171-176.Loganina V.I. Evaluation of the production of modified dry building mixes: application of the additive convolution method / V.I. Loganina, E.I. Kuimova, T.V. Uchaeva. Regional architecture and construction. 2014; 4:171-176. (In Russ)Осипов Г.С. Многокритериальный выбор альтернатив методом свертки нечетких чисел / Г.С. Осипов, Н.С. Вашакидзе, Г.В. Филиппова // Ceteris Paribus. – 2016. – №. 3. – С. 19-22.Osipov G.S. Multi-criteria selection of alternatives by the method of convolution of fuzzy numbers / G.S. Osipov, N.S. Vashakidze, G.V. Filippova. Ceteris Paribus. 2016; 3:19-22. (In Russ)Першин Д.А., Чигарев А.Ю. Построение аддитивной функции свёртки критериев для выбора альтернативного варианта //Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных. – 2023. – С. 600-604.Pershin D.A., Chigarev A.Yu. Construction of an additive function of convolution of criteria for selecting an alternative. Fundamental and applied research of young scientists. 2023: 600-604. (In Russ)Каралиев Р.С. Метод экспертных оценок для многокритериальной задачи принятия решений с применением аддитивной свертки и нестрого ранжирования критериев / Р.С. Каралиев, В. Лим, В.А. Субботин // (ППП НРК). – 2017.Karaliev R.S. Method of expert assessments for a multi-criteria decision-making problem using additive convolution and non-strict ranking of criteria / R.S. Karaliev, V. Lim, V.A. Subbotin // (PPP NRK). – 2017. (In Russ)Разумников С.В. Планирование развития облачной стратегии на основе применения многокритериальной оптимизации и метода STEM // Доклады томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2020. – Т. 23, № 1. – С. 53–61.Razumnikov S.V. Cloud Strategy Development Planning Based on Multicriteria Optimization and the STEM Method. Reports of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. 2020; 23(1): 53–61. (In Russ)Разумников С.В. Некомпенсаторное агрегирование и рейтингование провайдеров облачных услуг // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2018. – Т. 21, № 4. – С. 63–69.Razumnikov S.V. Non-compensatory Aggregation and Rating of Cloud Service Providers. Reports of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. 2018;21(4): 63–69. (In Russ)Силич В.А., Силич М.П. Теория систем и системный анализ: Учебное пособие. – Томск: изд. ТПУ, 2010. – 97 с.Silich V.A., Silich M.P. Systems Theory and Systems Analysis: A Tutorial. – Tomsk: TPU Publishing House, 2010. – 97 p. (In Russ)Стародубов А.В. Разработка инструментального средства и нечетких моделей для многокритериального выбора рациональных инвестиционных решений: дис. –, 2007.–24 с, 2007.Starodubov A.V. Development of a tool and fuzzy models for multi-criteria selection of rational investment decisions: diss. 200:74 p. (In Russ)Талипов Н.Г., Катасёв А.С. Математическое и программное обеспечение для распределения заданий в автоматизированных системах электронного документооборота. – 2017.Talipov N.G., Katasev A.S. Mathematical and software for distributing tasks in automated electronic document management systems. – 2017. (In Russ)Малышев И.А. Разработка интеллектуальной системы поддержки принятия экономических решений на основе методов теорий нечетких множеств //URL: https://www.dissercat.com/content/razrabotkaintellektualnoi-sistemy-podderzhki-prinyatiya-ekonomicheskikh-reshenii-na-osnove (дата обращения 18.08. 2022). – 2006.Malyshev I.A. Development of an intelligent system for supporting economic decision-making based on fuzzy set theory methods //URL: https://www.dissercat.com/content/razrabotka-intellektualnoi-sistemypodderzhki-prinyatiya-ekonomicheskikh-reshenii-na-osnove-(accessed 18.08.2022). – 2006. (In Russ)Талипов Н.Г. Методы многокритериального принятия решений по распределению заданий в автоматизированной системе электронного документооборота территориального органа Роскомнадзора / Н.Г. Талипов, А.С. Катасёв, А.П. Кирпичников // Вестник Казанского технологического университета. – 2016. – Т. 19. – №. 12. – С. 147-152.Talipov N.G. Methods of multi-criteria decision-making on task distribution in the automated electronic document management system of the territorial body of Roskomnadzor / N.G. Talipov, A.S. Katasev, A.P. Kirpichnikov. Bulletin of Kazan Technological University. 2016; 19(12):147-152.Беляева М.А. Разработка интегрированной системы поддержки принятия решений по управлению проектами в условиях неопределенности / М.А. Беляева, О.В. Буреш, Т.Н. Шаталова // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2011. – №. 13 (132). – С. 43-48.Belyaeva M.A. Development of an integrated decision support system for project management under uncertainty / M.A. Belyaeva, O.V. Buresh, T.N. Shatalova. Bulletin of Orenburg State University. – 2011;13 (132): 43-48. (In Russ)Разумников С.В. Разработка программного обеспечения для построения агрегированных рейтингов на основе метода порогового агрегировния // Вестник воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2021. № 2. с. 138-152.Razumnikov S.V. Development of Software for Constructing Aggregated Ratings Based on the Threshold Aggregation Method. Bulletin of Voronezh State University. Series: Systems Analysis and Information Technology. 2021; 2:138-152. (In Russ)Разумников С.В. Модели, алгоритмы и программное обеспечение поддержки принятия стратегических решений к переходу на облачные технологии: монография / С.В. Разумников // Изд-во Томского политехнического университета. 2020. 176 с.Razumnikov S.V. Models, Algorithms, and Software for Supporting Strategic Decision-Making on the Transition to Cloud Technologies: Monograph. Publishing house of Tomsk Polytechnic University. 2020. 176 p. (In Russ)Разумников С.В. Алгоритм для определения степени уязвимости участков облачных вычислений на основе метода ELECTRE I // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2024; 51(4):130-143. https://DOI:.org/10.21822/2073-6185-2024-51-4-130-143.Razumnikov S.V. Algorithm for Determining the Degree of Vulnerability of Cloud Computing Areas Based on the ELECTRE I Method. Herald of Dagestan State Technical University. Technical sciences. 2024; 51(4):130-143. https://DOI:.org/10.21822/2073-6185-2024-51-4-130-143. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.