<?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">mireabulletin</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Russian Technological Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Technological Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-3210</issn><issn pub-type="epub">2500-316X</issn><publisher><publisher-name>RTU MIREA</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32362/2500-316X-2022-10-4-18-26</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mireabulletin-546</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 СИСТЕМЫ. ИНФОРМАТИКА. ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION SYSTEMS. COMPUTER SCIENCES. ISSUES OF INFORMATION SECURITY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Проектирование модулей системной динамики в системах поддержки принятия решений</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Designing modules of system dynamics in decision support systems</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7230-6266</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сорокин</surname><given-names>А. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sorokin</surname><given-names>A. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сорокин Алексей Борисович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры вычислительной техники Института информационных технологий.</p><p>119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78.</p><p>SPIN-код РИНЦ 1731-3838</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksey B. Sorokin - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Computer Technology Department, Institute of Information Technologies, MIREA - Russian Technological University.</p><p>78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454.</p><p>RSCI SPIN-code 1731-3838</p></bio><email xlink:type="simple">sorokin_a@mirea.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8204-639X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Железняк</surname><given-names>Л. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zheleznyak</surname><given-names>L. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Железняк Лилия Михайловна - старший преподаватель кафедры вычислительной техники Института информационных технологий.</p><p>119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Liliya M. Zheleznyak - Senior Lecturer, Computer Technology Department, Institute of Information Technologies, MIREA - Russian Technological University.</p><p>78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454.</p></bio><email xlink:type="simple">zheleznyak@mirea.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-2328-8604</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Супруненко</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Suprunenko</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Супруненко Дмитрий Викторович - старший преподаватель кафедры вычислительной техники Института информационных технологий.</p><p>119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry V. Suprunenko - Senior Lecturer, Computer Technology Department, Institute of Information Technologies, MIREA - Russian Technological University.</p><p>78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454.</p></bio><email xlink:type="simple">suprunenko@mirea.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5309-2661</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Холмогоров</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kholmogorov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Холмогоров Владислав Владиславович - ассистент кафедры вычислительной техники Института информационных технологий.</p><p>119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladislav V. Kholmogorov - Assistant, Computer Technology Department, Institute of Information Technologies, MIREA - Russian Technological University.</p><p>78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454.</p></bio><email xlink:type="simple">Hvv13@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>МИРЭА - Российский технологический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>MIREA - Russian Technological 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>29</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>10</volume><issue>4</issue><fpage>18</fpage><lpage>26</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сорокин А.Б., Железняк Л.М., Супруненко Д.В., Холмогоров В.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сорокин А.Б., Железняк Л.М., Супруненко Д.В., Холмогоров В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sorokin A.B., Zheleznyak L.M., Suprunenko D.V., Kholmogorov V.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://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/546">https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/546</self-uri><abstract><sec><title>Цели</title><p>Цели. При проектировании моделей системной динамики базовым конструктом стадии проектирования является представление исследуемого процесса в терминах причинно-следственной связи, состоящей из петель положительной и отрицательной обратной связи. При построении модели динамической среды возникает ряд трудностей использования обратной связи. Настоящее исследование показывает возможность проектирования модулей системной динамики для систем поддержки принятия решений на основе ситуационно-деятельностного подхода. Предполагается восполнить нехватку знаний о моделях системной динамики концептуальной моделью акта деятельности, с помощью которой может реализоваться экспертная система на основе продукционных правил. Концептуальные модели при таком аспекте применяются к человеческим рассуждениям с привязкой к определенным видам деятельности. Целью работы является исследование возможности применения ситуационно-деятельностного подхода для проектирования моделей системной динамики инфекционных заболеваний на основе частных представлений разработанной концептуальной структуры акта деятельности.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. На основе синтеза двух подходов - ситуационного, предложенного Л.С. Болотовой, и системно-деятельностного, предложенного Г.П. Щедровицким, представлена концептуальная структура акта деятельности как методика ситуационно-деятельностного подхода. Анализ данной структуры приводит к построению процессуального плана и плана аналитических закономерностей. Была проверена следующая гипотеза: процессные представления описывают нотацию потоков и уровней, а аналитические закономерности реализуют дифференциальные уравнения. Для доказательства гипотезы исследовалась предметная область инфекционных заболеваний.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. На совокупности данных планов синтезирован графический образ для построения моделей системной динамики, который идентичен диаграмме потоков и уровней развития SIR-процесса. Однако задачу построения концептуальных структур следует признать нетривиальной, сложной и трудоемкой. Поэтому реализован программный комплекс следующего состава: «Оформитель», «Решатель» и «Интерпретатор». Программный инструментарий позволил визуализировать концептуальные структуры и реализовать базы знаний для экспертных моделей системной динамики, а также провести исследования на полноту и адекватность модели.</p></sec><sec><title>Выводы</title><p>Выводы. На сегодняшний день не существует единой концептуальной структуры для проектирования экспертных систем, ситуационных и имитационных динамических моделей. Предложенный в работе метод и программный инструментарий позволяет решить данные задачи на основе ситуационно-деятельностного метода. Таким образом, осуществляется взаимодействие различных видов деятельности в экспертных системах, тем самым подтверждается достоверность знаний в моделях системной динамики. Концептуальные структуры акта деятельности являются ядерной частью при проектировании экспертных систем, а производные процессные и аналитические представления акта деятельности являются ядерной частью при разработке модулей системной динамики.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Objectives</title><p>Objectives. When creating models of system dynamics, the basic construct at the design stage is the representation of the process under study in terms of a causal relationship consisting of a positive feedback loop and a negative feedback loop. The construction of a model of a dynamic environment can experience a number of difficulties in using feedback. This work shows the possibility of designing modules of system dynamics for decision-making systems based on the situational-activity approach. The study proposes the gap in knowledge about models of system dynamics to be filled with a conceptual model of an act of activity, by means of which an expert system can be implemented based on production rules. In this context, conceptual models are applied to human reasoning with reference to certain types of activity. The objective of the study was to investigate the possibility of applying the situational-active approach to designing models of system dynamics of infectious diseases based on particular representations of the conceptual structure of the act of activity.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. By synthesizing Bolotova's situational algorithm and Shchedrovitskiy's system-activity approach, the conceptual structure of the act of activity is presented as a methodology of the situational-activity approach. The analysis of this structure leads to the construction of a plan of processual structure and a plan of analytical relationships. The article proposed a hypothesis that the process representations describe the notation of flows and levels, and the analytical relationships implement differential equations. In order to prove this hypothesis, the subject area of infectious diseases was investigated.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. Based on the set of these plans, a graphic image was synthesized for constructing models of system dynamics, which is identical to the diagram of flows and levels of development of the SIR process. However, the problem of constructing conceptual structures is nontrivial, complex, and laborious. Therefore, the Designer-Solver-Interpreter software suite was implemented. The software tools enable a visualization of the conceptual structures and implementation of the knowledge bases for expert models of system dynamics. It also tests the completeness and viability of the model.</p></sec><sec><title>Conclusions</title><p>Conclusions. To date, there is no single conceptual structure for designing expert systems and situational and simulation dynamic models. The proposed method and software tools allow these problems to be resolved using the situational-activity method. Various types of dynamics in expert systems interact, thus confirming the reliability of knowledge in the models of system dynamics. The conceptual structures of the act of activity are the core part of designing expert systems, while he derivative process and analytical representations of the act of activity are the core part of developing modules of system dynamics.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>ситуационно-деятельностный подход</kwd><kwd>концептуальная структура акта деятельности</kwd><kwd>процессные представления</kwd><kwd>аналитические представления</kwd><kwd>модели системной динамики</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>situational-activity approach</kwd><kwd>conceptual structure of an act of activity</kwd><kwd>process representations</kwd><kwd>analytical representations</kwd><kwd>models of system dynamics</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">Brehmer B. Dynamic decision making: Human control of complex systems. Acta Psychol. (Amst.). 1992;81(3): 211-241. https://doi.org/10.1016/0001-6918(92)90019-A</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brehmer B. Dynamic decision making: Human control of complex systems. Acta Psychol. (Amst.). 1992;81(3): 211-241. https://doi.org/10.1016/0001-6918(92)90019-A</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андрианова Е.Г., Головин С.А., Зыков С.В., Лесько С.А., Чукалина Е.Р. Обзор современных моделей и методов анализа временных рядов динамики процессов в социальных, экономических и социотехнических системах. Российский технологический журнал. 2020;8(4):7-45. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-4-7-45</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andrianova E.G., Golovin S.A., Zyko S.V., Lesko S.A., Chukalina E.R. Review of modern models and methods of analysis of time series of dynamics of processes in social, economic and socio-technical systems. Rossiiskii tekhnologicheskii zhurnal = Russian Technological Journal. 2020,8(4):7-45 (in Russ.). https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-4-7-45</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ярыгин О.Н., Коростелев А.А. Системная динамика как основа современной управленческой компетентности. Актуальные проблемы экономики и права. 2014;4:196-205.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yarygin O.N., Korostelev A.A. Systemic dynamics as the basis of modern managerial competence. Aktual'nye problemy ekonomiki i prava = Actual Problems of Economics and Law. 2014;4:196-205 (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Forrester J.W. Information sources for modeling the national economy. Journal of the American Statistical Association, 1980;75(371):555-574. https://doi.org/10.2307/2287647</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Forrester J.W. Information sources for modeling the national economy. Journal of the American Statistical Association, 1980;75(371):555-574. https://doi.org/10.2307/2287647</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sterman J.D. All models are wrong: reflections on becoming a systems scientist. System Dynamics Review. 2002;18(4):501-531. https://doi.org/10.1002/sdr.261</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sterman J.D. All models are wrong: reflections on becoming a systems scientist. System Dynamics Review. 2002;18(4):501-531. https://doi.org/10.1002/sdr.261</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gonzalez C. Learning to make decisions in dynamic environments: Effects of time constraints and cognitive abilities. Hum. Factors. 2004;46(3):449-460. https://doi.org/10.1518/hfes.46.3.449.50395</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gonzalez C. Learning to make decisions in dynamic environments: Effects of time constraints and cognitive abilities. Hum. Factors. 2004;46(3):449-460. https://doi.org/10.1518/hfes.46.3.449.50395</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nakamura G.M., Cardoso G.C., Martinez A.S. Improved susceptible-infectious-susceptible epidemic equations based on uncertainties and autocorrelation functions. R. Soc. Open Sci. 2020;7(2):191504. https://doi.org/10.1098/rsos.191504</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nakamura G.M., Cardoso G.C., Martinez A.S. Improved susceptible-infectious-susceptible epidemic equations based on uncertainties and autocorrelation functions. R. Soc. Open Sci. 2020;7(2):191504. https://doi.org/10.1098/rsos.191504</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилова Т.А. Онтологический подход к управлению знаниями при разработке корпоративных систем автоматизации. Новости искусственного интеллекта. 2003;2:24-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilova T.A. Ontological approach to knowledge management in the development of corporate automation systems. Novosti iskusstvennogo intellekta = News of Artificial Intelligence. 2003;2:24-30 (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Верхотурова Ю.С. Модель предметной области на языке описания онтологий. Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика. 2013;9:63-68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Verkhoturova Yu.S. Model of the subject domain in the language of ontology description. Vestnik Buryatskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika, informatika = BSU Bulletin. Mathematics, Informatics. 2013;9:63-68 (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щедровицкий Г.П. Методологический смысл оппозиции натуралистического и системодеятельностного подходов. Вопросы методологии. 1991;2:143-154.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shchedrovitskii G.P. The methodological meaning of the opposition of the naturalistic and system-activity approach. Voprosy metodologii. 1991;2:143-154 (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rodrigues da Silva A. Model-driven engineering: A survey supported by the unified conceptual model. Comput. Lang. Syst. Struct. 2015;43:139-155. https://doi.org/10.1016/j.cl.2015.06.001</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rodrigues da Silva A. Model-driven engineering: A survey supported by the unified conceptual model. Comput. Lang. Syst. Struct. 2015;43:139-155. https://doi.org/10.1016/j.cl.2015.06.001</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ganter B., Obiedkov S. Conceptual exploration. Berlin, Heidelberg: Springer; 2016. 315 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-49291-8</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ganter B., Obiedkov S. Conceptual exploration. Berlin, Heidelberg: Springer; 2016. 315 p. https://doi.org/10.1007/978-3-662-49291-8</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tan R.P., Zhang W.D., Chen S.Q., Yang L.H. Emergency decision-making method based on case-based reasoning in heterogeneous information environment. Control and Decision. 2020;35(8):1966-1976.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tan R.P., Zhang W.D., Chen S.Q., Yang L.H. Emergency decision-making method based on case-based reasoning in heterogeneous information environment. Control and Decision. 2020;35(8):1966-1976.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen D.-Y., Zhao H., Zhang X. Semantic mapping methods between expert view and ontology view. J. Softw. 2020;31(9):2855-2882.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen D.-Y., Zhao H., Zhang X. Semantic mapping methods between expert view and ontology view. J. Softw. 2020;31(9):2855-2882.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сорокин А.Б., Смольянинова В.А. Концептуальное проектирование экспертных систем поддержки принятия решений. Информационные технологии. 2017;23(9):634-641.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sorokin A.B., Smol'yaninova V.A. Conceptual design of expert systems of support of decision. Informatsionnye tekhnologii = Information Technologies. 2017;23(9): 634-641 (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sorokin A.B., Brazhnikova E.V., Zheleznyak L.M. Designing a knowledge base for the development of intelligent models based on the conceptual structure of activity act. J. Phys.: Conf. Ser. 2020;1615:012023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1615/1/012023</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sorokin A.B., Brazhnikova E.V., Zheleznyak L.M. Designing a knowledge base for the development of intelligent models based on the conceptual structure of activity act. J. Phys.: Conf. Ser. 2020;1615:012023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1615/1/012023</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>
