<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2023.40.1.010</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1291</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Нейросетевая модель управления робототехническим комплексом при проведении аварийно-спасательных работ в условиях Крайнего Севера</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Neural network model of robotic complex control during emergency rescue operations under the conditions of the Far North</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>Царькова</surname>
              <given-names>Евгения Геннадьевна</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Tsarkova</surname>
              <given-names>Evgeniya Gennadievna</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>Tsarkova.EG@tversu.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-8926-3151</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Калач</surname>
              <given-names>Андрей Владимирович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Kalach</surname>
              <given-names>Andrey Vladimirovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>a_kalach@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Бобров</surname>
              <given-names>Владимир Николаевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Bobrov</surname>
              <given-names>Vladimir Nikolaevich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>bvn280167@rambler.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-3</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Научно-исследовательский институт ФСИН России</aff>
        <aff xml:lang="en">Research Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-2">
        <aff xml:lang="ru">Воронежский институт ФСИН России</aff>
        <aff xml:lang="en">Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-3">
        <aff xml:lang="ru">Воронежский институт ФСИН России</aff>
        <aff xml:lang="en">Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2023.40.1.010</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1291"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Геополитическая обстановка и усиление криминогенных, террористических угроз диктует необходимость освоения новых территорий, в том числе, Севера России. В статье приведены результаты исследования математической модели искусственной нейронной сети, учитывающей запаздывания, предназначенной для управления автопилотируемым наземным робототехническим комплексом, используемым для осуществления перевозок при проведении аварийно-спасательных работ в сложных природно-климатических условиях Арктического региона. Показан универсальный характер предлагаемого метода. Описан подход к нахождению решения задачи оптимизации с применением необходимых условий оптимальности в форме принципа максимума Понтрягина и метода быстрого автоматического дифференцирования. Создан проблемно-ориентированный программный продукт, в основе которого лежит разработанный вычислительный алгоритм построения приближенного оптимального управления. Полученные в ходе численных экспериментов результаты подтверждают эффективность разработанного алгоритма при нахождении приближенного оптимального решения рассматриваемой задачи. Созданное программное средство может быть использовано для обучения искусственных нейронных сетей с динамикой, описываемой системой дифференциальных уравнений, учитывающих запаздывания. Предлагаемая математическая модель искусственных нейронных сетей применима при решении широкого круга прикладных задач робототехники, в том числе, направленных на разработку технических средств для проведения аварийно-спасательных работ в сложных природно-климатических условиях Арктического региона. Гибкость, устойчивость и адаптивность выбранной модели к изменению входных параметров обусловливают перспективность применения разработанного вычислительного алгоритма для решения задач управления сложными техническими системами.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The geopolitical situation and the increase in criminal and terrorist threats dictate the need to develop new territories, including the North of Russia. The article presents the results of a study of an artificial neural network mathematical model that takes into account delays designed to control an autopiloted ground-based robotic complex employed for transportation during emergency rescue operations under difficult natural and climatic conditions of the Arctic region. The universal nature of the proposed method is shown. An approach to finding a solution to the optimization problem using the necessary optimality conditions in the form of the Pontryagin maximum principle and the method of rapid automatic differentiation is described. A problem-oriented software product has been created, which is based on the developed computational algorithm for constructing approximate optimal control. The results obtained from numerical experiments confirm the effectiveness of the developed algorithm in finding an approximate optimal solution to the problem under consideration. The created software tool can be used to train an ANN with dynamics described by a system of differential equations with consideration to delays. The proposed mathematical model of ANN is suitable to solving a wide range of applied robotics tasks, including those aimed at developing technical means for emergency rescue operations under difficult natural and climatic conditions of the Arctic region. The flexibility, stability and adaptability of the selected model to changes in input parameters determine the prospects of using the developed computational algorithm to solve control problems in complex technical systems.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>робототехника</kwd>
        <kwd>аварийно-спасательные работы</kwd>
        <kwd>задача оптимального управления</kwd>
        <kwd>принцип максимума</kwd>
        <kwd>обучение искусственной нейронной сети</kwd>
        <kwd>безопасность</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>robotics</kwd>
        <kwd>emergency rescue operations</kwd>
        <kwd>optimal control problem</kwd>
        <kwd>maximum principle</kwd>
        <kwd>artificial neural network training</kwd>
        <kwd>safety</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бахтинова Ч.О., Чунаева М.Э. Автоматизация системы контроля качества при организации строительства особо опасных и технически сложных объектов в России. Инженерный вестник Дона. 2022;3. Доступно по: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2022/7511 (дата обращения: 25.11.2022).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Душкин А.В., Цветков В.В. Вопросы моделирования состояний инженерно-технических средств охраны и надзора. Вестник Воронежского института ФСИН России. 2014;3:28–31.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Сумин В.И., Чураков Д.Ю., Царькова Е.Г. Разработка моделей и алгоритмов информационных структур и процессов объектов особой важности. Промышленные АСУ и контроллеры. 2019;4:30–39.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Каяшев А.И., Рахман П.А., Шарипов М.И. Анализ показателей надежности локальных компьютерных сетей. Вестник УГАТУ. 2013;5:140–149.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Болодурина И.П., Огурцова Т.А., Арапова О.С., Иванова Ю.П. Теория оптимального управления. Оренбург: Оренбургский государственный университет; 2016. 147 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tsarkova E., Belyaev A., Lagutin Y., Matveev Y., Andreeva E. Technical Diagnostics of Equipment Using Data Mining Technologies. Safety in Aviation and Space Technologies: Select Proceedings of the 9th World Congress «Aviation in the XXI Century». Cham: Springer. 2022:345–356. Available by: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-85057-9_30 (accessed on 26.11.2022).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Шанин Д.А., Чикин В.В. Нейросетевой адаптивный контроллер для задачи управления объектом с неизвестной структурой посредством глобальной обратной связи. Инженерный вестник Дона. 2008;2. Доступно по: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2008/60 (дата обращения: 25.11.2022).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Евтушенко Ю.Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации. Москва; 1982. 432 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Dushkin A.V., Kasatkina T.I., Novoseltsev V.I., Ivanov S.V. An improved method for predicting the evolution of the characteristic parameters of an information system. Journal of Physics: Conference Series. 2018;973(1):012031. Available by: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1003/1/012012/meta (accessed on 26.11.2022).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Dubrovin A.S., Ogorodnikova O.V., Tsarkova E.G., Andreeva E.A., Kulikova T.N. Analysis and visualization in graph database management systems. Journal of Physics: Conference Series: Current Problems. 2021;1902(1):012059. Available by: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1902/1/012059 (accessed on 26.11.2022).</mixed-citation>
      </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>