ÓÄÊ 504.052+004.62 Ì.Ç. ÇÃÓÐÎÂÑÊÈÉ, À.À. ÁÎËÄÀÊ, Ê.Â. ÅÔÐÅÌΠÈÍÒÅËËÅÊÒÓÀËÜÍÛÉ ÀÍÀËÈÇ È ÑÈÑÒÅÌÍÎÅ ÑÎÃËÀÑÎÂÀÍÈÅ ÍÀÓ×ÍÛÕ ÄÀÍÍÛÕ Â ÌÅÆÄÈÑÖÈÏËÈÍÀÐÍÛÕ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈßÕ Êëþ÷åâûå ñëîâà: èíôîðìàöèîííîå ïðîñòðàíñòâî, ñîãëàñîâàííîñòü äàííûõ, Ìè- ðîâîé öåíòð äàííûõ, èíòåëëåêòóàëüíûé àíàëèç äàííûõ, óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ñîâðåìåííîå èññëåäîâàíèå ñëîæíûõ ñèñòåì ïðåäïîëàãàåò èõ îäíîâðåìåííîå èçó÷åíèå ñ ïîçèöèé ìíîãèõ íàó÷íûõ äèñöèïëèí, ÷òî ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ôîðìèðîâàíèÿ áîëåå ïîëíîé íàó÷íîé êàðòèíû ìèðà íà îñíîâå ñîçäà- íèÿ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ ìîäåëåé, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ñèñòåìíîãî ñîãëà- ñîâàíèÿ ýìïèðè÷åñêèõ äàííûõ, ìîäåëåé, ìåòîäîâ, èñïîëüçóåìûõ â ðàçëè÷íûõ íàó÷íûõ îáëàñòÿõ. Òàêèå èññëåäîâàíèÿ çà÷àñòóþ îñíîâàíû íà âçàèìîäåéñòâèè ìíîãèõ ó÷àñòíèêîâ íà óðîâíå ñðåäñòâ îáìåíà è ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ, ñðåäñòâ èõ îáðàáîòêè è àíàëèçà, âêëþ÷àÿ èíñòðóìåíòû ñèñòåìíîãî ñîãëàñîâà- íèÿ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ äàííûõ, èõ ñèñòåìàòèçàöèè, èíòåëëåêòóàëüíîé îáðà- áîòêè, îöåíêè àäåêâàòíîñòè, àíàëèçà êà÷åñòâà, êîððåêòíîñòè è ò.ä. Çàäà÷è äîë- ãîñðî÷íîãî õðàíåíèÿ è óïðàâëåíèÿ íàó÷íûìè äàííûìè, îðãàíèçàöèÿ âñåîáùå- ãî è ðàâíîïðàâíîãî äîñòóïà ê íèì, ñîäåéñòâèå ñîáëþäåíèþ ñòàíäàðòîâ äàííûõ âîçëîæåíû íà Ìèðîâóþ ñèñòåìó äàííûõ (ÌÑÄ, World Data System — WDS), ðàáîòàþùóþ ïîä ýãèäîé Ìåæäóíàðîäíîãî ñîâåòà ïî íàóêå (ÌÑÍ, International Council for Science — ICSU) [1, 2].  íàñòîÿùåé ñòàòüå ðàññìîò- ðåí êîìïëåêñ çàäà÷ èíòåëëåêòóàëüíîãî àíàëèçà è ñèñòåìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ íà- ó÷íûõ äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû. Ïðåäñòàâëåíû ìàòåìàòè÷åñêèå è ïðîãðàì- ìíî-òåõíè÷åñêèå èíñòðóìåíòû ðåøåíèÿ óêàçàííîãî êëàññà çàäà÷. Ðàññìîòðåí ïðèìåð ñèñòåìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ äàííûõ ýêîíîìè÷åñêîé, ýêîëîãè÷åñêîé è ñî- öèàëüíîé ïðèðîäû â çàäà÷å ãëîáàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ óñòîé÷èâî- ãî ðàçâèòèÿ, åæåãîäíî âûïîëíÿåìîãî â ðàìêàõ äåÿòåëüíîñòè Ìèðîâîãî öåíòðà äàííûõ «Ãåîèíôîðìàòèêà è óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå» (ÌÖÄ–Óêðàèíà) [3]. ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈß ÌÅÆÄÈÑÖÈÏËÈÍÀÐÍÛÕ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÉ ÍÀ ÁÀÇÅ ÌÖÄ–ÓÊÐÀÈÍÀ Èñõîäÿ èç ïîíèìàíèÿ âàæíîñòè óãëóáëåíèÿ ñîòðóäíè÷åñòâà ó÷åíûõ â îáëàñòè ñáîðà, îáìåíà è èñïîëüçîâàíèÿ äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû äëÿ íàó÷íûõ èñ- ñëåäîâàíèé, Ïðåçèäèóì ÍÀÍ Óêðàèíû â 2006 ã. èíèöèèðîâàë ñîçäàíèå â Óêðàèíå Ìåæäèñöèïëèíàðíîãî öåíòðà äàííûõ, êîòîðûé, ïðîéäÿ íåîáõîäè- ìûå ýòàïû ìåæäóíàðîäíîé ñåðòèôèêàöèè, â 2011 ã. âîøåë â ñîñòàâ Ìèðîâîé ñèñòåìû äàííûõ Ìåæäóíàðîäíîãî ñîâåòà ïî íàóêå è ïîëó÷èë ñòàòóñ Ìèðîâî- ãî öåíòðà äàííûõ ïî ãåîèíôîðìàòèêå è óñòîé÷èâîìó ðàçâèòèþ â Óêðàèíå (ÌÖÄ-Óêðàèíà). Óêðàèíñêèé Öåíòð ÿâëÿåòñÿ 53-ì ÌÖÄ, ñîçäàííûì â Ìèðî- âîé ñèñòåìå äàííûõ, êîòîðàÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îõâàòèëà 13 ñòðàí. Öåíòð ðà- áîòàåò íà áàçå Íàöèîíàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Óêðàèíû «Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò» è Èíñòèòóòà ïðèêëàäíîãî ñèñòåìíîãî àíàëèçà ÌÎÍÌÑ Óêðàèíû è ÍÀÍ Óêðàèíû. Íà ÌÖÄ-Óêðàèíà âîçëîæåíû çàäà÷è ñáîðà, îáðàáîòêè è àíàëèçà íàöèîíàëü- íûõ è ìèðîâûõ äàííûõ, íåîáõîäèìûõ äëÿ èññëåäîâàíèé â îáëàñòè óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ, à òàêæå îêàçàíèÿ ñîäåéñòâèÿ íàöèîíàëüíûì íàó÷íûì îðãàíèçàöèÿì 62 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 © Ì.Ç. Çãóðîâñêèé, À.À. Áîëäàê, Ê.Â. Åôðåìîâ, 2013 â ñáîðå è ïðåäîñòàâëåíèè êîíå÷íûì ïîëüçîâàòåëÿì íàáîðîâ äàííûõ ïî øèðîêî- ìó ñïåêòðó äèñöèïëèí [4]. Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ ÌÖÄ-Óêðàèíà ÿâëÿåòñÿ óíèêàëüíàÿ äëÿ Ìèðîâîé ñèñòåìû äàííûõ ñåòåâàÿ ìîäåëü ïîñòðîåíèÿ Öåíòðà òèïà «Network of networks». Ñîãëàñíî ýòîé ìîäåëè êàæäàÿ ãðóïïà íàó÷íûõ ó÷ðåæ- äåíèé Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû, êîòîðàÿ êîîðäèíèðóåò äåÿòåëüíîñòü îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ íàó÷íûõ íàïðàâëåíèé, îðãàíèçîâàëà ñîòðóäíè÷åñòâî â ðàìêàõ ÌÖÄ-Óêðàèíà. Ïî êàæäîìó íàó÷íîìó íàïðàâëåíèþ ñîáèðàþò è ïðåäî- ñòàâëÿþò íàó÷íûå äàííûå â ÌÖÄ-Óêðàèíà ñëåäóþùèå ó÷ðåæäåíèÿ: — Èíñòèòóò ïðèêëàäíîãî ñèñòåìíîãî àíàëèçà ÍÀÍ Óêðàèíû è ÌÎÍÌÑ Óêðàèíû (ñèñòåìíîå ñîãëàñîâàíèå ìåæäèñöèïëèíàðíûõ äàííûõ, èññëåäîâàíèå óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ); — Èíñòèòóò ãåîôèçèêè ÍÀÍ Óêðàèíû èì. Ñ.È. Ñóááîòèíà (èññëåäîâàíèå â îáëàñòè ñåéñìîëîãèè, ãðàâèìåòðèè, òåïëîâûõ ïîòîêîâ, àðõåî- è ïàëåîìàãíåòèç- ìà, ìàãíèòíûõ èçìåðåíèé); — Íàó÷íûé öåíòð àýðîêîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé Çåìëè Èíñòèòóòà ãåîëî- ãè÷åñêèõ íàóê ÍÀÍ Óêðàèíû (àýðîêîñìè÷åñêàÿ ñúåìêà äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ãåî- ëîãèè, ýêîëîãèè, ñåëüñêîì, ëåñíîì è âîäíîì õîçÿéñòâå); — Ãëàâíàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ ÍÀÍ Óêðàèíû (èññëåäîâàíèå â îáëàñòè êîñìè÷åñêîé ãåîäåçèè è ãåîäèíàìèêè; êîñìè÷åñêèå ëó÷è); — Ìîðñêîé ãèäðîôèçè÷åñêèé èíñòèòóò ÍÀÍ Óêðàèíû (ñáîð îêåàíîëîãè÷åñ- êèõ è ãèäðîìåòåîðîëîãè÷åñêèõ äàííûõ); — Èíñòèòóò ãåîãðàôèè ÍÀÍ Óêðàèíû (ñáîð êàðòîãðàôè÷åñêèõ äàííûõ); — ×åðíîáûëüñêèé öåíòð ïî ïðîáëåìàì ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè, ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ è ðàäèîýêîëîãèè (ñáîð äàííûõ î ðàäèàöèîííûõ, áèîëîãè÷åñêèõ è ìåäèöèí- ñêèõ ïîñëåäñòâèÿõ ×åðíîáûëüñêîé êàòàñòðîôû, î áåçîïàñíîñòè «ñàðêîôàãà»). Àíàëèç ïðîöåññîâ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ ñòðàí ìèðà è òåððèòîðèé (îáëàñòåé) Óêðàèíû è îöåíèâàíèå âëèÿíèÿ ñîâîêóïíîñòè ãëîáàëüíûõ óãðîç íà óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå ýòèõ îáúåêòîâ ÿâëÿåòñÿ êëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì ñëîæíîé ìåæäèñöèï- ëèíàðíîé çàäà÷è, òðåáóþùåé èçâëå÷åíèÿ è îáðàáîòêè áîëüøèõ ìàññèâîâ ãåîôè- çè÷åñêèõ è ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêèõ äàííûõ èç ðàçíîòèïíûõ èñòî÷íèêîâ, ñó- ùåñòâåííî îòëè÷àþùèõñÿ îäèí îò äðóãîãî ïî ôîðìàòàì ïðåäñòàâëåíèÿ è õðàíå- íèÿ äàííûõ [3]. Ê ìîìåíòó ñîçäàíèÿ Ìèðîâîãî öåíòðà äàííûõ â Óêðàèíå (2006 ã.) ñóùåñòâî- âàëè âñå ïðåäïîñûëêè äëÿ óñïåøíîãî ñîçäàíèÿ åãî ñåòåâîé èíôðàñòðóêòóðû.  êà- ÷åñòâå êîììóíèêàöèîííîé ïëàòôîðìû âíóòðè ñòðàíû áûëà èñïîëüçîâàíà Óêðàèí- ñêàÿ íàó÷íî-îáðàçîâàòåëüíàÿ òåëåêîììóíèêàöèîííàÿ ñåòü (Ukrainian Research & Academic Network — URAN), ôèçè÷åñêè îáúåäèíèâøàÿ âûøåóêàçàííóþ ãðóïïó ó÷ðåæäåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû [5, 6]. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ñ 2007 ã. ñåòü URAN âîøëà â ñî- ñòàâ îáùååâðîïåéñêîé àêàäåìè÷åñêîé ñåòè GEANT2, ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü èí- ôîðìàöèîííî ñâÿçàòü ÌÖÄ-Óêðàèíà ñ 52-ìÿ äðóãèìè ÌÖÄ Ìèðîâîé ñèñòåìû äàííûõ, à òàêæå ñ ïàðòíåðñêèìè íàó÷íûìè ó÷ðåæäåíèÿìè âñåãî ìèðà. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ÌÖÄ-Óêðàèíà, òðåáóþùèõ áîëüøèõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìîùíîñòåé è çíà÷èòåëüíûõ îáúåìîâ ïàìÿòè, èñïîëüçóåòñÿ âû÷èñëèòåëüíûé êëàñòåð ÍÒÓÓ «ÊÏÈ» ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 7 ÒÔëîïñ, âõîäÿùèé â ñîñòàâ åäè- íîé íàöèîíàëüíîé GRID-èíôðàñòðóêòóðû Óêðàèíû, êîòîðàÿ íàñ÷èòûâàåò â íà- ñòîÿùåå âðåìÿ 31 êëàñòåð. ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÀÐÈÉ ÈÍÒÅËËÅÊÒÓÀËÜÍÎÃÎ ÀÍÀËÈÇÀ È ÑÈÑÒÅÌÍÎÃÎ ÑÎÃËÀÑÎÂÀÍÈß ÄÀÍÍÛÕ Èíôîðìàöèîííàÿ ñðåäà ÌÖÄ-Óêðàèíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàñïðåäåëåííóþ èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêóþ ñèñòåìó, ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ ïîääåðæêè ìåæäèñöèïëèíàðíûõ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 63 Íèæíèé óðîâåíü ñèñòåìû îáåñïå÷èâàåò ñòàíäàðòèçàöèþ ïðîöåññîâ îáñëó- æèâàíèÿ äàííûõ. Ýòè ïðîöåññû îáðàçóþò íåïðåðûâíûé æèçíåííûé öèêë ñî ñëå- äóþùèìè ôàçàìè: ñîçäàíèå, îáðàáîòêà, àíàëèç äàííûõ, èõ ñîõðàíåíèå, ïóáëèêà- öèÿ è ïîâòîðíîå èñïîëüçîâàíèå [7–9].  ðàìêàõ òðåáîâàíèé, ïðåäúÿâëÿåìûõ Ìè- ðîâîé ñèñòåìîé äàííûõ ê îòäåëüíûì öåíòðàì, óñëîâèå îáåñïå÷åíèÿ ïîëíîãî æèçíåííîãî öèêëà äàííûõ ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì äëÿ ñåðòèôèêàöèè. Èñõîäÿ èç êîíöåïöèè îáúåäèíåíèÿ èñòî÷íèêîâ äàííûõ è ñåðâèñîâ — Global System of Data Systems, ïðèíÿòîé Ìèðîâîé ñèñòåìîé äàííûõ, èíôîðìàöèîííûå ðåñóðñû âñåé ñîâîêóïíîñòè èíòåãðèðóåìûõ èñòî÷íèêîâ è ñåðâèñîâ äîëæíû áûòü ïðåäñòàâëåíû êàê íîâûé åäèíûé èñòî÷íèê [1, 2, 10]. Ðåøåíèå ýòîé çàäà÷è îñëîæ- íÿåòñÿ òåì, ÷òî â èíôîðìàöèîííûõ ñèñòåìàõ öåíòðîâ Ìèðîâîé ñèñòåìû äàííûõ èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå ìîäåëè äàííûõ, êîòîðûå ïîñòðîåíû íà îñíîâå ðàçëè÷- íûõ (â ëó÷øåì ñëó÷àå êëèåíò-ñåðâåðíûõ èëè ñåðâèñ-îðèåíòèðîâàííûõ) àðõèòåê- òóð, ÷òî ÷àñòî òðåáóåò ðàçðàáîòêè ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ñðåäñòâ äëÿ îðãàíèçàöèè âçàèìîäåéñòâèÿ ñ óíàñëåäîâàííûì ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì. Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è ÌÖÄ-Óêðàèíà ðàçðàáîòàë ïðîòîòèï ðàñïðåäåëåííîé èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû [11], â êîòîðîé èíòåãðàöèÿ äàííûõ è ñåð- âèñîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ íà ñåìàíòè÷åñêîì óðîâíå ñ èñïîëüçîâàíèåì ÿçûêà îïèñàíèÿ îíòîëîãèé OWL, îáåñïå÷èâàþùåãî ïîääåðæêó åäèíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ äàííûõ ñ ó÷åòîì èõ ñåìàíòè÷åñêèõ ñâîéñòâ â êîíòåêñòå åäèíîé îíòîëîãèè ïðåäìåòíîé îáëàñ- òè [12]. Êàòàëîãèçàöèÿ èñòî÷íèêîâ äàííûõ â ýòîé ñèñòåìå îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ èñïîëü- çîâàíèåì îíòîëîãèè Global Change Master Directory (GCMD) Science Keywords [13]. Äëÿ ðåàëèçàöèè òàêîé ñèñòåìû â ðàáîòå [12] ïðåäëîæåí àãåíòíî-îðèåíòèðî- âàííûé ïîäõîä, èñïîëüçóÿ êîòîðûé â ðàìêàõ ñåðâèñ-îðèåíòèðîâàííîé àðõèòåêòó- ðû ìîæíî îñóùåñòâëÿòü èíòåãðàöèþ íå òîëüêî äàííûõ, íî è ñåðâèñîâ, à òàêæå îðãàíèçîâûâàòü èõ âçàèìîäåéñòâèå çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ àãåíòîâ. Ýòè àãåíòû ïðåä- ñòàâëÿþò ñîáîé ñïåöèàëèçèðîâàííûå ìèãðèðóþùèå ïðîãðàììíûå êîìïîíåíòû, êîòîðûå èìåþò óíèêàëüíûå äëÿ èõ ïðåäìåòíîé îáëàñòè OWL-îíòîëîãèè è ôàéëû XML, îïðåäåëÿþùèå ïàðàìåòðû èõ ïîäêëþ÷åíèÿ ê èñòî÷íèêó, ïðàâèëà ïðîåöèðî- âàíèÿ ñëîâàðÿ íà èñòî÷íèê äàííûõ è ïàðàìåòðû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ [14]. Âçàèìîäåéñòâèå ïîëüçîâàòåëåé ñ ðàçðàáîòàííîé ñèñòåìîé îðãàíèçîâàíî ÷åðåç ïîðòàë ÌÖÄ-Óêðàèíà: http://wdc.org.ua. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåí âíåøíèé âèä ïîëüçî- âàòåëüñêîãî WEB-èíòåðôåéñà, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò îðãàíèçàöèþ âèðòóàëüíîãî ïðîñòðàíñòâà èñòî÷íèêîâ äàííûõ è ñåðâèñîâ: ðåãèñòðàöèÿ èñòî÷íèêîâ äàííûõ è ñåð- âèñîâ ñ ïðèâÿçêîé ê åäèíîé GCMD-îíòîëîãèè, ìîíèòîðèíã ñîñòîÿíèÿ èñòî÷íèêîâ äàííûõ è ñåðâèñîâ, ïîëó÷åíèå ñïðàâî÷íîé ìåòàèíôîðìàöèè î íèõ; ïîèñê è èíòåãðà- öèþ äàííûõ: ôîðìèðîâàíèå çàïðîñîâ ïóòåì çàäàíèÿ ïàðàìåòðîâ ôèëüòðîâ èëè íå- ïîñðåäñòâåííîãî ââåäåíèÿ SPARQL-çàïðîñà, îãðàíè÷åíèå çîíû ïîèñêà ïî èñòî÷íè- êàì äàííûõ, ïðèâåäåíèå ðåçóëüòàòîâ ïîèñêà ê âèäó, îïðåäåëÿåìîìó ïîëüçîâàòåëåì (ïîääåðæèâàþòñÿ ôîðìàòû XML, JPEG, CSV, HTML, ðàçëè÷íûå âèäû ãðàôèêîâ è òàáëèö). Ñèñòåìà âêëþ÷àåò òàêæå ñåðâèñû äëÿ àíàëèòè÷åñêîé îáðàáîòêè äàííûõ (ôàêòîðíûé àíàëèç, êëàñòåðíûé àíàëèç, êîððåëÿöèîííûé àíàëèç è ò.ï.). Èñïîëüçóÿ ðàçðàáîòàííóþ ñèñòåìó, ÌÖÄ-Óêðàèíà îáåñïå÷èâàåò âçàèìîäåé- ñòâèå îðãàíèçàöèé-âëàäåëüöåâ äàííûõ (âåäóùèõ íàó÷íûõ ó÷ðåæäåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû) â ðàìêàõ ìîäåëè «Network of Networks». Ýòîò ïðèíöèï âïåðâûå áûë ïðåäëîæåí ÌÖÄ-Óêðàèíà è ïðèíÿò Ìèðîâîé ñèñòåìîé äàííûõ êàê îáðàçåö äëÿ äðóãèõ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ öåíòðîâ [4]. Âçàèìîäåéñòâèå íàó÷íûõ ó÷ðåæäåíèé, â òîì ÷èñëå â ðàìêàõ Ðîññèéñêî-Óêðàèíñêîãî ñåãìåíòà Ìèðîâîé ñèñòåìû äàí- íûõ [11, 15], ïðè ïîääåðæêå ÍÀÍ Óêðàèíû, ÐÀÍ, Ðîññèéñêîãî è Óêðàèíñêîãî ôîíäîâ ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ïîçâîëÿåò ÌÖÄ-Óêðàèíà è åãî ïàðòíå- ðàì óñïåøíî ïðîâîäèòü ðÿä ìåæäèñöèïëèíàðíûõ èññëåäîâàíèé â îáëàñòè íàóêè î Çåìëå, â ÷àñòíîñòè â îáëàñòè èññëåäîâàíèÿ ñëîæíûõ ýêîëîãî-ñîöèàëüíî-ýêîíî- ìè÷åñêèõ ñèñòåì â êîíòåêñòå èõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ (âûïîëíåíî 10 ñîâìåñò- íûõ óêðàèíñêî-ðîññèéñêèõ ïðîåêòîâ). 64 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 ÑÈÑÒÅÌÍÎÅ ÑÎÃËÀÑÎÂÀÍÈÅ ÄÀÍÍÛÕ ÐÀÇËÈ×ÍÎÉ ÏÐÈÐÎÄÛ Äàííûå, èñïîëüçóåìûå â ìåæäèñöèïëèíàðíûõ èññëåäîâàíèÿõ, êàê ïðàâèëî, èìå- þò ðàçëè÷íóþ ïðèðîäó, îïðåäåëÿåìóþ èõ îáúåêòèâíûì ñîäåðæàíèåì, öåëåâûì íàçíà÷åíèåì è ñïîñîáîì ïîëó÷åíèÿ.  ýòîì ñëó÷àå ïîñòðîåíèå àãðåãèðîâàííûõ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ ìîäåëåé [3] òðåáóåò ðåøåíèÿ öåëîãî êîìïëåêñà çàäà÷, ñâÿ- çàííûõ ñ ïðèâåäåíèåì ýòèõ äàííûõ ê åäèíîé ñåìàíòèêå, åäèíîìó äèàïàçîíó çíà÷åíèé è åäèíûì åäèíèöàì èçìåðåíèÿ ïðè óñëîâèè ìèíèìèçàöèè èíôîðìàöè- îííûõ ïîòåðü, íåèçáåæíî âîçíèêàþùèõ â ðåçóëüòàòå ñîãëàñîâàíèÿ. Òàêîå ñîãëà- ñîâàíèå äàííûõ îáóñëîâëèâàåò íåîáõîäèìîñòü ðåøåíèÿ íåñêîëüêèõ òèïîâ çàäà÷. Ïåðâûé òèï çàäà÷ ñâÿçàí ñ îöåíêîé èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü, âîçíèêàþùèõ â ðåçóëüòàòå ñîãëàñîâàíèÿ äàííûõ. Âòîðîé òèï çàäà÷ ñâÿçàí ñ ðàçðàáîòêîé ìå- òîäîëîãèè êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè ñîãëàñîâàííîñòè äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû, òðåòèé — ñ ðàçðàáîòêîé àëãîðèòìîâ è ìåòîäîâ òàêîãî ñîãëàñîâàíèÿ.  îáùåì ñëó÷àå èññëåäîâàíèå îïðåäåëåííîãî ÿâëåíèÿ ñâÿçàíî ñ àíàëèçîì è îáðàáîòêîé ñâåäåíèé î íåì. Ýòè ñâåäåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé êîëè÷åñòâåííûå è (èëè) êà÷åñòâåííûå îöåíêè ñâîéñòâ íåêîòîðîé ñîâîêóïíîñòè îáúåêòîâ O oi { }, i n1, , ãäå oi — çíà÷åíèÿ èäåíòèôèêàòîðîâ íîìèíàëüíîé øêàëû îáúåêòîâ èç ïðåäñòàâëåííîé ñîâîêóïíîñòè. Ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî òàêèå äàííûå ÿâëÿþòñÿ ðå- çóëüòàòîì îòîáðàæåíèé âèäà O X j m I jj   , ,1 , (1) ãäå I j mj , ,1 , — îòîáðàæåíèå, îïðåäåëåííîå íà ìíîæåñòâå îáúåêòîâ ( ( ) )D I Oj  , ñ îáëàñòüþ çíà÷åíèé, ñîîòâåòñòâóþùåé îáëàñòè îïðåäåëåíèÿ ïîêàçàòåëÿ X j, ò.å. E I D Xj j( ) ( ) . Ñåìàíòèêà îòîáðàæåíèé I j mj , ,1 , è îòîæäåñòâëÿåìûõ ñ íèìè ïîêàçàòåëåé X j â ñîîòíîøåíèè (1) ôîðìóëèðóåòñÿ, èñõîäÿ èç öåëåé èññëåäîâàíèÿ, è îïðåäå- ëÿåò îáúåêòèâíîå ñîäåðæàíèå (ñâîéñòâî îöåíèâàíèÿ), öåëåâîå íàçíà÷åíèå (ïðåä- íàçíà÷åíèå ýòèõ îöåíîê) è ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ (äàííûå ìîãóò áûòü ðåçóëüòàòîì èçìåðåíèé, ìîäåëèðîâàíèÿ, ýêñïåðòíîãî îöåíèâàíèÿ). Èíôîðìàöèîííûå ïîòåðè ïðè ïðåîáðàçîâàíèè èçìåðèòåëüíûõ øêàë. Âîçìîæíîñòè ñîâìåñòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû âî ìíîãîì çàâèñÿò îò òèïîâ øêàë, â êîòîðûõ îíè èçìåðåíû [16]. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 65 Ðèñ. 1. Âíåøíèé âèä ïîëüçîâàòåëüñêîãî WEB-èíòåðôåéñà äëÿ ïîèñêà è èíòåãðàöèè äàííûõ Öåëü èçìåðèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ ñîñòîèò â îïðåäåëåíèè ñîñòîÿíèÿ ýìïè- ðè÷åñêîé ñèñòåìû E O R ( , ) (ãäå R r k mk { }, ,1 , — ìíîæåñòâî îòíîøåíèé ìåæäó îáúåêòàìè ìíîæåñòâà O) ñ ïîìîùüþ ïîñòàâëåííîé åé â ñîîòâåòñòâèå èç- ìåðèòåëüíîé ñèñòåìû M O R  ( , ) , â êîòîðîé     O o k nk{ }, ,1 , — ìíîæåñòâî ñèìâîëîâ, à     R r l ml{ }, ,1 , — ìíîæåñòâî äîïóñòèìûõ îòíîøåíèé íà O . Ñîîò- âåòñòâèå ìåæäó ýìïèðè÷åñêîé è èçìåðèòåëüíîé ñèñòåìîé çàäàíî ñ ïîìîùüþ ñþðúåêöèè g E M:  . Øêàëà èçìåðåíèé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òðîéêó S E M g ( , , ) , êîòîðàÿ ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåò ïðîöåññ èçìåðåíèÿ [17]. Îöåíêà èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü ïðè èçìåðåíèè ñ ïîìîùüþ øêàëû S E M g ( , , ) çàâèñèò îò îöåíêè íåîïðåäåëåííîñòè îáðàòíîãî îòîáðàæåíèÿ g M E 1 : . Ñîãëàñíî [18] èíôîðìàöèÿ, ïîëó÷åííàÿ â ðåçóëüòàòå íåïîñðåäñò- âåííîãî âûÿñíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ýìïèðè÷åñêîé ñèñòåìû, îïðåäåëÿåòñÿ êàê I H EE  ( ) , ãäå H E( ) — åå ñîáñòâåííàÿ ýíòðîïèÿ. Íî, êàê ïðàâèëî, ñîñòîÿíèå ýì- ïèðè÷åñêîé ñèñòåìû ìîæíî îïðåäåëèòü ëèøü îïîñðåäîâàíî ñ ïîìîùüþ øêàëû S E M g ( , , ) .  ýòîì ñëó÷àå ýìïèðè÷åñêàÿ è èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìû ðàññìàòðè- âàþòñÿ êàê çàâèñèìûå è èìååò ìåñòî ñîîòíîøåíèå I H E H E MM E  ( ) ( | ) , (2) ãäå H E M( | ) — óñëîâíàÿ ýíòðîïèÿ, õàðàêòåðèçóþùàÿ íåîïðåäåëåííîñòü ñîñòî- ÿíèÿ ýìïèðè÷åñêîé ñèñòåìû â òîì ñëó÷àå, êîãäà ñîñòîÿíèå èçìåðèòåëüíîé ñèñòåìû ïîëíîñòüþ îïðåäåëåíî. Òàêèì îáðàçîì, èíôîðìàöèîííûå ïîòåðè ìîæíî îöåíèòü ñ ïîìîùüþ âåëè÷èíû I M E I I H E IE M E( , ) ( | )   . (3) Ïîëíàÿ èíôîðìàöèÿ ñèñòåì E è M , îïðåäåëåííàÿ ïî ôîðìóëå (2), ÿâëÿåòñÿ ñèììåòðè÷íîé: H E H E M I I H M H M EM E E M( ) ( | ) ( ) ( | )      , (4) ãäå H M E( | ) — óñëîâíàÿ ýíòðîïèÿ èçìåðèòåëüíîé ñèñòåìû.  ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ ïîáî÷íîãî âëèÿíèÿ íà èçìåðèòåëüíóþ ñèñòåìó îíà ñ÷è- òàåòñÿ ïîä÷èíåííîé ýìïèðè÷åñêîé ñèñòåìå (H M E( | )  0), à âûðàæåíèå (3) ñ ó÷å- òîì ñîîòíîøåíèÿ (4) ïðèíèìàåò âèä I M E H E H M( , ) ( ) ( )  . (5) Ïðîöåññ ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ èç îäíîé øêàëû S1 â äðóãóþ S 2 ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê ïðîöåññ èçìåðåíèÿ, â êîòîðîì S1 âûñòóïàåò â ðîëè ýìïèðè÷åñ- êîé ñèñòåìû, à S 2 — èçìåðèòåëüíîé, ò.å. ìîæíî îïðåäåëèòü íîâóþ øêàëó T S SS S1 2 1 2  ( , , ) , ãäå  : S S1 2 . Øêàëû S1 è S 2 áóäåì ñ÷èòàòü ýêâèâàëåíòíûìè, åñëè ñóùåñòâóåò   : S S1 2 , ïðè êîòîðîì I S S( , )1 2 0 . Î÷åâèäíî, ÷òî îòíîñèòåëüíî êëàñ- ñîâ  { } ìíîæåñòâî øêàë T S SS S1 2 1 2  ( , , ) ðàçáèâàåòñÿ íà êëàññû ýêâèâà- ëåíòíîñòè (òèïû) S è ïðåîáðàçîâàíèå äàííûõ â ïðåäåëàõ øêàë îäíîãî òèïà íå ïðè- âîäèò ê èíôîðìàöèîííûì ïîòåðÿì. Åñëè îïðåäåëèòü O X R O X Ri j   , , òî øêàëû ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì [17]: — êîëè÷åñòâåííûå øêàëû, äëÿ êîòîðûõ   { } : x ax bi j , S S Si j,  , x X x Xi i j j  , , a b, — ïàðàìåòðû ìàñøòàáà è ñäâèãà; — ïîðÿäêîâûå øêàëû, äëÿ êîòîðûõ   { }  : ( ) ( )x x x xi j i j , S S Si j,  , x x X x x Xi j i i j j, , ( ), ( )   ; 66 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 — íîìèíàëüíûå øêàëû, äëÿ êîòîðûõ    { }  : ( ) ( )x x x xi j i j , S S Si j,  , x x X x x Xi j i i j j, , ( ), ( )   . Ïåðå÷èñëåííûå òèïû øêàë ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè è ïîçâî- ëÿþò äàâàòü êàê êîëè÷åñòâåííóþ, òàê è êà÷åñòâåííóþ îöåíêó ñâîéñòâ èññëåäóå- ìûõ îáúåêòîâ. Òàêèì îáðàçîì, ðåøåíèå çàäà÷ ñîãëàñîâàíèÿ äàííûõ ìîæåò áûòü ñâåäåíî ê ïîñòðîåíèþ ïðîöåäóðû ïðåîáðàçîâàíèÿ  : S S1 2 , ïðè ýòîì øêàëû S1 è S 2 ìîãóò îòíîñèòüñÿ êàê ê îäíîìó, òàê è ê ðàçíûì òèïàì.  òîì ñëó÷àå, êîãäà S1 è S 2 îòíîñÿòñÿ ê ðàçíûì òèïàì øêàë, èìååò ìåñòî ñîîòíîøåíèå I S S( , )1 2    H S H S( ) ( )1 2 0.  ýòîì ñëó÷àå ñ÷èòàþò, ÷òî øêàëà S1 «ñèëüíåå», ÷åì øêàëà S 2 , è ïðè ïåðåõîäå S S1 2 âîçíèêàþò èíôîðìàöèîííûå ïîòåðè. Ïðè îáðàòíîì ïåðåõîäå, êîãäà I S S( , )2 1 0 , â ìîäåëè âîçíèêàåò íåîïðåäåëåííîñòü, ÷èñëåííî ðàâíàÿ I S S( , )2 1 . Ñðåäè èçâåñòíûõ øêàë íàèáîëåå «ñëàáûìè» ÿâëÿþòñÿ íîìèíàëüíûå øêàëû, íàèáîëåå «ñèëüíûìè» — êîëè÷åñòâåííûå øêàëû, ïîðÿäêîâûå øêàëû â ýòîì ñìûñëå çàíèìàþò ïðîìåæóòî÷íîå ïîëîæåíèå. ×èñëåííàÿ îöåíêà èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü, âîçíèêàþùèõ ïðè ïåðåõîäå îò êîëè÷åñòâåííîé øêàëû ê ïîðÿäêîâîé (èëè íîìèíàëüíîé) øêàëå, ôîðìóëèðóåòñÿ â òåðìèíàõ êîëè÷åñòâà îòñ÷åòîâ èñõîäíîé (êîëè÷åñòâåííîé) øêàëû n è êîëè÷å- ñòâà îòñ÷åòîâ öåëåâîé (ïîðÿäêîâîé èëè íîìèíàëüíîé) øêàëû m. Ýòî âûðàæåíèå äëÿ ïîðÿäêîâîé øêàëû îïðåäåëÿåòñÿ êàê I n m R n l C C m m l n l l n m l m ( , ) ( , ) ( )max( , ) min( , )    log 1 , (6) à äëÿ íîìèíàëüíîé øêàëû ïðèîáðåòàåò âèä I n m S n l A A ml m m l n l l n m ( , ) ( , ) ( )max( , ) min( , )    1 log . (7)  ôîðìóëàõ (6) è (7) Cm l , C n l l n max( , ) min( , ) îáîçíà÷àþò ÷èñëî ñî÷åòàíèé, Am l è A n l l n max( , ) min( , ) — ÷èñëî ðàçìåùåíèé, R n l C l j j l j l j n( , ) ( ) ( )     0 1 — ÷èñëî Ìîðãàíà, à S n l R n l l ( , ) ( , ) !  — ÷èñëî Ñòèðëèíãà âòîðîãî ðîäà. Òàêèì îáðàçîì, ïðè ïðåîáðàçîâàíèè äàííûõ ñ öåëüþ èõ ñîãëàñîâàíèÿ ñëåäó- åò ó÷èòûâàòü âîçìîæíûå ëèáî èíôîðìàöèîííûå ïîòåðè, ëèáî ðîñò íåîïðåäåëåí- íîñòè ìîäåëè, êîòîðûå âîçíèêàþò ïðè ïåðåõîäå îò îäíèõ òèïîâ øêàë ê äðóãèì. Íåîïðåäåëåííîñòü ìîäåëè, âîçíèêàþùàÿ ïðè ïåðåõîäå îò áîëåå «ñëàáûõ» øêàë ê áîëåå «ñèëüíûì» øêàëàì, ìîæåò áûòü ÷àñòè÷íî óìåíüøåíà çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè îá èññëåäóåìûõ îáúåêòàõ. Íàïðèìåð, åñëè ïðè êëàñòå- ðèçàöèè îáúåêòîâ ïî êàêîìó-ëèáî ïîêàçàòåëþ X j ñîõðàíèòü èíôîðìàöèþ î ñðåä- íèõ çíà÷åíèÿõ äëÿ êàæäîãî êëàñòåðà C j , òî èñïîëüçîâàíèå ýòîé äîïîëíèòåëüíîé èí- ôîðìàöèè ïðè îáðàòíîì ïåðåõîäå îò íîìèíàëüíûõ çíà÷åíèé êëàñòåðîâ C j ê êîëè- ÷åñòâåííûì îöåíêàì X j ïîçâîëÿåò ñíèçèòü íåîïðåäåëåííîñòü ìîäåëè. Ïîëåçíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè ïðè ïðåîáðàçîâà- íèè äàííûõ ìîæíî îöåíèòü ñ ïîìîùüþ âûðàæåíèÿ U I S S I S S I S S I( , , ) ( , ) (( , ) | )1 2 1 2 1 2   , (8) ãäå U I S S( , , )1 2 — ïîëåçíîñòü äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè I ïðè ïåðåõîäå îò øêàëû S1 ê øêàëå S 2 , I S S( , )1 2 è I S S I(( , ) | )1 2 — ïîòåðè èíôîðìàöèè ïðè ïðåîáðàçîâàíèè äàííûõ ñîîòâåòñòâåííî áåç èñïîëüçîâàíèÿ è ñ èñïîëüçîâàíèåì äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè I . ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 67 Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííàÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó äëè- íîé ïðîòîêîëà èçìåðåíèé k (êîëè÷åñòâî àíàëèçèðóåìûõ îáúåêòîâ) è íîðìèðîâàííû- ìè íà max ( , ) k I S S 1 2 çíà÷åíèÿìè I S S( , )1 2 (êðèâàÿ 1), I S S I(( , ) | )1 2 (êðèâàÿ 2) è U I S S( , , )1 2 (êðèâàÿ 3) äëÿ ïðèâåäåííîãî âûøå ïðèìåðà. Êàê âèäíî, èìåííî äëÿ êðèòè÷åñêèõ äëèí ïðîòîêîëîâ, êîãäà èíôîðìàöèîííûå ïîòåðè äîñòèãàþò ìàêñèìóìà, ïîëåçíîñòü äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèè îêàçûâàåòñÿ íàèáîëüøåé è ñîñòàâëÿåò â îòíîñèòåëüíûõ åäèíèöàõ îêîëî 60 % ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ èíôîðìàöèîí- íûõ ïîòåðü. Ïîñòðîåíèå ìåòðèê äëÿ îöåíêè ñîãëàñîâàííîñòè äàííûõ. Âñå èìåþ- ùèåñÿ â ðàñïîðÿæåíèè èññëåäîâàòåëÿ äàííûå âèäà (1) ìîãóò áûòü ïðåäñòàâëå- íû ìàòðèöåé «îáúåêò–ñâîéñòâî» [19]: X xi j i j n m    ( ), , , 1 1, (9) â êîòîðîé ñòðîêà X i ñîîòâåòñòâóåò íà- áîðó çíà÷åíèé, õàðàêòåðèçóþùåìó ñâîéñòâà îáúåêòà oi , à ñòîëáåö X j çà- äàåò çíà÷åíèÿ j-ãî ïîêàçàòåëÿ äëÿ âñåé âûáîðêè îáúåêòîâ. Îïðåäåëåííûå â òåðìèíàõ äàííûõ ðàçëè÷íûå «ïðåäñòàâëåíèÿ» îäíîãî è òîãî æå ÿâëåíèÿ, òàêèå êàê âûáîðêè îáúåê- òîâ, âðåìåííûå ðÿäû, ïðîåêöèè ñâîéñòâ è ò.ï., ñîîòâåòñòâóþò ðàçëè÷íûì ïîä- ìíîæåñòâàì V X , êîòîðûå ìîãóò áûòü çàäàíû êàê êîìïîçèöèè íà ìíîæåñòâå ýëåìåíòàðíûõ âûáîðîê V Xi i — ãîðèçîíòàëüíûõ ñå÷åíèé ìàòðèöû (9), è ýëå- ìåíòàðíûõ ïðîåêöèé V Xj j — âåðòèêàëüíûõ ñå÷åíèé òîé æå ìàòðèöû. Åñëè îáîçíà÷èòü ~ V ïðîèçâîëüíóþ âûáîðêó èëè ïðîåêöèþ, à ~ X — ýëåìåíòàðíóþ âû- áîðêó èëè ïðîåêöèþ, òî ñïðàâåäëèâî ðàçëîæåíèå ~ V ïî ìíîæåñòâó ~ X : ~ ~ | ~ | V X i X i 1  . (10) Ïîäõîä ê ïîñòðîåíèþ ìåòðè÷åñêèõ ïðîñòðàíñòâ äëÿ êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè ñîãëàñîâàííîñòè äàííûõ, ïîäðîáíî èçëîæåííûé â ðàáîòå [20], îñíîâàí íà èñ- ïîëüçîâàíèè ðàçëîæåíèÿ (10).  îáùåì ñëó÷àå íà ìíîæåñòâå ~ ~ X X i { } ìîæíî çàäàòü ñèãìà-àëãåáðó  [21] è îïðåäåëèòü ìåòðè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî ( ~ , , )X   , èçîìîðôíîå âåðîÿòíîñòíîìó ïðîñòðàíñòâó. Èíûìè ñëîâàìè, íåçàâèñèìî îò òèïîâ øêàë, â êîòîðûõ ïðåäñòàâ- ëåíû äàííûå, ïðîèñõîäèò îòîáðàæåíèå èõ çíà÷åíèé â íîìèíàëüíûå ñîáûòèÿ, îïðåäåëåííûå íà ìíîæåñòâå ~ X .  ñëó÷àå, êîãäà äàííûå ïðåäñòàâëåíû â êîëè÷åñòâåííûõ øêàëàõ, ~ ~ X Xi  ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ýëåìåíòû ëèíåéíîãî ïðîñòðàíñòâà E X E X m( ) ( )1   èëè èñ- ïîëüçîâàòü äðóãèå ìîäåëè, íàïðèìåð êâàòåðíèîíû [22], íà êîòîðûõ ââåäåíà ìåòðèêà. Åñëè óäàåòñÿ îïðåäåëèòü ïðîñòðàíñòâî ñ íîðìîé | | ~ | | ( ), | ~ | / X w xi j i j p j X p            1 1 , (11) 68 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 k 1 3 2 Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü  I I k / max îò äëèíû ïðîòîêîëà èçìåðåíèé k äëÿ ïåðåõîäà îò íîìèíàëüíîé øêàëû ê ïîðÿä- êîâîé øêàëå  I I k / max ãäå w j — âåñîâûå êîýôôèöèåíòû îáúåêòîâ èëè ïîêàçàòåëåé, ïîÿâëÿåòñÿ âîç- ìîæíîñòü èíòåãðàëüíîé îöåíêè ïðåäñòàâëåíèé ñ ïîìîùüþ íîðìû || ~ ||Vi            || ~ || ~ ~ / X k p X V p k i 1 , à òàêæå èõ áëèçîñòè || ~ || || ~ || ( ~ , ~ ) || ~ ~ || || ~ || || ~ V V d V V V V Vi j i j i j i   V j || . (12) Ïðè p  2 èìååì åâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî [23], ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü îïðåäå- ëèòü â íåì ïîíÿòèå îðòîãîíàëüíîñòè (íåçàâèñèìîñòè) ïðåäñòàâëåíèé. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî îïðåäåëåíèå ðàññòîÿíèÿ â ñîîòíîøåíèè (12) ìîæåò âàðüèðîâàòüñÿ â çàâèñèìîñòè îò öåëåé èññëåäîâàíèÿ. Íàïðèìåð, âìåñòî || ~ ~ ||V Vi j ÷àñòî èñïîëüçóþò || ||,Vi j , ãäå Vi j, — íåêîòîðîå óñðåäíåíèå (ñðåäíåå èëè ìåäèà- íà) [17], íàéäåííîå êàê ðåøåíèå çàäà÷è arg min ( ( , ~ ) ( , ~ )), , V i j i i j jd V V d V V   . Ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû è äðóãèå íîðìû, íàèáîëåå òî÷íî îòðàæàþùèå ñìûñë òîãî, êàêèå ïðåäñòàâëåíèÿ ñ÷èòàòü áëèçêèìè. Òàê, äëÿ îöåíêè «áëèçîñòè» ñòàòèñòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëåíèé â ðàáîòå [20] ïðåäëîæåíà ìåðà L P Q H P Q H P H Q( , ) ( ) ( )         2 2 , ãäå P è Q — îöåíèâàåìûå ðàñïðåäåëåíèÿ, P Q p q p q   2 2 2 1 1 2 2,    p qn n 2 — óñðåäíåííîå ðàñïðåäåëåíèå, H P Q       2 , H P( ) è H Q( ) — ýíò- ðîïèÿ Øåííîíà [24]. Íà îñíîâàíèè ýòîé ìåðû ìîæíî ðàçðàáîòàòü ðÿä îöåíîê, èìåþùèõ ïðàêòè- ÷åñêóþ öåííîñòü ïðè ðåøåíèè ðàçíîîáðàçíûõ çàäà÷. Ïðåäëîæåííûé â ðàáîòå [20] ïîäõîä ê ïîñòðîåíèþ òàêèõ êðèòåðèåâ ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû íàéòè ðàñïðåäåëåíèÿ, âûñòóïàþùèå â ðîëè íàèëó÷øåãî Psup è íàè- õóäøåãî Pinf ñ òî÷êè çðåíèÿ ðåøåíèÿ êîíêðåòíîé ïðèêëàäíîé çàäà÷è.  ýòîì ñëó÷àå êðèòåðèé ìîæåò áûòü îïðåäåëåí ñëåäóþùèì îáðàçîì: S P L P P L P P L P P L P P ( ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , inf inf inf sup inf inf in    f ) . (13) Åñëè ó÷åñòü, ÷òî L P P( , )inf inf  0 , òî ñîîòíîøåíèå (13) ïðèìåò îêîí÷àòåëü- íûé âèä S P L P P L P P ( ) ( , ) ( , ) inf sup inf  . Î÷åâèäíî, ÷òî S P( ) ,{ }0 1 . Çíà÷åíèå ýòîãî êðèòåðèÿ ìîæíî ðàñöåíèâàòü êàê êîëè÷åñòâåííóþ îöåíêó ðàñïðåäåëåíèÿ P, âûðàæåííóþ â îòíîñèòåëüíîé øêàëå. Ïóñòü èìååòñÿ ìíîæåñòâî ðàñïðåäåëåíèé   { }P j mj , ,1 , à òàêæå îïðåäå- ëåíû ãðàíè÷íûå ðàñïðåäåëåíèÿ Psup è Pinf . Òîãäà íà ìíîæåñòâå  ìîæåò áûòü îïðåäåëåí íåñòðîãèé ïîðÿäîê          : , ( ) ( )p p S p S pi j i j , ò.å. ìî- ãóò áûòü ðåøåíû îïòèìèçàöèîííûå çàäà÷è âèäà max ( ( )), max ( ( )) P P S P S P     arg . Ìåòîäû ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ. Ïðè ðàçðàáîòêå è èñïîëüçîâàíèè ìåòîäîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü îãðàíè÷åíèÿ, íàêëàäûâàåìûå òèïàìè øêàë, â êîòîðûõ ïðåäñòàâëåíû äàííûå. Òàê, ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ â ïðåäåëàõ îäíî- ãî òèïà øêàë äîëæíû îáåñïå÷èâàòü îòñóòñòâèå èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü. Åñëè òèïû èñõîäíîé è öåëåâîé øêàë íå ñîâïàäàþò, íåîáõîäèìî òàêèå ïîòåðè ìèíèìèçèðîâàòü. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 69  ñëó÷àå, êîãäà äàííûå ïðåäñòàâëåíû â êîëè÷åñòâåííûõ øêàëàõ ( , ,X R j mj  1 , ãäå R — ïîëå äåéñòâèòåëüíûõ ÷èñåë [21]) è åñòü íåîáõîäè- ìîñòü ïðèâåäåíèÿ äàííûõ ê åäèíîé ñåìàíòèêå è äèàïàçîíó çíà÷åíèé, òî òàêîå ïðåîáðàçîâàíèå äàííûõ (çíà÷åíèé ïîêàçàòåëåé) C X Rj j C j:   äîëæíî áûòü áåç èíôîðìàöèîííûõ ïîòåðü, ÷òî íàêëàäûâàåò íà ýòè ïðåîáðàçîâàíèÿ óñëîâèå ìîíîòîííîñòè: x x C x C x k l n k lk j l j j k j j l j, , , ,( ) ( ); , [ , ],   1 . Ýòèì òðåáîâàíèÿì ñîîòâåòñòâóþò ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå íîðìèðîâêè — ìî- íîòîííûå ïàðàìåòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ëèíåéíàÿ íîðìèðîâêà îïðåäåëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ âûðàæåíèåì C x x a b ln i j i j( ), ,   , (14) ãäå xi j, — çíà÷åíèå èç ìàòðèöû (9), a — ïàðàìåòð, çàäàþùèé ñìåùåíèå; b — ïàðàìåòð, îïðåäåëÿþùèé ìàñøòàá íîðìèðîâêè. Ïðèìåðîì íåëèíåéíîé íîðìèðîâêè ìîæåò ñëóæèòü ïðåîáðàçîâàíèå C x a x b nn i j i j( ) exp, ,                     1 1 , (15) çàäàþùåå ëîãèñòè÷åñêóþ êðèâóþ [25], â êîòîðîé ïàðàìåòðû a è b èìåþò òîò æå ñìûñë, ÷òî è â ôîðìóëå (14). Ïàðàìåòðû ïðåîáðàçîâàíèé (14) è (15) âûáèðàþò òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïðè- âåñòè èñõîäíûå äàííûå ê çàäàííîìó äèàïàçîíó çíà÷åíèé (íàèáîëåå ÷àñòî ê èíòåð- âàëó [ , ]0 1 ). Ïðè ýòîì ïàðàìåòðû òàêèõ íîðìèðîâîê äîëæíû èìåòü òå æå åäèíèöû èç- ìåðåíèÿ, ÷òî è èñõîäíûå ïîêàçàòåëè, ÷òî îáåñïå÷èò áåçðàçìåðíîñòü íîðìèðîâàííûõ çíà÷åíèé ïîêàçàòåëåé. Ýòè çíà÷åíèÿ ñëåäóåò òðàêòîâàòü êàê ïîëîæåíèå àíàëèçèðóå- ìîãî îáúåêòà îòíîñèòåëüíî íåêîòîðîãî ìíîæåñòâà ýòàëîíîâ. Ñïîñîá âûáîðà òàêèõ ýòàëîíîâ áóäåò îïðåäåëÿòü îêîí÷àòåëüíî ñåìàíòèêó íîðìèðîâàííûõ çíà÷åíèé. ×àñòî äëÿ âû÷èñëåíèÿ çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ a è b èñïîëüçóþò âûðàæåíèÿ a x b x x i n i j i n i j i n i j      min ( ), max( ) min ( ) , , , , , , 1 1 1 (16) èëè a X n x b X x X n j i j i n j i j j i n          1 1 2 1 , , , ( ) ( )  , (17) ãäå X j — ñðåäíåå çíà÷åíèå, ( )X j — ñòàíäàðòíîå îòêëîíåíèå ïîêàçàòåëÿ X j , îïðåäåëÿåìîå íà âûáîðêå îáúåêòîâ O.  ýòîì ñëó÷àå íîðìèðîâêà ïðîâîäèòñÿ îòíî- ñèòåëüíî ñðåäíåãî ïî âûáîðêå O. Åñëè â êà÷åñòâå ýòàëîíîâ èñïîëüçîâàòü íåêîòîðûå îáúåêòû, õàðàêòåðèçóþùèå- ñÿ ïðåäåëüíûìè ñîñòîÿíèÿìè, òî îòîáðàæåíèÿ (14) è (15) ìîãóò èíòåðïðåòèðîâàòüñÿ êàê ôóíêöèè ïðèíàäëåæíîñòè äëÿ ëèíãâèñòè÷åñêèõ ïåðåìåííûõ [20].  ñëó÷àå, êîãäà ïîêàçàòåëè çàäàíû â íîìèíàëüíûõ øêàëàõ, ñïåêòð ýêâèâà- ëåíòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé äàííûõ îãðàíè÷èâàåòñÿ áèåêöèÿìè. Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâ- ëåíà ñõåìà áèåêòèâíîãî ñîãëàñîâàíèÿ äàííûõ X è Y , ïðåäñòàâëåííûõ â íîìè- íàëüíûõ øêàëàõ M è N , â ðàìêàõ êîòîðîé çàäà÷à ñîãëàñîâàíèÿ äàííûõ ðàññìàò- ðèâàåòñÿ êàê çàäà÷à îïòèìèçàöèè.  êà÷åñòâå êðèòåðèÿ îïòèìèçàöèè â óêàçàííîé ñõåìå èñïîëüçóåòñÿ âåðîÿòíîñò- íàÿ ìåðà — àëüôà Êëèïïåíäîðôà [26]:  k i i i n i i i n i i i n n o s s n n s s             ( ) ( ) ( ) ( ) ,1 1 1 1 1 1 1  . 70 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 Çíà÷åíèÿ  k â äèàïàçîíå [0,75–1,0] ñîîò- âåòñòâóþò âûñîêîé ñòåïåíè, â äèàïàçîíå [0,5–0,75] — ñðåäíåé ñòåïåíè, à çíà÷åíèÿ â äèà- ïàçîíå ìåíüøå 0,5 — íèçêîé ñòåïåíè ñîãëàñî- âàííîñòè äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â íîìèíàëü- íûõ øêàëàõ.  ðàáîòå [27] ðàññìîòðåí ìåòîä ïðåîáðàçî- âàíèÿ â ïîðÿäêîâóþ øêàëó äàííûõ, ïðåäñòàâ- ëåííûõ â êîëè÷åñòâåííûõ øêàëàõ, ïðè óñëîâèè ìèíèìèçàöèè âîçíèêàþùèõ ïðè ýòîì èíôîðìà- öèîííûõ ïîòåðü. Ñ ýòîé öåëüþ äëÿ ïîêàçàòåëÿ X , âûðàæåííîãî â êîëè÷åñòâåííîé øêàëå, íåîá- õîäèìî ïîñòðîèòü âàðèàöèîííûé ðÿä ~ ~ :X x      ~ ~, ~ , ~ , ~ ~ ,x X x X x x Xi j i j x xi j , ~ ~ , è èñïîëüçîâàòü êóñî÷íî-ëèíåéíóþ àïïðîêñèìà- öèþ åãî êóìóëÿíòû, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñëå- äóþùèì îáðàçîì: C c c x i nk i i l l i        : ~ , , 1 1 , ãäå ci — i-å çíà÷åíèå êóìóëÿíòû, ~ ~x Xl  — l-é ÷ëåí âàðèàöèîííîãî ðÿäà, n — äëèíà ýòîãî ðÿäà. Îïðåäåëåíèå çíà÷åíèé ïîêàçàòåëÿ X â ïîðÿäêîâîé øêàëå ñâÿçàíî ñ ïîñòðîå- íèåì òàêîãî ðàçáèåíèÿ âàðèàöèîííîãî ðÿäà ~ X íà ñåãìåíòû:   ~ ~ , ~ , ~ , ~ , , ~ , ~X x x x x x xr r      1 2 2 3 1 , ~ ~, , , , , : ~ ~x X l r l l r l l x xl l l    1 11 2 1 2 1 2 , äëÿ êîòîðîãî âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå (~ ( ~ , ~ )) min ~ ~ ,~ , , x M x xi i x x x i r i i          1 2 1 1 1 , ãäå M x xi i( ~ , ~ )  1 — ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå çíà÷åíèé ïîêàçàòåëÿ X â ñåãìåíòå   ~ , ~x xi i 1 âàðèàöèîííîãî ðÿäà. Òàêèì îáðàçîì, êàæäîìó ñåãìåíòó    ~ , ~ ( ~ )x x Xi i 1  ñòàâèòñÿ â ñîîòâåòñòâèå âåëè÷èíà M x xi i( ~ , ~ )  1 , à êàæäîé èç íèõ, â ñâîþ î÷å- ðåäü, — çíà÷åíèå îðäèíàëüíîé øêàëû: X X X M x x i r ri i         ~ ( ~ ) ( ~ , ~ ) , , , 1 1 1 1 2 . Åñëè ðÿä M x xi i( ~ , ~ )  1 èñïîëüçîâàòü äëÿ îáðàòíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ, òî íå- îïðåäåëåííîñòü ìîäåëè áóäåò îïèñûâàòüñÿ çàâèñèìîñòüþ, èçîáðàæåííîé íà ðèñ. 2. ÏÐÈÌÅÐ ÑÈÑÒÅÌÍÎÃÎ ÑÎÃËÀÑÎÂÀÍÈß ÄÀÍÍÛÕ Â ÇÀÄÀ×ÀÕ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈß ÏÐÎÖÅÑÑΠÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÃÎ ÐÀÇÂÈÒÈß Õàðàêòåðíûì ïðèìåðîì èñïîëüçîâàíèÿ îïèñàííûõ âûøå ïðèíöèïîâ ñèñòåìíîãî ñî- ãëàñîâàíèÿ äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû ÿâëÿåòñÿ çàäà÷à ìîäåëèðîâàíèÿ âëèÿíèÿ ñî- âîêóïíîñòè óãðîç íà ïðîöåññû óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ îïðåäåëåííîé òåððèòîðèè [27]. Ñîãëàñíî [3] äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîìïîíåíòû áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé âîñ- ïîëüçóåìñÿ ìîäåëüþ ïðîñòðàíñòâà óãðîç, êîãäà êàæäîé òåððèòîðèè j ïîñòàâëåí â ñîîòâåòñòâèå âåêòîð  Tr t i nj i j  ( ), ,1 , (18) ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 71 Ðèñ. 3. Ñõåìà áèåêòèâíîãî ñîãëàñîâà- íèÿ äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â íîìè- íàëüíûõ øêàëàõ X O N  Y O M  N M   Y O b M1 ( ) b N M b M N: , : 1   n N b b n n1( ( )) ,   m Mb b m m( ( ))1 argmax ( , ) b B k X Y    ñ êîîðäèíàòàìè ti j , êîòîðûå õàðàêòåðèçóþò ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ ñîîòâåòñòâóþ- ùèõ óãðîç. Ñóììàðíîå âëèÿíèå ñîâîêóïíîñòè óãðîç íà îòäåëüíûå òåððèòîðèè (ñòðàíû èëè ðåãèîíû ñòðàíû) áóäåì îöåíèâàòü ñ ïîìîùüþ êîìïîíåíòû áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé Csl , îïðåäåëÿåìîé êàê íîðìà Ìèíêîâñêîãî äëÿ âåêòîðà óãðîç: C Tr tsl j i n i j p p             || | | ( ) /  1 1 . (19) Ïîñêîëüêó ñ óâåëè÷åíèåì ïàðàìåòðà p óâåëè÷èâàåòñÿ îòêëèê (÷óâñòâèòåëü- íîñòü) ìîäåëè íà èçìåíåíèå êàæäîé ñîñòàâëÿþùåé âåêòîðà  Trj , è íàîáîðîò, åãî ñíèæåíèå ñãëàæèâàåò (îãðóáëÿåò) ýòó ÷óâñòâèòåëüíîñòü, â ìîäåëè ïðèíÿòî ñ÷èòàòü p  3. Ðàññìîòðèì ïðåäñòàâëåííóþ çàäà÷ó íà ïðèìåðå ðàñ÷åòà âëèÿíèÿ ñîâîêóï- íîñòè óãðîç íà òåððèòîðèàëüíî-àäìèíèñòðàòèâíûå åäèíèöû (îáëàñòè è òåððèòî- ðèè) Óêðàèíû.  òàáë. 1 ðàññìîòðåíû âèäû óãðîç, êîòîðûå áûëè îïðåäåëåíû ýêñïåðòíûì ïóòåì ñ ó÷åòîì ñïåöèôèêè óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ ðåãèîíîâ Óêðàèíû. Ïîêàçàòåëè óãðîç îòëè÷àþòñÿ ñîäåðæàíèåì, ïðîöåäóðîé è åäèíèöàìè èçìåðåíèé, ò.å. èìåþò ðàçëè÷íóþ ïðèðîäó, ïîýòîìó ïîñòðîåíèå àãðåãèðîâàííûõ (èíòåãðàëüíûõ) îöå- íîê áåçîïàñíîñòè áûëî âûïîëíåíî ñèñòåìíûì ñîãëàñîâàíèåì çíà÷åíèé ýòèõ ïîêàçàòåëåé. Ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà ýêñïîíåíöèàëüíîãî íîðìèðîâàíèÿ çíà÷åíèÿ âñåõ ïîêàçàòåëåé óãðîç ïðèâåäåíû ê áåçðàçìåðíûì âåëè÷èíàì, êîòîðûå èçìåíÿþòñÿ â äèàïàçîíå [0–1]. Ïðè ýòîì çíà÷åíèå 0,5 îòâå÷àåò ñðåäíåìó ïî ñòðàíå âëèÿíèþ óãðîçû, à çíà÷åíèå, áëèçêîå ê 1,0, — íàèáîëüøåìó âëèÿíèþ. Îïðåäåëèâ êðèòè- ÷åñêèé ïîðîã (â äàííîì ñëó÷àå 0,7), ìîæíî âûäåëèòü êðèòè÷åñêèå çíà÷åíèÿ ïîêàçàòåëåé óãðîç äëÿ êàæäîãî ðåãèîíà. 72 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 Ò à á ë è ö à 1 Âèä óãðîçû Ïîêàçàòåëü óãðîçû Åäèíèöû èçìåðåíèÿ ïîêàçàòåëÿ Ñíèæåíèå ïðîäîëæè- òåëüíîñòè æèçíè (S1) Ñðåäíÿÿ îæèäàåìàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè Ãîäû Ïðåñòóïíîñòü (S2) Êîýôôèöèåíò ïðåñòóïíîñòè Êîëè÷åñòâî çàðåãèñòðèðîâàííûõïðåñòóïëåíèé íà 100 òûñ. ÷åëîâåê Êîððóïöèÿ (S3) Èíäåêñ âîñïðèÿòèÿ êîððóïöèè % Ñîöèàëüíîå íåðàâåíñòâî (S4) Èíäåêñ Äæèíè (êîýôôèöèåíò íåðàâåíñòâà â ïîëó÷åíèè äîõîäîâ) óñë. åä. Ðîñò áåçðàáîòèöû (EC1) Óðîâåíü çàðåãèñòðèðîâàííîéáåçðàáîòèöû íà êîíåö ãîäà, % Èçíîñ òåõíîëîãè÷åñêîé èíôðàñòðóêòóðû (EC2) Ñòåïåíü èçíîñà îñíîâíûõ ôîíäîâ % Ñíèæåíèå áëàãîñîñòîÿíèÿ íàñåëåíèÿ (EC3) Äîõîä íàñåëåíèÿ â ðàñ÷åòå íà îäíîãî ÷åëîâåêà ãðí Çàãðÿçíåíèå ãîðîäñêîãî âîçäóõà (E1) Èíäåêñ çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû óñë. åä. Óõóäøåíèå êà÷åñòâà ïèòüåâîé âîäû (E2) Ïðîáû âîäû, êîòîðûå íå îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì Ãîññòàíäàðòà % Çàãðÿçíåíèå îêðóæàþùåé ñðåäû (E3) Ïëîòíîñòü âûáðîñîâ çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó è âîäó ò êì/ 2 Ðîñò âûáðîñîâ ïàðíèêîâûõ ãàçîâ (E4) Ïëîòíîñòü âûáðîñîâ ïàðíèêîâûõ ãàçîâ ò ÑO êì2 2/ Íà îñíîâå ïðèìåíåíèÿ ñîîòíîøåíèé (18), (19) áûëà ðàññ÷èòàíà êîìïîíåíòà áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé Csl (òàáë. 2), êîòîðàÿ àãðåãèðóåò âñå 11 óãðîç, ïðåä- ñòàâëåííûõ â òàáë. 1. Ïî çíà÷åíèÿì êîìïîíåíòû áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé áûëà âûïîëíåíà êëàñòåðèçàöèÿ, ïîçâîëèâøàÿ ïîäðàçäåëèòü ðåãèîíû Óêðàèíû íà ÷åòûðå êëàñòåðà: ñ âûñîêèì, âûøå ñðåäíåãî, íèæå ñðåäíåãî è íèçêèì óðîâíÿìè áåçîïàñíîñòè. Ïåðâûé êëàñòåð ñ âûñîêèì óðîâíåì áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé (Csl 11. ) âêëþ÷àåò ñåìü ðåãèîíîâ: Èâàíî-Ôðàíêîâñêàÿ, ×åðíîâèöêàÿ, Ëüâîâñêàÿ, Òåðíîïî- ëüñêàÿ, Êèåâñêàÿ, ×åðíèãîâñêàÿ, Õìåëüíèöêàÿ îáëàñòè. Ýòè îáëàñòè õàðàêòåðè- çóþòñÿ óìåðåííûì âëèÿíèåì óãðîç ñîöèàëüíîãî, ýêîíîìè÷åñêîãî è ýêîëîãè÷åñ- êîãî õàðàêòåðà. Îòìåòèì, ÷òî äëÿ Êèåâñêîé è ×åðíèãîâñêîé îáëàñòåé ñóùåñòâåí- íîé ÿâëÿåòñÿ óãðîçà «Ñíèæåíèå ïðîäîëæèòåëüíîñòè æèçíè». Êðîìå òîãî, äëÿ Êèåâñêîé îáëàñòè âàæíîé óãðîçîé ÿâëÿåòñÿ «Êîððóïöèÿ», à äëÿ ×åðíèãîâñêîé — «Ðîñò áåçðàáîòèöû». Óãðîçà «Ñíèæåíèå áëàãîñîñòîÿíèÿ íàñåëåíèÿ» ñóùåñòâåí- íîé ÿâëÿåòñÿ äëÿ ×åðíîâèöêîé è Òåðíîïîëüñêîé îáëàñòåé. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 73 Ò à á ë è ö à 2 Ðåãèîí Ðåé- òèíã C sl Óãðîçû ñîöèàëüíîãî õàðàêòåðà Óãðîçû ýêîíîìè÷åñêîãî õàðàêòåðà Óãðîçû ýêîëîãè÷åñêîãî õàðàêòåðà S1 S2 S3 S4 EC1 EC2 EC3 E1 E2 E3 E4 Âûñîêèé óðîâåíü (C sl 1 1, ) Èâàíî-Ôðàí- êîâñêàÿ 1 1,31 72,52 419,00 40,70 19,91 2,00 47,60 14720,30 3,40 99,48 19,87 565,96 ×åðíîâèöêàÿ 2 1,29 72,64 737,00 38,30 21,18 1,90 37,70 13181,50 4,80 98,20 7,39 95,34 Ëüâîâñêàÿ 3 1,22 72,57 680,00 43,60 23,48 1,70 70,10 16561,30 5,60 97,75 20,35 182,56 Òåðíîïîëüñêàÿ 4 1,20 72,82 495,00 28,80 24,99 2,60 46,80 13572,90 3,90 92,35 5,78 103,96 Êèåâñêàÿ 5 1,13 69,45 964,00 46,70 22,31 1,60 38,70 19327,80 3,26 90,20 9,57 383,23 ×åðíèãîâñêàÿ 6 1,12 69,21 867,00 26,80 24,28 2,90 56,30 16427,50 3,10 96,10 3,70 77,01 Õìåëüíèöêàÿ 7 1,11 71,35 818,00 40,60 26,08 2,60 64,10 15480,30 5,20 94,11 4,35 145,81 Óðîâåíü âûøå ñðåäíåãî (1 1 0 99, , C sl ) Õàðüêîâñêàÿ 8 1,09 71,20 1025,00 38,80 21,39 1,90 88,70 18402,30 3,60 90,75 18,31 380,90 ×åðêàññêàÿ 9 1,05 70,91 753,00 32,30 26,40 3,30 66,90 15445,20 5,90 95,30 8,98 201,35 Âîëûíñêàÿ 10 1,05 70,55 805,00 53,80 22,30 2,20 49,10 13913,60 8,60 95,05 3,88 65,60 ã. Ñåâàñòîïîëü 11 1,03 70,65 1452,00 52,00 20,71 0,60 48,30 16763,00 3,80 99,65 91,38 621,58 Âèííèöêàÿ 12 1,02 71,49 781,00 25,50 24,89 3,00 97,10 15857,00 4,50 96,50 7,44 226,05 Õåðñîíñêàÿ 13 1,01 69,28 1129,00 34,60 26,31 1,70 67,30 14586,50 6,30 91,50 4,03 45,80 Ïîëòàâñêàÿ 14 1,01 70,38 1095,00 25,20 23,52 3,80 73,50 17958,80 4,43 91,57 7,66 131,51 Ñóìñêàÿ 15 1,00 70,36 915,00 55,20 24,53 2,90 63,80 16619,20 5,40 95,40 4,88 96,06 Óðîâåíü íèæå ñðåäíåãî (0 99 0 87, , C sl ) Çàêàðïàòñêàÿ 16 0,98 70,23 544,00 29,80 20,99 1,80 74,30 12226,90 14,40 92,45 8,58 89,36 Ðîâíåíñêàÿ 17 0,98 70,76 649,00 33,40 23,31 2,90 50,90 14352,10 14,20 89,35 3,70 79,74 Çàïîðîæñêàÿ 18 0,95 70,53 1543,00 26,80 23,54 2,30 72,60 19856,60 12,90 94,25 14,08 549,28 ÀÐ Êðûì 19 0,94 70,45 1705,00 52,00 24,27 1,60 69,40 15232,10 5,24 96,85 11,51 103,16 Æèòîìèðñêàÿ 20 0,94 69,24 797,00 24,60 31,63 3,00 57,40 15571,60 4,20 93,52 3,57 53,53 Íèêîëàåâñêàÿ 21 0,92 68,71 1067,00 31,00 24,04 2,70 74,30 16600,60 9,20 88,49 4,67 105,35 Íèçêèé óðîâåíü (0 87, C sl ) Ëóãàíñêàÿ 22 0,86 69,58 1396,00 35,70 25,06 1,40 55,90 17836,10 10,13 76,57 41,87 443,26 Îäåññêàÿ 23 0,82 68,95 1039,00 46,30 30,09 1,40 52,70 15996,10 13,56 90,30 12,84 165,12 Äíåïðîïåò- ðîâñêàÿ 24 0,78 69,16 1482,00 35,10 26,69 1,60 78,70 20687,40 11,42 83,00 48,33 683,99 ã. Êèåâ 25 0,73 73,66 1308,00 40,20 30,46 0,30 53,30 37573,20 6,80 99,69 449,28 11631,22 Êèðîâîãðàä- ñêàÿ 26 0,72 69,03 1174,00 60,30 27,07 3,20 96,70 15214,50 4,88 93,00 4,02 65,10 Äîíåöêàÿ 27 0,68 69,07 1406,00 51,00 25,45 1,20 64,50 21258,20 13,49 78,20 112,73 2318,49 Íàèìåíüøåå çíà÷åíèå 0,68 68,71 419,00 24,60 19,91 0,30 37,70 12226,90 3,10 76,57 3,57 45,80 Ñðåäíåå çíà÷åíèå 1,00 70,55 1001,67 38,86 24,63 2,15 63,58 17082,32 7,12 92,58 34,55 726,31 Íàèáîëüøåå çíà÷åíèå 1,31 73,66 1705,00 60,30 31,63 3,80 97,10 37573,20 14,40 99,69 449,28 11631,22 Êî âòîðîìó êëàñòåðó ñ óðîâíåì áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé âûøå ñðåäíåãî ( . . )11 099 Csl îòíåñåíî âîñåìü îáëàñòåé Óêðàèíû: Õàðüêîâñêàÿ, ×åðêàññêàÿ, Âîëûíñêàÿ, Âèííèöêàÿ, Õåðñîíñêàÿ, Ïîëòàâñêàÿ, Ñóìñêàÿ îáëàñòè è ã. Ñåâàñòî- ïîëü. Ïðè ýòîì âûñîêèé óðîâåíü óãðîç: «Ïðåñòóïíîñòü», «Êîððóïöèÿ» è «Çàãðÿç- íåíèå îêðóæàþùåé ñðåäû» õàðàêòåðíû äëÿ ã. Ñåâàñòîïîëÿ, äëÿ Âîëûíñêîé îá- ëàñòè ñóùåñòâåííûìè óãðîçàìè ÿâëÿþòñÿ «Êîððóïöèÿ» è «Ñíèæåíèå áëàãîñî- ñòîÿíèÿ íàñåëåíèÿ», äëÿ Âèííèöêîé è Ïîëòàâñêîé îáëàñòåé — «Ðîñò áåçðàáîòèöû» è «Èçíîñ òåõíîëîãè÷åñêîé èíôðàñòðóêòóðû», äëÿ Ñóìñêîé îáëà- ñòè — «Êîððóïöèÿ» è «Ðîñò áåçðàáîòèöû».  òðåòèé êëàñòåð ñ óðîâíåì áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé íèæå ñðåäíåãî ( . . )099 087 Csl âîøëî øåñòü ðåãèîíîâ Óêðàèíû: Çàêàðïàòñêàÿ, Ðîâåíñêàÿ, Çàïî- ðîæñêàÿ, Æèòîìèðñêàÿ, Íèêîëàåâñêàÿ îáëàñòè è ÀÐ Êðûì. Äëÿ Çàêàðïàòñêîé è Æèòîìèðñêîé îáëàñòåé ñóùåñòâåííûìè ÿâëÿþòñÿ òðè óãðîçû, äëÿ Íèêîëàåâ- ñêîé — ÷åòûðå. ×åòâåðòûé êëàñòåð ñ íèçêèì óðîâíåì áåçîïàñíîñòè æèçíè ëþäåé (087. Csl ) âêëþ÷àåò øåñòü ðåãèîíîâ Óêðàèíû: Ëóãàíñêóþ, Îäåññêóþ, Äíåïðîïåòðîâñêóþ, Êèðîâîãðàäñêóþ, Äîíåöêóþ îáëàñòè è ã. Êèåâ. Íà ñíèæåíèå áåçîïàñíîñòè æèçíè â ðåãèîíàõ ýòîé ãðóïïû îäíîâðåìåííî âëèÿþò îò òðåõ (Ëóãàíñêàÿ îáëàñòü) äî ñåìè óãðîç (Äîíåöêàÿ îáëàñòü). ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ Ðàññìîòðåííàÿ ìåòîäîëîãèÿ èññëåäîâàíèÿ ñëîæíûõ ñèñòåì, ôóíêöèîíèðóþùèõ íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ ìîäåëåé, ïîëó÷åíà â ðåçóëüòàòå ñèñòåìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ ýìïèðè÷åñêèõ äàííûõ, ìîäåëåé, ìåòîäîâ èç ðàçëè÷- íûõ íàó÷íûõ îáëàñòåé. Ïðåäñòàâëåíû ìàòåìàòè÷åñêèå è ïðîãðàììíî-òåõíè÷åñ- êèå èíñòðóìåíòû äëÿ èíòåëëåêòóàëüíîé îáðàáîòêè, àíàëèçà è ñèñòåìíîãî ñî- ãëàñîâàíèÿ äàííûõ ðàçëè÷íîé ïðèðîäû, èõ ñèñòåìàòèçàöèè, îöåíêè àäåêâàò- íîñòè, àíàëèçà êà÷åñòâà, êîððåêòíîñòè è ïð. Íà ïðèìåðå ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ àäìèíèñòðàòèâíûõ ðåãèîíîâ Óêðàèíû (îáëàñ- òåé, ÀÐ Êðûì è ãîðîäîâ Êèåâ è Ñåâàñòîïîëü), åæåãîäíî âûïîëíÿåìîãî â ðàì- êàõ äåÿòåëüíîñòè Ìèðîâîãî öåíòðà äàííûõ «Ãåîèíôîðìàòèêà è óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå» (ÌÖÄ-Óêðàèíà), ðàññìîòðåí êîìïëåêñ çàäà÷ èíòåëëåêòóàëüíîãî àíà- ëèçà è ñèñòåìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ íàó÷íûõ äàííûõ ýêîíîìè÷åñêîãî, ýêîëîãè÷åñ- êîãî è ñîöèàëüíîãî õàðàêòåðà. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. C o n s t i t u t i o n of the International Council for Science World Data System (ICSU WDS), 2012. — http://icsu-wds.org/images/files/WDS sub Constitution sub 04 sub 04 sub 12.pdf. 2. M i n s t e r J . B . The ICSU world data system as a global system of data systems // Abstract Proc. the XXVth IUGG General Assembly “Earth on the Edge — Science for a Sustainable Planet”, 2011, Melbourne (Australia), 2011. — P. 46. 3. Ç ã ó ð î â ñ ü ê è é Ì . Ç . , Á î ë ä à ê À . Î . , ª ô ð å ì î â Ê .  . ò à ³ í . Àíàë³ç ñòàëîãî ðîçâèò- êó — ãëîáàëüíèé ³ ðåã³îíàëüíèé êîíòåêñòè: ó 2 ÷. — Ê.: ÍÒÓÓ «Êϲ», 2010. — ×. 1: Ãëîáàëüíèé àíàë³ç ÿêîñò³ òà áåçïåêè æèòòÿ ëþäåé. — 252 c. 4. Ç ã ó ð î â ñ ê è é Ì . Ç . , à â è ø è à í è À . Ä . , Å ô ð å ì î â Ê .  . , Ï à ñ è ÷ í û é À . Ì . Èí- òåãðàöèÿ óêðàèíñêîé íàóêè â Ìèðîâóþ ñèñòåìó äàííûõ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2010. — ¹ 2. — Ñ. 49–58. 5. Ç ã ó ð î â ñ ê è é Ì . Ç . , Ï à ò î í Á . Å . , ß ê è ì å í ê î Þ . È . Ñîñòîÿíèå è ïåðñïåêòèâû ðàçâè- òèÿ íàöèîíàëüíîé òåëåêîììóíèêàöèîííîé àêàäåìè÷åñêîé ñåòè, 1977. — http://www.uazone.org/ inet/uren/uran-dop1w97.html. 74 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 6. Y a k y m e n k o Y u . , T i m o f e y e v V . , G a l a g a n V . , D o m b r o u g o v M . Development and European Integration of Ukrainian Research and Academic Network (URAN) for Provision of High Speed Services to Science and Education // Materials of the 21st Int. CODATA Conf., 2008, Kiev (Ukraine), 2008. — P. 253. 7. C r e a t e & manage data. URL. — http://www.data-archive.ac.uk/create-manage/life-cycle/. 8. S h e a r e r C . The CRISP-DM model: the new blueprint for data mining // J. Data Warehousing. — 2000. — N 5. — P. 13–22. 9. R o h a n i z a d e h S . S . , M o g h a d a m M . B . A proposed data mining methodology and its ap- plication to industrial procedures // J. Industr. Eng. — 2009. — N 4. — P. 37–50. 10. I C S U Annual Report 2008. — http://www.icsu.org/publications/annual-reports/annual-re- port-2008/annual-report-2008-file. 11. Y e f r e m o v K . Integration of heterogeneous data sources of Russian-Ukrainian WDS Segment based on ontology and agent-oriented approach // JpGU Intern. Symposium 2012, Makuhari Messe, Chiba (Japan), 2012. — P. 23. 12. Y e f r e m o v K . Agent-oriented approach for integration of WDC-Ukraine partner network resources // Materials of the 22nd Int. CODATA Conf., 2010, Cape Town (South Africa), 2010. — P. 32. 13. Ol s e n L . M . , M a j o r G . , S h e i n K . e t a l . GCMD’s Science keywords and associated di- rectory keywords, 2007. — P. 26. 14. Ø à ï î â à ë î â à Ñ . È . , Å ô ð å ì î â Ê .  . , à ë ó õ à í è ê À . È . Îðãàíèçàöèÿ èíòåãðèðî- âàííîãî äîñòóïà ê èíôîðìàöèîííûì ðåñóðñàì // Ñá. òð. XI Ìåæäóíàð. êîíô. «Èíòåëëåêòó- àëüíûé àíàëèç èíôîðìàöèè». — Ê.: Ïðîñâ³òà, 2011. — C. 101–108. 15. S h a i m a r d a n o v M . , G v i s h i a n i A . , Z g u r o v s k y M . e t a l . Development of WDS Russian-Ukrainian segment // Proc. 1st ICSU-WDS Conf. “Global Data for Global Science”, 2011, Kyoto (Japan), 2011. — P. 19–28. 16. À é â à ç ÿ í Ñ . À . , Á ó õ ø ò à á å ð  . Ì . , Å í þ ê î â È . Ñ . è ä ð . Ïðèêëàäíàÿ ñòàòèñòèêà. Êëàññèôèêàöèÿ è ñíèæåíèå ðàçìåðíîñòè. — Ì.: Ôèíàíñû è ñòàòèñòèêà, 1989. — 607 ñ. 17 L u c e R . D . , K r a n t z D . H . , S u p p e s P . e t a l . Foundation of measurement. — San Diego: Academic Press, 1990. — Vol. 3: Representation, axiomatization and invariance. — 368 p. 18.  å í ò ö å ë ü Å . Ñ . Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòåé. — Ì.: Âûñø. øê., 1999. — 576 ñ. 19. À é â à ç ÿ í Ñ . À . , Å í þ ê î â È . Ñ . , Ì å ø à ë ê è í Ë . Ä . Ïðèêëàäíàÿ ñòàòèñòèêà: Èññëåäî- âàíèå çàâèñèìîñòåé: Ñïðàâ, èçä. / Ïîä ðåä. Ñ. À. Àéâàçÿíà. — Ì.: Ôèíàíñû è ñòàòèñòèêà, 1985. — 487 ñ. 20. Ç ã ó ð î â ñ ê è é Ì . Ç . , Á î ë ä à ê À . À . Ñèñòåìíîå ñîãëàñîâàíèå äàííûõ ðàçíîé ïðèðîäû â ìóëüòèäèñöèïëèíàðíûõ èññëåäîâàíèÿõ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2011. — 46, ¹ 5. — Ñ. 152–163. 21. Ê î ë ì î ã î ð î â À . Í . , Ô î ì è í Ñ .  . Ýëåìåíòû òåîðèè ôóíêöèé è ôóíêöèîíàëüíîãî àíàëèçà. — 7-å èçä. — Ì.: Ôèçìàòëèò, 2004. — 572 ñ. 22. C o n w a y J . H . , S m i t h D . On quaternions and octonions. — Abington, Oxfordshire: AKPeters/CRC Press, 2003. — 159 p. 23. È ë ü è í  . À . , Ï î ç í ÿ ê Ý . à . Ëèíåéíàÿ àëãåáðà: ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ. — 6-å èçä. — Ì.: Ôèçìàòëèò, 2007. — 278 ñ. 24. Ø å í í î í Ê . Ðàáîòû ïî òåîðèè èíôîðìàöèè è êèáåðíåòèêå. — Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 2002. — 836 ñ. 25. B a l a k r i s h n a n N . Handbook of the logistic distribution. — New York: Marcel Dekker, 1992. — 601 p. 26. K l i p p e n d o r f f K . Content analysis: An introduction to its methodology / Thousand Oaks, CA: Sage, 2004. — P. 219–250. 27. Ç ã ó ð î â ñ ü ê è é Ì . Ç . , Á î ë ä à ê À . Î . , ª ô ð å ì î â Ê .  . ò à ³ í . Àíàë³ç ñòàëîãî ðîçâèò- êó: ãëîáàëüíèé ³ ðåã³îíàëüíèé êîíòåêñòè. 2011–2012. — Ê.: ÍÒÓÓ «Êϲ», 2012. — ×. 2: Óêðà¿íà â ³íäèêàòîðàõ ñòàëîãî ðîçâèòêó. — 240 c. Ïîñòóïèëà 23.01.2013 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2013, ¹ 4 75