Інформаційно-аналітичні основи мілітарних систем із систем на емерджетних і еволюційних властивостях
DOI:
https://doi.org/10.33099/2311-7249/2024-51-3-108-119Ключові слова:
проєктування складних систем, system of systems, SoS, інформаційна технологія, концепція архітектури системи, командування та контролювання, ефективність системи управління військами, онтологія консолідації інформаціїАнотація
Вирішення сукупності проблем щодо забезпечення надійного та безперервного функціонування й ефективного управління складними організаційними структурами, що володіють повнотою незалежності, потребує нових концептуальних і методологічних рішень. Особливо значущим це постає в секторі безпеки та оборони України в умовах здійснення Українською державою відсічі збройної агресії російської федерації, оскільки, апріорі, цей сектор передбачає і вимагає залучення усіх можливих ресурсів і можливостей, у тому числі й передових, без достатньої апробації та досвіду застосування, для своєчасного й ефективного виконання місій і завдань. У світі, теоретичною основою для взаємодії різних систем і організацій, незалежно від рівня, є науковий і методологічний апарат такої галузі як теорія систем із систем (system-of-systems (SoS)). Їх реалізації мають практичне застосування і, на сьогодні, та або інша система із систем призначена або для найвищого органу управління держави, або для міжнаціональної коаліційної діяльності, або для організації з питань безпеки, оборони, бойового застосування на всіх рівнях військового управління. Загалом, у цій особливій і складній структурі, якою є система із систем, або, з іншого погляду, системи у системі, нові можливості виникають завдяки взаємодії окремих незалежних повнофункціональних систем, якими можуть керувати різні команди операторів. В таких реаліях кожна система із систем буде унікальною, що визначається її особливою архітектурою, яка сприйнятлива до змін і еволюцій. Методологічні основи теорії систем із систем є маловідомими серед вітчизняних науковців. Водночас практика національного спротиву проявляє конкретні сфери, у яких їх застосування є доречним, потрібним, своєчасним і ефективним. Тож, метою статті є розроблення інформаційно-аналітичних основ мілітарних систем із систем, їх класифікації на основі емерджетних, еволюційних й інших властивостей із онтологією узагальнених архітектур для впровадження у сектор безпеки і оборони та розвитку його спроможностей. Під час написання статті застосовано пошуковий метод, метод відбору, упорядкування та аналізу джерел, а також метод онтологічного інжинірингу щодо розробки онтології для архітектури конкретного різновиду системи із систем. У результаті, в статті наведено архітектури, складові, призначення та ключові особливості мілітарних систем із систем Сполучених Штатів Америки, Китайської Народної Республіки і коаліції держав НАТО. Було введено критерій класифікації – відношення системи із систем до її еволюції, що дозволило здійснити розподіл на п’ять класів систем із систем: спроєктовані, перетворені, скомбіновані, зеволюційовані, пристосовані. Кожен клас описано своєю онтологією та проілюстровано прикладом. Розроблена класифікація дасть змогу порівняно легко відносити структурні взаємодії між незалежними системами та організаціями до одного з класів систем із систем, що в подальшому сприятиме застосуванню методології цієї теорії. Також у статті запропоновано низку термінів, що дасть змогу надалі обґрунтовано, з урахуванням регламентованих підходів до стандартизації, розробити необхідну термінологію для нової галузі, виокремленої із загальної теорії систем. Елементом наукової новизни є наведення складних систем в архітектурному рішенні та онтологічному апараті теорії систем із систем. Теоретичну значущість статті формують терміни і поняття, що доповнюють термінологічну область сфери системної інженерії у створенні передусім систем управління (військами, процесами, організаціями тощо). Практична значущість досліджень зводиться до, по-перше, опанування понятійного апарату держав-партнерів України в царині складних систем управління, в царині C4ISR, тим самим надаючи додаткове поле для взаємодії у питаннях безпеки та оборони, зокрема, щодо захисту України, і, по-друге, до можливості практичної реалізації конкретних систем із систем і систем у системі, цілеорієнтованих під певну військову місію або задачу чи діяльність.
Посилання
Office of the Deputy Under Secretary of Defense for Acquisition and Technology, Systems and Software Engineering. Systems Engineering Guide for Systems of Systems, Version 1.0. Washington, DC: ODUSD(A&T)SSE, 2008.
ISO/IEC/IEEE 21839:2019. Systems and software engineering–System of systems (SoS) considerations in life cycle stages of a system. ISO/IEC JTC 1/SC 7, IEEE. 2019. URL: https://www.iso.org/standard/71955.html (accessed: 18 July 2024).
Goode H., Machol R. Systems Engineering: An Introduction to the Design of Large-Scale Systems. New York, 1957.
Axelsson J. A systematic mapping of the research literature on system-of-systems engineering. 10th System of Systems Eng Conf (SoSE), 2015. P. 18–23.
Maier M. W. Architecting principles for system-of-systems. Syst. Eng., 1998. Vol. 1. N 4. Р. 267–284.
Owens W. The emergency U. S. System-of-Systems. Strategic Forum. Nat Def Univ. 1996 (Febr.). N 63. URL: https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ADA394313.pdf (accessed: 18 July 2024).
Maier M. Research challenges for systems-of-systems context: collaborative systems. Aerospace Corporation. 2005. P. 1–6: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1571630&isnumber=33257 (accessed: 18 July 2024).
Boardman J., Sauser B. System of Systems - the meaning of. 2006 IEEE/SMC Int Conf on System of Systems Eng, Los Angeles. 2006. P. 118–123. https://doi.org/10.1109/SYSOSE.2006.1652284 (accessed: 18 July 2024).
Morozov A., Yashchenko V. Decision-making technologies in military systems. Challenges and prospects. Математичні машини і системи. 2023. N 4. P. 3–10.
Скорик А. Б., Ярош С. П., Меленті Д. О. Вплив руйнівних технологій на розвиток архітектури С4ISR систем. Концептуальні основи побудови архітектури дата-центричної системи-систем. Системи озброєння і військова техніка. 2020, № 4 (64), 107–119, DOI: 10.30748/soivt.2020.64.14 (accessed: 15 October 2024).
Tymchuk V., Trysnyuk V. The systematic review of variety of military, weapon, combat and warfare system-of-systems with their new classification and ontology depiction for further concept and design development for ZSU. Military Science. 2024, 2(1). URL: https://themilitaryscience.com/index.php/journal/issue/view/2/3 (accessed: 15 October 2024).
Barachini F., Stary C. From digital twins to digital selves and beyond, 2022, https://doi.org/10.1007/978-3-030-96412-2_9.
Ricci N., Rhodes D. H., Ross A. M. Evolvability-Related Options in Military Systems of Systems, In Procedia Computer Science. 2014. No. 28. P. 314–321, from Conference on Systems Engineering Research (CSER 2014), CA, March 21-22, 2014, DOI: 10.1016/j.procs.2014.03.039.
Headquarters, Department of the Army. FM 3-96. Brigade Combat Team, 2021. 460 p.
Hua Tian, Zh. Gan. A Network-Centric Architecture for Combat System-of-Systems Model. L. Qi (Ed.): Information and Automation: International Symposium, ISIA 2010, Guangzhou, China, Nov. 10-11, 2010, CCIS 86. P. 411-417, 2011 [from Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011].
Pullen J. M., Enabling Military Coalition Command and Control with Interoperating Simulations as a System of Systems. Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications: International Conference, SIMULTECH 2015 Colmar, France, July 21-23, 2015, In Advances in Intelligent Systems and Computing, 442, M.S. Obaidat et al. (eds.), Springer International Publishing, Switzerland. 2016. P. 157–174. DOI: 10.1007/978-3-319-31295-8_10.
DISA, Enabling The Joint Information Environment (JIE), 5 May 2014, https://disa.mil/-/media/Files/DISA/About/JIE101_000.pdf. (accessed: 18 July 2024).
Di Pietro R., Raponi S., Caprolu M., Cresci S. New Dimensions of Information Warfare, pp. 1–4. Springer International Publishing, Cham (2021). https://doi.org/10.1007/978-3-030-60618-3_1 (accessed: 18 July 2024).
Klingensmith K., Madni A. Resilience Concepts for Architecting an Autonomous Military Vehicle System-of-Systems. In A.M. Madni et al. (eds.), Disciplinary Convergence in Systems Engineering Research, Springer International Publishing AG, 2018. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-62217-0_6 (accessed: 03 October 2024).
Тимчук В. Ю. Структурно-параметричний синтез органу військового управління з урахуванням специфіки функціонування в умовах асиметричного розділу сил і засобів. Труди університету. 2024. № 1 (183). С. 122–133.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати як монографію), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
4. Персональні дані і метадані, які наводяться у статтях, надаються для їх зберігання і оброблення в різноманітних базах даних і інформаційних системах, включення їх в аналітичні і статистичні звітності, створення обгрунтованих взаємозв'язків об'єктів творів науки, літератури і мистецтва з персональними даними і т.п. на території, яка не обмежена.