Устойчивое развитие информационной сферы АПК. Учебное пособие для магистрантов ИСиТ аграрных вузов

и поставщиком помощи (это, например, чат-бот или

подготовленный в данный области специалист).

Таким образом, данная цифровая технология (искусственный

интеллект) полезна и обоснованно необходима. В то же время в

научной литературе нередко распространены дискуссии об

ограничениях мониторинга определенных объектов и процессов в

целях соблюдения конфиденциальности личности. Несмотря на

определенные недостатки и некоторое несовершенство

функционирования самого искусственного интеллекта, будущее

все же за этой цифровой системой как прогрессивным

инструментом инновационного развития отраслей и производств

агропромышленного комплекса.

5.3. Информационное моделирование производственных

процессов

В настоящее время наука и общество все более настойчиво изучают проблемы овладения цифровой грамотностью и использованием информационных технологий «больших данных». Становится ясно, что развитие социально-экономической и инженерной науки связано с технологиями работы с большим количеством данных (Big Data), а инфокоммуникационная грамотность неуклонно становится основным условием сбалансированного и устойчивого развития цивилизации. Под цифровой грамотностью, в широком смысле этого слова, понимают набор знаний и умений, которые необходимы для эффективного использования цифровых технологий, ресурсов гаджетов, потенциала инфо – и телекоммуникаций, а также безграничных возможностей Internet.

Составляющими цифровой грамотности принято считать:

–цифровое потребление, или использование интернет-услуг

для работы и жизни: фиксированный и мобильный интернет, цифровые устройства; Интернет-СМИ, социальные сети, госуслуги, телемедицину, облачные технологии;

–цифровые компетенции, или навыки эффективного пользования информационными технологиями: поиск информации, использование цифровых устройств, использование социальных сетей, финансовые операции, онлайн-покупки, производство мультимедийного контента, цифровую

синхронизацию ИТ-устройств;

91

–цифровая безопасность, то есть основы безопасности

работы в Сети: защита персональных данных, надёжный пароль,

легальный контент, культура поведения, репутация, этика,

хранение информации, создание резервных копий;

–инфокоммуникационная грамотность, или

коммуникационная составляющая: набор пользовательских

навыков при использовании сервисов и предложений, которые

поддерживаются компьютером и распределяются через Интернет;

информационная составляющая сосредоточена на способности

оптимизировать информационные процессы с цифровым

контентом.

Для изучения прогнозов изменений в социально-

экономических системах (СЭС) естественно использование

различных математических методов. Так, может быть

задействован метод имитационных динамических моделей,

основанный на использовании систем обыкновенных

дифференциальных уравнений для описания основных экономических и социальных процессов. Совокупность уравнений

исоотношений, связывающих сложные комплексы экономических, социальных, экологических и политических взаимоотношений в обществе, а также описание взаимодействия цифрового общества с окружающей средой и другими СЭС составляют имитационную модель. Для решения таких нелинейных систем необходимо иметь огромное количество начальных данных для производственных, финансовых, социальных, экологических и другого рода параметров. Между тем это приводит даже для малых прогнозных интервалов к трудно проверяемым или неправдоподобным результатам. При этом требуют своего обоснования сложные вопросы устойчивого моделирования и управления этими динамическими СЭС.

Закономерно возникает необходимость обоснования

динамической концепции исследований. Приведем в этой связи пример. Пусть состояние СЭС характеризуется n-мерным

вектором , компонентами которого являются функции,

характеризующие состояние системы и некоторым управляющим k-мерным параметром , изменение компонентов которого влияет

на поведение . Введём скорость изменения состояния СЭС в

виде (1).

Очевидно, что задача управления динамическими моделями СЭС

имеет смысл при плавном эволюционном развитии, когда

параметры системы можно считать квазистатическими. Примеры

исследования таких задач рассматривались нами ранее для

рынков конкурирующих производств, финансовых структур,

рынков трудовых ресурсов [1], для рынков производства, в том

числе с учётом экологически проблем [4].

В равновесных состояниях, которые определяются

уравнениями для точки с нулевой скоростью изменений состояний

фазовом пространстве, т. е. происходит бифуркация кривых

возможных сменах моделей функционирования и смене структур

СЭС у части ветвей, т. е. возможном появлении структурной

неустойчивости в СЭС. Это означает, что при переходе на

структурно неустойчивую фазовую траекторию возможно

появление сложностей с управлением системами в области

критических точек катастроф, при этом возникает далеко не

простая проблема выбора нестационарных критериев

оптимальности.

Возникающие лавины хаотических бифуркаций как правило чередуются с периодами спокойного эволюционного развития. Для экономических моделей в качестве основы можно использовать такие параметры как объем валового продукта, параметры производственных, финансовых и трудовых ресурсов. Для социальных, экологических подсистем это – другой набор

параметров порядка, использованных нами ранее [1]. Рассмотрим поведение СЭС вблизи стационарной

стационарного значения. Учёт членов разложения

синергетического потенциала возрастающего порядка проведён

нами ранее и приводит к последовательности «моделей

катастроф» [4]. При степенях параметров в потенциалах r ≤ 4

семейство сингулярности устойчиво и эквивалентно одному из

семейств катастроф в теории Тома [1]. Основные приложения

теории катастроф представляют собой катастрофы типа «сборка»

и «складка». Для более сложных моделей СЭС с нелинейностями

в потенциале до пятой степени по параметру порядка приходим к

катастрофе типа «ласточкин хвост» (4).

Исследование проблемы устойчивости и неустойчивости моделей СЭС при заданном синергетическом потенциале с помощью дифференциального уравнения (3) может быть проведено с помощью теоремы Ляпунова и сведено к исследованию функции скорости изменения параметров системы

фазовой траекторией будет определяется минимумом или

возможностей перехода из одного устойчивого состояния в другое могут быть видны две волны потенциала, появляющиеся в результате наличия в потенциале многочленов чётных и нечётных степеней параметра порядка.

При наличии в модели учёта более высоких степеней параметра порядка будут появляться «горбы» потенциала, свидетельствующие о цикличном поведении фазовых траекторий. Для имитационной модели оптимальным будет решение, позволяющее без катастроф переходить во все квазиравновесные области. Это достигается управлением наклона линии прямой, угол наклона которой регулируется параметрами модели. Поэтому на диаграмме квазиравновесных возможностей перехода из одного устойчивого состояния в другое могут быть показаны возможности управления решением уравнения (3).

При наличии в модели потенциала учёта более высоких степеней порядка будут появляться «горбы» устойчивости другой конфигурации. Впервые на циклический характер экономических

показателей развития ранее было обосновано в работах Кондратьева.

94

Прикладной аспект данного исследования свидетельствует о

том, что при верификации синергетических моделей СЭС

приходится заниматься обработкой больших объёмов данных,

определяющих эти коэффициенты. Благодаря цифровизации, в

настоящее время достигнут гигантский прогресс в облачных

технологиях при накоплении и обработке большого объёма

социально-экономических «больших данных» (БД). С помощью

цифровых технологий в различных форматах их фиксируют в

различном виде, как числовые или текстовые данные, как

изображения, музыку или таблицы, или другие типы трудно

формализуемой информации. Таким образом, тяжесть построения

и верификации моделей СЭС переносится в задачи социометрии,

где существуют проблемы с формализацией различного типа

данных. Аналогичные проблемы возникают и при построении

систем «искусственного интеллекта».

В заключение следует отметить, что синергетика постепенно

переходит к процессу более устойчивого моделирования экономики и социальных проблем общества, включая АПК. Она сталкиваемся с такими феноменами, как зарождение более адекватного сообществу социального и экономического порядка в виде революции, бунта, хаоса, которые зарождаются вначале, как некая идея в виде информационной флуктуации. Хаос фактически становится инструментом разрушения старых структур и порождением новой упорядоченности в структуре идеологии и экономике общества. Поэтому проблема управления в моделях СЭС в настоящее время становится актуальной, прежде всего, в отраслях аграрного производства.

Контрольные вопросы:

1.Что такое цифровая трансформация аграрного сектора?

2.Условия и необходимость развитие аграрного сектора в условиях цифровой трансформации

3.Каковы драйверы развития современного информационного общества?

4.Приведите примеры использования систем искусственного интеллекта в агропромышленной сфере

5.Что такое информационное моделирование производственных процессов?

6.Каковы характерные особенности информационного моделирования производственных процессов?

95

7.В чем проявляет себя цифровая трансформация АПК?

Список литературы:

1.Борисевич, М. Н., Информационные технологии (для

ветеринарных специальностей и направлений подготовки) :

учебник / М. Н. Борисевич. — Москва : Русайнс, 2024. — 188 с. —

ISBN 978-5-466-03283-3. — URL: https://book.ru/book/950549 (дата

обращения: 28.05.2025). — Текст : электронный.

2.Гришкина, С. Н., Информационное обеспечение

устойчивого развития аграрного сектора экономики. Теория,

методология, практика : монография / С. Н. Гришкина. — Москва :

Русайнс, 2020. — 224 с. — ISBN 978-5-4365-4858-6. — URL: https://book.ru/book/936081 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст

: электронный.

3.Управление проектами в области информационных

технологий : учебное пособие / А. В. Лукьянова, И. В. Трифонов, Н.

Н. Трифонова [и др.] ; под ред. А. В. Лукьяновой. — Москва :

КноРус, 2024. — 235 с. — ISBN 978-5-406-12035-4. — URL: https://book.ru/book/950307 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст

: электронный.

4.Шитов, В. Н., Информационные технологии в профессиональной деятельности : учебник / В. Н. Шитов. —

Москва : КноРус, 2025. — 322 с. — ISBN 978-5-406-14498-5. — URL: https://book.ru/book/957279 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст

: электронный.

Практическое занятие 5 - Системы искусственного

интеллекта в агропромышленной сфере

Задание 1. В доступной вам ИТ-среде рассчитайте уровень производственно-хозяйственной деятельности предприятия в

аграрном регионе (табл. 2, см. варианты). Полученные данные округлите до целых (или до десятых) – по смыслу.

Постройте различного вида диаграммы (гистограммы, графика): а) объемную столбиковую (или ленточную) диаграмму - по данным за первые 5 лет по первым двум показателям таблицы; б) график динамики (изменения) выбранного вами одного показателя в виде плавной кривой – выглядит как график функции

в математике (для этого: Вставка-Точечная- плавная кривая

линяя);в) секторную (круговую) диаграмму по данным показателя

96

в строке; для этого взять за базу данные любого показателя в

строке, за пять лет; проставьте на секторах диаграммы данные.

В электронном облаке оформите презентацию по данным за

первые 5 лет, творчески доработайте и откорректируйте

полученные слайды. При этом используйте максимально

возможный шрифт, 2-3 цвета, данные должны быть округлены до

десятых (или целых) – по смыслу; таблица должна иметь название

Вариант 1 _Таблица 2 – Основные показатели производственно финансовой деятельности ИТ фирмы

Вариант 2 _Таблица 2 – Основные показатели производственно финансовой деятельности ИТ фирмы

97

Выручка от реализации товаров и услуг, млн. руб.

В расчете на 1 работника фирмы получено:

прибыли, тыс. руб. выручки, млн. руб.

Среднегодовой заработок 1 работника, млн. руб.

Темпы роста среднегодового заработка (данные каждого года в % к 2021 г.), %

Вариант 3 _Таблица 2 – Основные показатели производственно финансовой деятельности ИТ фирмы

Задание 2. Дайте краткую информационную характеристику рассчитанного вами уровня производственной деятельности аграрного предприятий в аграрном регионе, используя информационные ресурсы глобальной компьютерной сети. Ответ сформируйте в виде информационного графического дизайнпроекта (например, в виде организационной схемы или принципиальной информационной архитектуры с учетом выбора

цвета, шрифта и необходимых графических цифровых компонентов).

98

Укажите основные тенденции развития указанных процессов,

дайте информационную интерпретацию затрат на модернизацию

информационного сектора, удельного веса затрат в объеме

оказанных ИТ-услуг в регионе.

Задание 3. В условиях ИТ-обучения публичные презентации

и защиты проектов называют:

1 стендапы

2 патчи

3 ленджи

4 тендер

Обоснуйте один правильный ответ и подготовьте

соответствующий слайд в электронном облаке

Задание 4. Смоделируйте архитектуру системы защиты

информации на предприятии АПК, с учетом выбора цвета, шрифта

и необходимых графических цифровых компонентов. Уточните и

обоснуйте, какие из перечисленных информационных объектов

организации имеют непосредственное отношение к информационным технологиям по защите производственной информации.

Список литературы:

1.Гришкина, С. Н., Информационное обеспечение устойчивого развития аграрного сектора экономики. Теория, методология, практика : монография / С. Н. Гришкина. — Москва :

Русайнс, 2020. — 224 с. — ISBN 978-5-4365-4858-6. — URL: https://book.ru/book/936081 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст

: электронный.

2.Ежова, Л. А., Информационные технологии визуализации бизнес-информации : учебное пособие / Л. А. Ежова, О. В. Рябова,

Л. В. Стацюк. — Москва : КноРус, 2024. — 257 с. — ISBN 978-5-406-

12580-9. — URL: https://book.ru/book/951949 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст : электронный.

3.Карпунина, Е. К., Цифровая трансформация хозяйственных систем: новые возможности и риски :монография / Е. К. Карпунина, ; под общ. ред. Е. К. Карпуниной, Коллектив авторов. — Москва :

Русайнс, 2022. — 273 с. — ISBN 978-5-466-02599-6. — URL: https://book.ru/book/948741 (дата обращения: 28.05.2025). — Текст

: электронный.

99

ТЕСТЫ

(укажите только один правильный ответ)

Задание №1

При информационном подходе базы производственных данных

могут быть организованы в среде:

Ответ:

1.С#

2.Excel

3.VBА

4.все указанные ответы верны

Задание №2

К основным составляющим информационных

технологий относится:

Ответ:

1.смарт-бизнес

2.диджитал

3.п.1 и п.2

4.смарт-производства и квантовые технологии

Задание №3 Вычислительный процесс может рассматривать алгоритм как: Ответ:

1.цикловой

2.структурный

3.разветвляющийся, циклический, линейный 4.смежный

Задание №4 Выберите языки программирования искусственного интеллекта: Ответ:

1.Pascal

2.Лисп, Пролог, Python

3.Perl

4.Форт

Задание №5 ИТ-коммуникация использует следующие понятия:

100