APPLICATIONS OF COMPUTATIONAL INTELLIGENCE FOR MODELING, IDENTIFICATION, OPTIMIZATION OF CONTROL INFORMATION SYSTEMS AND DECISION SUPPORT

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-3000.2025.11.3

Keywords:

artificial neural networks, intelligent technologies, applications architecture, neural network, model, information system, software, machine learning, technology

Abstract

The article presents a comprehensive approach to creating intelligent control systems for dynamic objects based on advanced computational intelligence methods. In the context of processing high-dimensional, unstable, and poorly formalized data in real-time, traditional modeling methods are insufficiently effective, which is especially critical for industrial and transport systems where control errors can lead to significant losses. The research is aimed at developing adaptive closed-loop control contours that combine current state identification, prediction, and the selection of optimal control influence under uncertainty. The proposed architecture integrates modules for data collection and processing, parameter identification, optimization, and decision support. The modeling core relies on hybrid machine learning algorithms, specifically a combination of Convolutional Neural Networks and Transformer architectures, as well as metaheuristic methods. Mechanisms for online re-training with minimal weight change and the use of Universal Transformer Memory are provided for adaptation to environmental changes. Remote parameter identification is realized by analyzing multimodal data streams, including video and sensor signals, using methods of object detection, scene segmentation, and optical flow analysis. The Decision Support System has a two-level structure: a rule-based level for operational processing of typical situations and an optimization level based on multi-criteria Pareto analysis. The use of Explainable AI ensures the transparency of decisions, and model adaptation is carried out using Reinforcement Learning. The results confirm the effectiveness of the approach in industrial, transport, and urban systems and outline the prospects for further development by incorporating multi-agent and neuromorphic technologies.

References

Krzywanski J., Sosnowski M., Grabowska K., Zylka A., Lasek L., Kijo-Kleczkowska A. Advanced Computational Methods for Modeling, Prediction and Optimization – A Review. URL: https://doi.org/10.3390/ma17143521 (дата звертання: 15.05.2025)

Нікуліна О. М., Северин В. П., Кондратов О. М., Рекова Н. Ю. Аналіз інформаційних технологій для дистанційної ідентифікації динамічних об’єктів. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Системний аналіз, управління та інформаційні технології. Харків. НТУ «ХПІ», 2023. № 1 (9). С. 110–115.

HunyuanVideo: A Systematic Framework For Large Video. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.03603 (дата звертання: 15.05.2025)

emg2pose: A Large and Diverse Benchmark for Surface Electromyographic Hand Pose Estimation. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.02725 (дата звертання: 15.05.2025)

StableAnimator: High-Quality Identity-Preserving Human Image Animation. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.17697 (дата звертання: 15.05.2025)

DEYO: DETR with YOLO for End-to-End Object Detection. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2402.16370 (дата звертання: 15.05.2025)

YOLOv11: An Overview of the Key Architectural Enhancements. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.17725 (дата звертання: 15.05.2025)

A Comprehensive Review of YOLO Architectures in Computer Vision: From YOLOv1 to YOLOv8 and YOLO-NAS. URL: https://doi.org/10.3390/make5040083 (дата звертання: 15.05.2025)

SynCamMaster: Synchronizing Multi-Camera Video Generation from Diverse Viewpoints. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.07760 (дата звертання: 15.05.2025)

FlowNet: Learning Optical Flow with Convolutional Networks. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.1504.06852 (дата звертання: 15.05.2025)

FlowNet 2.0: Evolution of Optical Flow Estimation with Deep Networks. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.1612.01925 (дата звертання: 15.05.2025)

Momentum-GS: Momentum Gaussian Self-Distillation for High-Quality Large Scene Reconstruction. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.04887 (дата звертання: 15.05.2025)

Liger Kernel: Efficient Triton Kernels for LLM Training. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.10989 (дата звертання: 15.05.2025)

Stereo Anywhere: Robust Zero-Shot Deep Stereo Matching Even Where Either Stereo or Mono Fail. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.04472 (дата звертання: 15.05.2025)

An Evolved Universal Transformer Memory. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.13166 (дата звертання: 15.05.2025)

Кондратов О. М., Северин В. П., Попазов Д. К., Любарський С. М., Нікуліна О. М. Аналіз методів обчислювального інтелекту для моделювання, ідентифікації, оптимізації систем та підтримки прийняття рішень. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Стратегічне управління, управління портфелями, програмами та проектами. Харків. НТУ «ХПІ», 2024. № 2 (9). С. 35-44.

Нікуліна О. М., Северин В. П., Кондратов О. М., Ольховий О. М. Моделі дистанційної ідентифікації параметрів динамічних об’єктів з використанням трансформерів виявлення та оптичного потоку. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Системний аналіз, управління та інформаційні технології. Харків. НТУ «ХПІ», 2024. № 1 (11). С. 52–57.

Копп О. М., Нестеренко І. С. Модель вибору інструментів штучного інтелекту для підтримки процесів розробки програмного забезпечення. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Стратегічне управління, управління портфелями, програмами та проектами. Харків. НТУ «ХПІ», 2024. № 2 (9). С. 45-49.

Published

2026-01-17