Применение многофункционального учебного пункта управления в условиях цифровой трансформации специальной организационно-технической системы

Накопленный мировой опыт, тенденции развития системы военного образования и Вооруженных Сил РФ, а также анализ истории совершенствования системы военного управления позволяют прогнозировать в будущем значительное увеличение числа и рост возможностей многофункциональных учебных пунктов управления (далее – УПУ) специальными организационно-техническими системами (далее – ОТС). При этом всё более значимой движущей силой развития в этом направлении становятся информационные и инфокоммуникационные технологии, особенно в условиях цифровой трансформации, в рамках которой происходят масштабные изменения в функционировании специальных ОТС. Среди технологий, позволяющих осуществить цифровую трансформацию, чаще всего выделяют технологии цифрового проектирования и моделирования, машинное обучение, системы искусственного интеллекта, однако особое место в этой области принадлежит технологиям цифровых двойников (далее – ЦД) [1].

Современные тенденции развития военного образования требуют все более широкого использования в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбора конкретных ситуаций, практикумов, психологических и иных тренингов с внедрением, в частности, технологий ЦД) в сочетании с внеаудиторной работой.

В контексте реализации новых подходов к организации учебного процесса, активных и интерактивных форм проведения занятий имеет смысл рассмотреть необходимость, возможность и целесообразность внедрения многофункциональных УПУ совместно с ЦД специальных ОТС как нового способа применения автоматизированных обучающих систем для подготовки специалистов.

Учебный пункт управления

Под многофункциональными УПУ рассматривается сложная система, представляющая собой комплекс особым образом организованных автоматизированных рабочих мест (далее – АРМ), высокопроизводительных вычислительных систем, средств отображения информации коллективного пользования, инфокоммуникационных систем для персональной и коллективной работы по информационно-аналитической поддержке обоснованного принятия решений на основе моделирования функционирования специальных ОТС в реальном и учебном масштабе времени [2].

Основными задачами применения многофункциональных УПУ можно определить следующие [3]:

– поддержка информационными ресурсами и средствами разнообразных активных форм проведения занятий с возможностью ролевого выполнения соответствующих

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 2

функций с применением экспертного оценивания, имитационного моделирования, оптимизационных методов, специальных разделов математики, а также научно-исследовательских и информационно-аналитических работ, проводимых в вузах;

– проведение деловых игр в форме тактико-специальных учений, всевозможных тренингов в виде групповых упражнений;

– анализ конкретных ситуаций (case-study) на практических занятиях, прогнозирование развития ситуаций, как при регламентированных условиях, так и в условиях внештатных ситуаций;

– организация информационного взаимодействия с пунктом управления факультета, а также со смежными аудиториями кафедры, создание прототипов боевых постов органов военного управления;

– обучение персонала УПУ использованию современных информационных, аналитических и технологических средств, организация человеко-машинного взаимодействия специалистов с ЦД специальных ОТС;

– стендовая отработка и внедрение ЦД специальных ОТС, а также разработка рекомендаций по их применению в учебном процессе.

Под УПУ, с одной стороны, рассматривается система подготовки большого числа специалистов, способных работать в коллективном режиме при условии невозможности или экономической невыгодности индивидуального обучения (на отдельных рабочих местах). С другой стороны, УПУ (как это и рассматривается в статье) является современным инструментом для обучения, если есть проблемы, требующие применения достаточно мощных информационных и инфокоммуникационных технологий.

На практике УПУ может представлять собой как одну аудиторию, так и совокупность помещений, оснащенных средствами коммуникаций и совокупностью программно-технических средств, предназначенных для оперативного управления, контроля и мониторинга различных объектов, ситуаций и процессов [4].

Необходимо отметить, что в настоящее время стандартная структура УПУ не нашла широкого применения. В образовании чаще всего используются его техническая составляющая – аудиовизуальное и коммуникационное оборудование. В ряде вузов создаются мультимедийные аудитории, техническое оснащение которых позволило сформировать особую учебную аудиовизуальную среду, обеспечив возможности использовать во время занятий видеозаписи, ТВ-трансляции, проводить сеансы видеоконференцсвязи, поддерживать синхронный перевод и протоколирование хода обсуждения, извлекать информацию из баз данных, баз знаний, геоинформационных систем.

Пространственная структура УПУ может включать зал принятия решений, зал дежурной смены, помещения учебной группы управления, службы IT-обеспечения (зона технической поддержки), другие помещения. В ряде случаев данные помещения могут быть разделены на зоны обработки открытой информации (мониторинг СМИ, обработка, обобщение и анализ баз данных, баз знаний, решение задач информационного поиска) и зоны информации ограниченного пользования (при необходимости). В рамках УПУ эти помещения могут быть сведены до размеров ситуационной комнаты с выделенными АРМ для решения задач, связанных с принятием управленческих решений, компьютерным моделированием, экспертной оценкой, вопросами визуализации информации, мониторингом обстановки, информационным обеспечением и др.

Применение многофункционального учебного пункта управления в условиях цифровой трансформации специальной организационно-технической системы

Принципиально важно подчеркнуть, что создание многофункционального УПУ с привязкой к ЦД специальных ОТС не сводится к закупке современной компьютерной, коммуникационной и презентационной техники. Для работы комплекса нужны все уровни и элементы системы: квалифицированный преподавательский и инженерный состав, современная системная аналитика, развитая программная и техническая инфраструктура (см. Рисунок 1).

Рисунок 1 . Уровни и элементы многофункциональных УПУ Источник: здесь и далее рисунки выполнены авторами.

Анализ истории разработки и использования подобных объектов показывает, что создание, эксплуатация и развитие любого УПУ требует решения комплекса проблем – организационных, финансовых, научно-теоретических, научно-технических, технологических. Для УПУ эти проблемы дополняются методическими и дидактическими, которые расширяют спектр общих научно-теоретических проблем.

Следует отметить, что устоявшегося взгляда на то, какое программное обеспечение необходимо в УПУ, пока нет. Универсальные подходы на все случаи жизни в этой области отсутствуют, особенно в области специального программного обеспечения. Еще более актуальными представляются исследования в области применения специального программного обеспечения разработки ЦД.

Цифровой двойник эмуляции процессов управления

Анализ литературы по технологиям с ЦД показал, что их предметная область находится между двумя крайними подходами – от самого широкого толкования, когда ЦД называются все проекты по созданию цифровых копий систем (зачастую с невысоким уровнем адекватности реальным объектам), до специализированных наукоемких толкований, когда ЦД называются решения, соответствующие выполнению целого ряда жестких требований, направленных на повышение уровня адекватности ЦД.

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 2

Первая трактовка термина ЦД, как правило, не имеет практического значения, поскольку мало отличается от таких известных терминов, как «компьютерная модель», «цифровая модель», «виртуальная копия». Противоположная трактовка, в которой фиксируются все возможные и невозможные требования, характеризует труднодостижимые в условиях развития современной науки и техники ЦД, которые появятся, возможно, в будущем. Истина, как известно, где-то посередине. Пока же стоит констатировать, что до конца термин ЦД не в полной мере соответствует требованиям, предъявляемым к нему, – однозначности, точности, системности, соотнесенности с научным направлением, дефинированности. В целом следует отметить, что большинство определений носит, как правило, концептуальный характер и не содержит каких-либо измеримых характеристик, определяющих ЦД.

В качестве ЦД предлагается рассматривать интегрированную мультимасштабную вероятностную симуляцию сложного объекта, которая использует математические, имитационные и другие модели, чтобы получить как можно более достоверное представление о реальном объекте на основе анализа данных, вводимых в качестве исходных или поступающих из сенсорных сетей и других источников как данные о системе в реальном времени.

Под цифровым двойником специальной ОТС понимается комплекс ЦД, представляющий различные определенные аспекты ее функционирования. Соответствие ЦД моделируемой ОТС зависит от ряда факторов, например, квалифицированных специалистов, передовых технологий, высокопроизводительных вычислительных систем, сроков разработки, соответствующего финансирования.

Наглядно многозначность понятия ЦД представлена на Рисунке 2 посредством кругов Эйлера. Из рисунка видно, что указанные границы ЦД специальной ОТС (уточняются на всех стадиях ее жизненного цикла) следует определить в области пересечения кругов Эйлера, где цифровая копия сложной системы удовлетворяет одновременно всем требованиям.

Мультидисциплинарная модель, получающая данные об объекте в реальном времени

ЦД, удовлетворяющий всем требованиям

Рисунок 2 . Границы понятия ЦД в области пересечения кругов Эйлера

Применение многофункциональных УПУ с использованием технологий ЦД особенно эффективно при решении задач, когда необходимо групповое принятие решений, а

Применение многофункционального учебного пункта управления в условиях цифровой трансформации специальной организационно-технической системы также для формирования соответствующих компетенций по мониторингу ситуаций и обстановки, прогнозированию поведения физического двойника, организации различной системной аналитики, управления базами данных в учебном и реальном времени и др.

Ни один учебник не в состоянии заменить работу в лаборатории. Именно работа с ЦД специальной ОТС способна дать учащимся возможность проверить теорию практикой, сформировать профессиональные навыки и приобрести необходимые компетенции. Изготовленные по современным технологиям ЦД могут придать процессу обучения особый смысл и интерес, ощутить атмосферу управленческих процессов при их ролевом выполнении.

Для создания ЦД, проведения цифровых (виртуальных) испытаний, применения результатов математического и компьютерного моделирования и организации совместной работы сложной системы рекомендуется применять программно-технологическую платформу ЦД, включающую, как правило:

– средства управления программным обеспечением компьютерного моделирования;

– средства управления проектами;

– средства сбора, обработки, анализа, визуализации, каталогизации, хранения, передачи данных компьютерных моделей и результатов компьютерного моделирования;

– средства отслеживания всех изменений конструкторских, технологических решений и модификации компьютерных моделей и вариантов инженерных расчетов;

– средства оформления результатов;

– средства защиты данных и организации совместной работы участников проекта в соответствии с правами доступа;

– средства компьютерного моделирования для планирования применения специальных ОТС по назначению, поддержки их технического обслуживания и ремонта1.

Концепция разработки УПУ с использованием технологий ЦД специальной ОТС представлена на Рисунке 3.

Методическим обеспечением учебного процесса в УПУ с использованием ЦД специальных ОТС можно рассматривать:

– сценарии проведения конкретных занятий, описания используемых методов, моделей, алгоритмов и программ;

– режиссерские сценарии проведения конкретных занятий;

– типовые сценарии проведения активных видов занятий;

– типовые сценарии поддержки коллективных действий на этапах решения проблем;

– модели проблемных ситуаций и сценариев проведения конкретных занятий для отображения в базе учебного контента.

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 2

Рисунок 3. Концепция разработки УПУ на основе применения технологии ЦД специальной ОТС

Типовыми режимами работы УПУ с использованием ЦД специальных ОТС планируется рассматривать:

– режим экспромта как произвольную последовательность этапов работы участников, характерную для их коллективной деятельности;

– сценарный режим разрешения проблемных ситуаций, не относящихся к экстремальным;

– априори заданную и организованную последовательность этапов работы участников (для каждого этапа определены последовательность, содержание, формы представления данных на коллективные и индивидуальные средства отображения информации);

– сценарный режим разрешения чрезвычайных проблемных ситуаций в среде УПУ, ориентированный прежде всего на имитацию деятельности некоторого органа управления в кризисных и чрезвычайных ситуациях;

– режим повседневной деятельности, включающий работу по поддержанию готовности УПУ к выполнению им основных функций (профилактика, тренировка и повышение квалификации обслуживающего персонала, применение новых средств групповой поддержки и др.).

Заключение

Создание УПУ с использованием ЦД имеет следующие преимущества:

– возможность предоставления пользователям обобщенной информации и анализа агрегированных данных;

– наличие средств прогнозирования, выявления тенденций развития исследуемого явления или процесса;

– применимость ситуационного (динамического) моделирования для получения ответа на вопрос, «что будет, если…», в котором моделирование позволяет вносить возмущения и определять возможные последствия, связанные с наступлением того или иного события;

– формирование баз знаний отработанных вариантов кризисных ситуаций, а также разработка рекомендаций по выбору одного из многих вариантов наилучшего решения;

– возможность проведения оценки рисков при расчете шансов реализации прогноза.

Таким образом, многофункциональные УПУ с использованием ЦД специальных ОТС можно использовать для приобретения компетенций по управлению, определению и оценке кризисных ситуаций, а также для понимания принципов работы и процессов моделируемой системы. Для моделирования различных процессов может использоваться

Применение многофункционального учебного пункта управления в условиях цифровой трансформации специальной организационно-технической системы широкий класс систем различного моделирования. При этом только в совместном (интегрированном) использовании различных систем может проявиться преимущество УПУ, позволяющее комплектовать практикумы на базе различных дисциплин с учетом конкретных специализаций, особенно с использованием ЦД специальных ОТС.