Научная тема: «НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА В УСЛОВИЯХ НЕПОЛНОЙ И НЕЧЕТКОЙ ИНФОРМАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА)»
Специальность: 05.13.18
Год: 2013
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Разработана методика построения прогнозирующей нейросетевой модели при статичных характеристиках источников загрязнения.
  2. Разработан метод редукции нейросетевой модели по принципу многокритериального обучения.
  3. Разработана многосетевая модель прогнозирования - многосетевой эксперт, представляющий собой составную нейросетевую модель, состоящую из совокупности нейросетевых моделей, каждая из которых предназначена для обработки некоторого подмножества входных данных. Модель разработана в двух вариантах:
    • На основании разбиения входного множества на кластеры сетью Кохонена.
    • На основании разбиения входного множества на кластеры в зависимости от значения ошибки прогнозирования единой нейронной сетью. Для программной реализации модели разработан алгоритм динамического выделения кластеров.
  4. Разработана методика построения нейросетевых моделей зависимостей критических временных интервалов от метеоусловий.
  5. Разработана методика построения модели выявления сочетания метеорологических параметров как неблагоприятных.
  6. Разработан нейро-нечеткий подход оценки состояния окружающей среды для поддержки принятия решений в системе управления экологической безопасностью. В рамках подхода:
    •  Разработан метод экспертного формирования систем для расчета вероятностного риска на основе нечеткого вывода и нейронечетких сетей.
    •  Разработан метод автоматизированного формирования системы расчета вероятностного риска на основе систем нечеткого вывода и нейронечетких сетей.
    •  Разработан метод качественной оценки состояния окружающей среды на основе систем нечеткого вывода.
    •  Разработана методика практической реализации нейро-нечеткого подхода к оценке состояния окружающей среды.
Список опубликованных работ
Монографии:

1. Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Валиев В.С., Исмаилова Е.С. Технология расчетного экологического мониторинга (монография). Казань: ИПК Бриг. 2010г. 264с. (Рекомендовано к изданию Ученым советом КГТУ им.А.Н. Туполева). ISBN 978-5-98946-040-3.

В научных журналах, рекомендованных ВАК:

1.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Оценка поступления металлов в воздушный бассейн г. Казани с выбросами автотранспорта. // Вестник Казанского государственного технического университета. Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2006. № 4. С. 23-29.

2.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Методические подходы к оценке вклада выбросов автотранспорта в уровень загрязнения приземного слоя атмосферы металлами (на примере г. Казани).// Безопасность жизнедеятельности. Москва: Изд-во «Новые технологии». 2006. №10. С.40-45.

3.Новикова С.В., Емалетдинова Л.Ю., Максютин С.А. Методика анализа функционирования жилишщно-коммунальной отрасли региона на основе банков данных и метода кластеризации.// Вестник Казанского государственного технического университета. Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2008. № 1. С. 75-79.

4.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С., Гареев Р.Х Мониторинг атмосферы на основе использования нейронных сетей // Вестник Казанского государственного технического университета. Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. №2. 2009. С.-76-79.

5.Новикова С.В. Методика проектирования нейронной сети для прогнозирования концентраций загрязнителей в атмосфере промышленных городов.// Системы управления и информационные технологии. Москва-Воронеж: Изд-во Научная книга. 2009. №4(38). С. 89-93.

6.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Методика редукции многослойного персептрона (на примере экологического прогнозирования) // Вестник Ижевского государственного технического университета. Ижевск: Изд-во ИГТУ. 2010г. №3 С.126-129.

7.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Нейросетевые технологии расчетного мониторинга объектов окружающей среды. // Вестник Казанского государственного технического университета. Казань: Изд-во КГТУ им.А.Н. Туполева. 2010. № 2. С. 106-109.

8.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Создание технологии расчетного мониторинга объектов окружающей среды на территории мегаполиса. //Вестник Казанского государственного технического университета. Казань: Изд-во КГТУ им.А.Н. Туполева. 2010. №3. С. 204-209.

9.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Использование нейросетевых технологий для целей прогноза высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах. //Безопасность жизнедеятельности. Москва: Изд-во «Новые технологии». 2011. №1 С.21-28.

10.Новикова С.В. Распределенная нечеткая система поддержки принятия решений для обеспечения экологической безопасности.// Нелинейный мир. Москва: Изд-во Радиотехника. 2011г. №12 с. 818-821.

11.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Оценка воздействия полимерных производств на общий уровень загрязнения атмосферного воздуха (на примере г. Нижнекамска).// Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета, 2012. №12. С. 76-79.

12.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Мониторинг качества атмосферного воздуха в зонах действия полимерных производств (на примере г. Нижнекамска).// Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. №13. С. 183-187.

13.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Оценка вероятности превышения приземных концентрацийпримесей в зонах действия полимерных производств (на примере г.Нижнекамска). Сообщение 1. // Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. № 16. С. 111-114.

14.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Определение времени формирования высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха в зонах действия полимерных производств (на примере Нижнекамска) Сообщение 2. // Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. № 16. С.115-119.

15.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Распознавание групп неблагоприятных метеорологических условий формирования высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха в зонах действия полимерных производств (на примере Нижнекамска) Сообщение 3. // Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. Т.15. № 16. С. 119-121.

16.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А., Гоголь Э.В., Галиева А.Т. Методы расчета рассеивания примесей для определения качества атмоферного воздуха в зонах концентрации полимерных производств. // Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. Т.15. № 20. С.93-95.

17.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А. Возможность настройки нейросети для определения приземных концентраций примесей по комплексу реперных показателей в зонах действия полимерных производств (на примере г.Нижнекамска).// Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2012. Т.15. № 22. С.75-79.

18.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шагидуллин А.Р., Инвентаризация выбросов от автомобильного транспорта в зонах концентрации полимерных производств. // Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2013, № 3. С. 139-143.

19.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Шмакова Ю.А., Гоголь Э.В., Галиева А.Т. Модели прогноза уровня загрязнения приземного слоя атмосферы в зонах действия полимерных производств.// Вестник Казанского технологического университета. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета. 2013. № 2. С. 109-113.

В других журналах и материалах научных конференций:

1.Новикова С.В. Применение нейросети для экологического мониторинга г. Казани. //Тезисы докладов международной молодежной научной конференции «XIV Туполевские чтения». Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2006. Т. 2.С.127-129.

2.Новикова С.В., Емалетдинова Л.Ю., Максютин С.А. Методика кластерного анализа районов региона на основе показателей жилищно-коммунальной отрасли.// Тезисы докладов Х международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении». Санкт-Петербург: Изд-во СПбГПУ. 2006. Ч.2. С. 191-194.

3.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Учет вклада автотранспорта в уровень загрязнения приземного слоя атмосферы в г. Казани на основе нейронных сетей.// Сборник трудов юбилейной конференции ИАНТЭ. Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2007. С. 78-80

4.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Расчетный мониторинг загрязнения приземного слоя атмосферы г. Казани. //Тезисы докладов республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». Казань: изд-во АН РТ. 2007. С. 200-201.

5.Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Использование нейронных сетей для расчета загрязнения приземного слоя атмосферы в городах.// Тезисы докладов республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». Казань: Изд-во АН РТ. 2007. С. 201-203.

6.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Использование нейронных сетей для расчета загрязнения приземного слоя атмосферы в городах. // Тезисы докладов республиканской научной конференции молодых ученых «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». Казань: Изд-во АН РТ. 2008. С. 97-100.

7.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С., Гареев Р.Х. Возможности использования нейронных сетей в расчетном мониторинге загрязнения атмосферы стационарными источниками. //Сборник материалов 10 международной научно-практичекой конференции «Техносферная безопасность». Ростов-на-Дону-Шепси: Изд-во Ростовского гос. строительного ун-та. 2008. С. 103-107.

8.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Оценка поступления металлов в воздушный бассейн г.Казани с выбросами автотранспорта с помощью нейронных сетей. //Материалы V международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2008. С.202-203.

9.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С., Гареев Р.Х Разработка методологии экологического мониторинга и механизмов обеспечения экологической безопасности населения на территории мегаполиса. // Материалы международной научной конференции «Экологическое образование и воспитание». Казань: Изд-во ТГГПУ. 2009. С. 308-314.

10.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Возможности использования современных информационных технологий для расчетного мониторинга техносферы. //Сборник трудов V Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики АНТЭ-09». Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2009. С. 588-592,

11.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Возможности использования современных IT-технологий для расчетного мониторинга техносферы. //Труды XI Международной конференции Техносферная безопасность. Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ. 2009. С. 186-191.

12.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С., Валитова Н.Л. Преимущества использования информационных технологий для управления качеством атмосферного воздуха (на примере г. Нижнекамска). // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Проблемы перехода к устойчивому развитию монопрофильных городов». Нижнекамск. 2010. С. 172-174.

13.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Управление экологической безопасностью территории на основании разработанной технологии расчетного экологического мониторинга. //Материалы V Международной научно -практической конференции при участии молодых ученых и студентов. Харьков: Изд-во Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2010. С. 72-74.

14.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Принципы создания системы расчетного экологического мониторинга на территории мегаполиса. //Сборник статей по материалам международной научно - практической конференции Развитие и динамика иерархических (многоуровневых) систем. Казань: Изд - во Татарского гос. гуманитарно -педагогического ун – та. 2010. С. 252-255.

15.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Исмаилова Е.С. Технология расчетного мониторинга объектов окружающей среды на территории мегаполиса. // Материалы XII Всероссийской научно - практической конференции. Ростов - на – Дону: Изд - во Ростовского гос. строительного университета. 2009. С. 333-338.

16.Новикова С.В. Нечеткое управление экологическим риском на основе вывода Такаги-Сугено.// Сборник докладов XII международной научно-техничекой конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века». Воронеж: Изд-во НПФ «САКВОЕЕ». 2011. Том 2. С. 614-621.

17.Новикова С.В. Системный анализ проблемы управления экологической безопасностью региона. //Сборник научных трудов XV Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении». Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета. 2011. С. 230-234.

18.Новикова С.В. Адаптивная система нейронечеткого управления экологической безопасностью. //Народное хозяйство. Всероссийский научно-практический журнал. Москва: Изд-во МИИ Наука. 2011. №2. С. 245-253.

19.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Шмакова Ю.А. Возможности нейросетевого моделирования для решения задач аэрокосмического экологического мониторинга. //Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии, материалы, оборудование и ускоренное восстановление квалифицированного кадрового потенциала- ключевые звенья в возрождении отечественного авиаракетостроения». Казань: Изд-во «Вертолет». 2012. Т № 3. С. 203-209.

20.Новикова С.В., Тунакова Ю.А., Мухаметшина Е.С. Технология расчетного экологического мониторинга. // Материалы II-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: теория и практика» (с международным участием). Часть 2. Казань: Изд-во ГУ «Научный центр безопасности и жизнедеятельности детей». 2012. С. 406-412.

Зарубежные публикации:

1. Novikova S., Valitova N. Environmental Emergencies Prediction Based on Time Series Measurements of Pollutants Concentration in the Atmosphere. // Actual Problems of Computer Science. Lublin, POLAND: ECCC Foundation. No. 1(3)/2013, 7-18pp. ISSN 2299-8667.

Учебно-методичекие издания:

1. Новикова С.В., Тунакова Ю.А. Прикладная экология: учебное пособие. Казань: Изд-во КГТУ им. Туполева. 2008. 153с.