Цель работы: повышения уровня семантической интероперабельности гетерогенных информационных систем тактического звена в условиях ведения многодоменных операций за счет разработки теоретико-математических моделей и алгоритмического обеспечения.

Метод исследования: применен междисциплинарный подход, включающий методы системного анализа, теория категорий для формализации структур данных, логика Хорна для описания правил преобразования информации, а также теорию Демпстера-Шефера и байесовские сети для слияния данных в условиях неопределенности.

Результаты исследования: предложена алгебраическая модель объектно-ориентированной архитектуры взаимодействия военных ИС; сформулирован категориальный критерий семантической эквивалентности трансляции данных. Выполнен анализ мирового опыта. Разработан и верифицирован комплекс алгоритмов семантического сопряжения и доверительной фильтрации разведданных, внедренный в прототип специального программного обеспечения. Разработан оригинальный алгоритмический базис автоматизированного онтологического маппинга и разрешения семантических конфликтов, базирующийся на адаптивном структурно-семантическом анализе метаданных и применении нейросетевых моделей для интерпретации неформализованных тактических сообщений в условиях динамичного боя. Предложена инновационная архитектура семантического шлюза специального программного обеспечения, реализующая концепцию «семантической шины данных» для бесшовной интеграции разнородных элементов разведывательно-ударных контуров без необходимости модификации их исходного программного обеспечения.

Научная новизна: исследования заключается в обосновании теоретико-методического подхода к обеспечению семантической интероперабельности гетерогенных систем тактического звена на основе синтеза теории категорий и дескрипционной логики, что позволило формализовать и верифицировать процессы смысловой трансформации данных между разнородными информационными моделями в реальном масштабе времени.

The purpose of the work is to increase the level of semantic interoperability of heterogeneous tactical information systems in the conditions of multi-domain operations through the development of theoretical and mathematical models and algorithmic support.

Research method: an interdisciplinary approach is applied, including methods of system analysis, category theory for the formalization of data structures, Horn logic for describing the rules for transforming information, as well as the Dempster-Schaefer theory and Bayesian networks for data fusion under uncertainty.

Results of the research: an algebraic model of the object-oriented architecture of interaction of military information systems is proposed; a categorical criterion for semantic equivalence of data translation is formulated. An analysis of world experience is carried out. A set of algorithms for semantic conjugation and trusted filtering of intelligence data, implemented in the prototype of special software, has been developed and verified. An original algorithmic basis for automated ontological mapping and semantic conflict resolution based on adaptive structural-semantic analysis of metadata and the use of neural network models for the interpretation of non-formalized tactical messages in dynamic combat is developed. An innovative architecture of the semantic gateway of special software is proposed, which implements the concept of a «semantic data bus» for seamless integration heterogeneous elements of reconnaissance and strike circuits without the need to modify their original software.

The scientific novelty of the study lies in the substantiation of the theoretical and methodological approach to ensuring the semantic interoperability of heterogeneous tactical systems based on the synthesis of category theory and description logic, which made it possible to formalize and verify the processes of semantic transformation of data between heterogeneous information models in real time.