<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2023-23-1-38-44</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-509</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование эффективности машинного обучения в мониторинге сигнальной точки</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Research on the efficiency of machine learning in signal point monitoring</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Канарский</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kanarsky</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p> Канарский Вадим Андреевич – аспирант кафедры«Вычислительная техника и компьютерная графика»,преподаватель кафедры «Автоматика, телемеханика и связь» </p><p>Хабаровск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vadim A. Kanarsky, post-graduate student, Departmentof Computer Engineering and Computer Graphics, lecturer, Department of Automation, Remote Control and Communications</p><p>Khabarovsk</p><p>SPIN code 3411-0352</p></bio><email xlink:type="simple">jizzierose@yahoo.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дальневосточный государственный университет путей сообщения</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Far Eastern State University of Railway Transport</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>03</month><year>2023</year></pub-date><volume>23</volume><issue>1</issue><fpage>38</fpage><lpage>44</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Канарский В.А., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Канарский В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kanarsky V.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.dependability.ru/jour/article/view/509">https://www.dependability.ru/jour/article/view/509</self-uri><abstract><sec><title>Резюме</title><p>Резюме. Устройства железнодорожной автоматики и телемеханики существуют уже достаточно давно, многие системы, будучи в эксплуатации, считаются устаревшими. При этом модернизация не успевает охватить все протяженные участки российских железных дорог. Внедрение систем мониторинга с начала 2000-x годов привело к более комфортному техническому обслуживанию громоздких систем сигнализации, централизации и блокировки СЦБ, сокращению времени поиска отказа в них. Во втором десятилетии XXI в. началось активное внедрение информационных технологий в разные сферы жизни, включая промышленность, однако в более медленном темпе, особенно на железнодорожном транспорте. Одной из инноваций стало появление ИИ – искусственного интеллекта, что на производстве привело к более прогрессивному поддержанию работоспособности устройств за счет прогнозирования предотказных состояний. В этом случае появляется возможность оповещения технического персонала интеллектуальной системой, обрабатывающей значимые параметры наблюдаемого объекта или процесса, тем самым заменяя ручной мониторинг, требующий времени и профессионального опыта.</p></sec><sec><title>Цель</title><p>Цель. Предложить использование методов искусственного интеллекта в устройствах железнодорожной автоматики на базе действующих систем технической диагностики и мониторинга.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. Для создания, обработки и визуализации данных применяются методы машинного обучения без учителя на базе языка программирования Python. Результаты. Получен отклик моделей ИИ на аномальные изменения во временных характеристиках формирователей кода.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Программа с поддержкой ИИ может являться ядром обработки данных мониторинга устройств СЦБ и требует тщательного исследования в прогнозировании их известных сбоев на сигнальной точке.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Abstract</title><p>Abstract. Railway signalling automation devices have been around for quite some time. Many systems in operation are considered obsolete. At the same time, modernization does not cover the whole Russian railway system. The deployment of monitoring systems since the beginning of the 2000s made the maintenance of bulky signalling systems more comfortable, reduced the time of fault detection. The second decade of the 21-st century saw a widespread deployment of information technologies in various spheres of life, including industry, yet at a slower pace, especially in railway transportation. One of the innovations was the emergence of the artificial intelligence, which enabled more progressive maintenance of devices through prediction of pre-failure states. The latter allows notification of technical personnel by an intelligent system that processes significant parameters of the observed facility or process, thereby replacing manual monitoring that requires time and professional experience.</p></sec><sec><title>Aim</title><p>Aim. To suggest the use of artificial intelligence-based methods in railway signalling devices based on the existing technical diagnostics and monitoring systems. Methods. Python-based unsupervised machine  learning methods are used to create, process and visualise data.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. The AI models showed a reaction to anomalous changes in the temporal characteristics of code generators.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. An AI-enabled program can serve as the core for processing data related to the monitoring of railway signalling devices and requires careful research in predicting their known failures at the signal point.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>железнодорожная автоматика и телемеханика</kwd><kwd>автоблокировка</kwd><kwd>системы мониторинга</kwd><kwd>отказ</kwd><kwd>искусственный интеллект</kwd><kwd>машинное обучение без учителя</kwd><kwd>предиктивное обслуживание</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>railway signalling</kwd><kwd>automatic block</kwd><kwd>monitoring systems</kwd><kwd>failure</kwd><kwd>artificial intelligence</kwd><kwd>unsupervised machine learning</kwd><kwd>predictive maintenance</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мынцов А.А., Мынцова О.В. Организация предиктивного обслуживания динамического оборудования // Информатизация и системы управления в промышленности 2020. № 1 (85). С. 50-53. URL: https://isup.ru/upload/pdf-zhurnala/2020/1-85-2020/050_053_Promservis.pdf (дата обращения 29.11.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Myntsov A.A., Myntsova O.V. Organising predictive maintenance of rotating equipment. Informatizatsiya i sistemy upravleniya v promyshlennosti 2020;1(85):50-53. (accessed 29.11.2022). Available at: https://isup.ru/upload/pdf-zhurnala/2020/1-85-2020/050_053_Promservis.pdf. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федоров Н.Е. Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями: Учебное пособие. Самара: СамГАПС, 2004. 132 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedorov N.E. [Modern automatic block systems with audio frequency track circuits: A study guide]. Samara: SamGUPS; 2004. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сороко В.И., Фотькина Ж.В. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 4 кн. Кн. 2.: 4-е изд. М.: ООО «НПФ «ПЛАНЕТА», 2013. 1048 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soroko V.I., Fotkina Zh.V. [Railway signalling equipment: a reference book in 4 volumes. Vol. 2. 4-th edition]. Moscow: OOO NPF PLANETA; 2013. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Géron A. Hands-On Machine Learning with ScikitLearn, Keras, and TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems. Sebastopol, CA: O’Reilly Media, 2019. 600 pp.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aurélien G. Hands-On Machine Learning with ScikitLearn, Keras and TensorFlow: a monograph. O’Reilly; 2019. LSI 978-1-492-03264-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Брайт Д. Доходчиво об обучении на основе многообразий с алгоритмами IsoMap, t-SNE и LLE / Medium. URL: https://medium.com/nuances-of-programming/доходчиво-об-обучении-на-основе-многообразий-салгоритмами-isomap-t-sne-и-lle-8fbb30851953 (дата обращения 29.11.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bright D. [Explaining manifold learning using the IsoMap, t-SNE and LLE algorithms]. (accessed 29.11.2022). Available at: https://medium.com/nuancesof-programming/доходчиво-об-обучении-на-основемногообразий-с-алгоритмами-isomap-t-sne-и-lle-8fbb30851953. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Осколков Н. Как именно работает UMAP и почему именно он лучше tSNE / IT CHEF. URL: https://itchef.ru/articles/309619/ (дата обращения 30.11.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Oskolkov N. How exactly UMAP works and why it is superior to tSNE / IT CHEF. (accessed 30.11.2022). Available at: https://itchef.ru/articles/309619.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bhattacharyya S. DBSCAN Algorithm: Complete Guide and Application with Python Scikit-Learn / Towards Data Science – официальный сайт. URL: https://towardsdatascience.com/dbscan-algorithm-complete-guideand-application-with-python-scikit-learn-d690cbae4c5d (дата обращения 11.11.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bhattacharyya S. DBSCAN Algorithm: Complete Guide and Application with Python Scikit-Learn. (accessed 11.11.2022). Available at: https://towardsdatascience.com/dbscan-algorithm-complete-guide-and-application-withpython-scikit-learn-d690cbae4c5d.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sugizaki T. How automated anomaly detection can maximize production? // Control Engineering – официальный сайт. URL: https://www.controleng.com/articles/howautomated-anomaly-detection-can-maximize-production/(дата обращения 16.11.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sugizaki T. How automated anomaly detection can maximize production? (accessed 16.11.2022). Available at: https://www.controleng.com/articles/how-automatedanomaly-detection-can-maximize-production.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
