kaspscjКаспийский научный журналCaspian scientific journalCaspian Institute of Sea and River Transport named after General-Admiral F. M. Apraksin – branch of Volga State University of Water Transportkaspscj-89Research ArticleЭкологическая безопасностьАлгоритм создания автоматизированной системы для расчета эффективности очистителей балластных водAlgorithm for creating an automated system for calculating the effectiveness of cleanershttps://orcid.org/0009-0003-9556-553XВилявинаСофья АлександровнаVilyavinaSofia Aleksandrovna

Курсант 3-го курса направления подготовки «Технология транспортных процессов», лаборант отдела научных исследований и цифровизации

3rd-year Student of the Transport Processes Technology program, Laboratory Assistant at the Research and Digitalization Department

sofi.vilyavina@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-3733-8108ЦыгутаАнна НиколаевнаTsygutaAnna Nikolaevna

Старший преподаватель кафедры «Математические и естественнонаучные дисциплины»

Senior Lecturer at the Department of Mathematical and Natural Sciences

anna.tsyguta@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7181-2845ГоловацкаяЛеся ИвановнаGolovatskayaLesya Ivanovna

Кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры «Математические и естественнонаучные дисциплины»

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Professor at the Department of Mathematical and Natural Sciences

lesy_g@mail.ruКаспийский институт морского и речного транспорта имени генерал-адмирала Ф.М. Апраксина – филиал Волжского государственного университета водного транспортаРоссияCaspian Institute of Sea and River Transport named after General-Admiral F. M. Apraksin – branch of Volga State University of Water TransportRussian Federation20253112202504 (9)Каспийский научный журнал № 4(9) - 202589Copyright © Вилявина С.А., Цыгута А.Н., Головацкая Л.И., 20252025Вилявина С.А., Цыгута А.Н., Головацкая Л.И.Vilyavina S.A., Tsyguta A.N., Golovatskaya L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.kaspianjournal.ru/jour/article/view/89

Статья посвящена разработке алгоритма автоматизированной системы оценки эффективности очистительных мероприятий для разных видов загрязнений окружающей среды. Исследуется необходимость стандартизированных инструментов выбора оптимальных способов очистки в экстренных случаях и при регулярном контроле. Представлен сравнительный анализ современных подходов автоматизации, включая машинное обучение, теорию нечётких множеств и нейронные сети. Разработан многоуровневый алгоритм, дополненный механизмом расчета при недостатке исходных данных и рейтинговой шкалой. Программное решение реализовано на Python с GUI на Tkinter и СУБД SQLite. Предложена математическая модель расчета эффективности очистителя через взвешенную сумму девяти факторов. Система ориентирована на использование природоохранными организациями, подразделениями ЧС и научными учреждениями.

The article is devoted to the development of an automated system for assessing the effectiveness of cleaning measures for different types of environmental pollution. The need for standardized tools for selecting optimal cleaning methods in emergency situations and during regular monitoring is investigated. A comparative analysis of modern automation approaches, including machine learning, fuzzy set theory, and neural networks, is presented. A multi-level algorithm has been developed, supplemented with a calculation mechanism for insufficient initial data and a rating scale. The software solution is implemented in Python with GUI on Tkinter and DBMS SQLite. A mathematical model for calculating the effectiveness of a purifier through a weighted sum of nine factors is proposed. The system is focused on use by environmental protection organizations, emergency units and scientific institutions.

автоматизированная системаочистителизагрязнителибаза данныхалгоритм расчетаэффективность очисткиранжированиеPythonTkinterSQLiteподдержка принятия решенийautomated systempurifierspollutantsdatabasecalculation algorithmpurification efficiencyrank-ingPythonTkinterSQLitedecision supportReferencesПластинин, А. Е. Прогнозирование разливов нефти с судов в Оленекском заливе / А. Е. Пластинин, А. Н. Каленков // Научные проблемы водного транспорта. – 2023. – № 75. – С. 217-228. – DOI 10.37890/jwt.vi75.379. – EDN ZGCWGBPlastinin A.E., Kalenkov A.N. Prognozirovanie razlivov nefti s sudov v Olenekskom zalive [Forecasting oil spills from ships in the Olenyok Bay]. Nauchnye problemy vodnogo transporta, 2023, no. 75, pp. 217-228. DOI 10.37890/jwt.vi75.379Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 года (рус., англ.) (с изменениями на 20 ноября 2020 года) [Электронный ресурс] – URL: https://docs.cntd.ru/document/902152089International Convention on the Control and Management of Ship Ballast Water and Sed-iments 2004 (Russian, English) (as amended on November 20, 2020) [Electronic resource] – URL: https://docs.cntd.ru/document/902152089Государственный доклад 2021 О состоянии и об охране окружающей среды рос-сийской в 2021 году [Электронный ресурс] URL: https://www.mnr.gov.ru/docs/gosudarstvennye_doklady/gosudarstvennyy_doklad_o_sostoya nii_i_ob_okhrane_okruzhayushchey_sredy_rossiyskoy_federatsii_v_2021_/State Report 2021 on the State of the Environment and Environmental Protection in the Russian Federation in 2021 [Electronic resource] URL: https://www.mnr.gov.ru/docs/gosudarstvennye_doklady/gosudarstvennyy_doklad_o_sostoya nii_i_ob_okhrane_okruzhayushchey_sredy_rossiyskoy_federatsii_v_2021_/Оценка состава загрязняющих веществ балластных вод по различным участкам реки Волги / А. Н. Цыгута, Л. И. Головацкая // Актуальные решения проблем водного транспорта: сборник материалов III Международной научно-практической конференции., Астрахань, 29–31 мая 2024 года. – Астрахань: Волжский государственный университет водного транспорта, 2024. – С. 191-194. – EDN AEAUTHTsyguta A.N., Golovatskaya L.I. Otsenka sostava zagriazniaiushchikh veshchestv ballast-nykh vod po razlichnym uchastkam reki Volgi [Assessment of the composition of pollutants in ballast water in different sections of the Volga River]. Aktual'nye resheniia problem vodnogo transporta: sbornik materialov III Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Astrakhan', Volzhskii gosudarstvennyi universitet vodnogo transporta, 2024, pp. 191-194Исследование совместного воздействия озона и ультрафиолетового излучения на сточные воды / О. В. Ермолова, Б. И. Машковцев // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2004. – № 1. – С. 152-154. – EDN IIXTNNErmolova O.V., Mashkovtsev B.I. Issledovanie sovmestnogo vozdeistviia ozona i ul'trafi-oletovogo izlucheniia na stochnye vody [Study of the combined effect of ozone and ultraviolet radia-tion on wastewater]. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriia: Ekologiia i bezopas-nost' zhiznedeiatel'nosti, 2004, no. 1, pp. 152-154.Цыгута, А. Н. Анализ состояния использования современных технологий при под-боре фильтров для очистки воды / А. Н. Цыгута, Л. И. Головацкая // Техногенная и природная безопасность. Медицина катастроф (safety-2023) : Сборник научных трудов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Саратов, 19–20 октября 2023 года. – Саратов: ООО "Центр социальных агроинноваций СГАУ", 2023. – С. 329-333. – EDN LEXXNCTsyguta, A. N. Analysis of the state of use of modern technologies in the selection of fil-ters for water purification / A. N. Tsyguta, L. I. Golovatskaya // Technogenic and natural safety. Disaster medicine (safety-2023) : Collection of scientific papers of the VII All-Russian scientific and practical conference with international participation, Saratov, October 19–20, 2023. – Saratov: SSAU Center for Social Agro-Innovations LLC, 2023. – Pp. 329-333. – EDN LEXXNCЦыгута, А. Н. Анализ технологий очистки балластных вод / А. Н. Цыгута, Л. И. Головацкая // Актуальные решения проблем водного транспорта : Сборник материалов I Международной научно-практической конференции, Астрахань, 28 апреля 2022 года. – Астрахань: Индивидуальный предприниматель Сорокин Роман Васильевич (Издатель: Сорокин Роман Васильевич), 2022. – С. 157-161. – EDN LTGIJGTsyguta, A. N. Analysis of Ballast Water Treatment Technologies / A. N. Tsyguta, L. I. Golovatskaya // Actual Solutions to the Problems of Water Transport: Collection of Materials of the I International Scientific and Practical Conference, Astrakhan, April 28, 2022. – Astrakhan: Individ-ual Entrepreneur Sorokin Roman Vasilievich (Publisher: Sorokin Roman Vasilievich), 2022. – Pp. 157-161. – EDN LTGIJGЦыгута А.Н., Головацкая Л.И. Эффективность метода сорбции при поиске очистителей к химическим загрязнителям балластных вод / А. Н. Цыгута, Л. И. Головацкая // Каспийский научный журнал. – 2025. – № 1(6). – С. 2-9. – EDN YVVNJQTsyguta A.N., Golovatskaya L.I. Effektivnost' metoda sorbtsii pri poiske ochistitelei k khimicheskim zagriazniteliam ballastnykh vod [Efficiency of the sorption method in search of clean-ing agents for chemical pollutants of ballast water]. Kaspiiskii nauchnyi zhurnal, 2025, no. 1(6), pp. 2-9Талмурзин Е.С., Базил Г.Д., Абсатарова А.А., Оракбаев Е.Ж., Оспанов Е.А. Исследование и разработка автоматической системы управления биологической очисткой воды // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. – 2025. – № 3(19). – С. 141-151.Talmurzin E.S., Bazil G.D., Absatarova A.A., Orakbaev E.Zh., Ospanov E.A. Research and development of an automatic control system for biological water treatment // Bulletin of Sha-karim University. Technical sciences series. – 2025. – № 3(19). – Pp. 141-151.Гульшин И.А. Автоматизация системы управления процессами очистки сточных вод с помощью методов машинного обучения // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. – 2025. – № 1(49). – С. 96-103.Gulshin I.A. Automation of the wastewater treatment management system using machine learning methods // Biospheric compatibility: man, region, technology. – 2025. – № 1(49). – Pp. 96-103.Гречнева А.О., Тарасов В.Д., Тархов Д.А., Шатров А.В. Сравнительный анализ методов построения нейросетевых моделей очистки сточных вод // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – 2025. – Т. 21, № 3.Grechneva A.O., Tarasov V.D., Tarkhov D.A., Shatrov A.V. Comparative analysis of methods for constructing neural network models of wastewater treatment // Modern information technologies and IT education. – 2025. – Vol. 21, No. 3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.