informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASB10.37661/1816-0301-2025-22-2-7-32inform-1358Research ArticleИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫINTELLIGENT SYSTEMSМоделирование рисков развития «умного города» как сложной социотехнической системыModelling the risks of "smart city" development as a complex sociotechnical systemКругликовС. В.KruglikovS. V.

Кругликов Сергей Владимирович, доктор военных наук, кандидат технических наук, доцент, генеральный директор

ул. Сурганова, 6, Минск, 220012,

Sergey V. Kruglikov, D. Sc. (Milit.), Ph. D. (Eng.), Assoc. Prof., Director General

st. Surganova, 6, Minsk, 220012

kruglikov_s@newman.bas-net.byДавыдовскийА. Г.DavydovskiiA. G.

Давыдовский Анатолий Григорьевич, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры микропроцессорных систем и сетей

ул. Козлова, 28, Минск, 220037

Anatoly G. Davydovskii, Ph. D. (Biol.), Assoc. Prof., Assoc. Prof. of the Department of Microprocessor Systems and Networks

st. Kozlova, 28, Minsk, 220037

agd2011@list.ruОбъединенный институт проблем информатики Национальной академии наук БеларусиThe United Institute of Informatics Problems of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут информационных технологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроникиInstitute of Information Technologies of the Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics202510072025222732Copyright © Кругликов С.В., Давыдовский А.Г., 20252025Кругликов С.В., Давыдовский А.Г.Kruglikov S.V., Davydovskii A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/1358

Цели . Экспоненциальный рост урбанизированных территорий и численности городского населения потребовал разработки новых моделей и методов описания, оптимального управления рисками современных городов как больших и сложных социальных, технологических и логистических систем. Работа посвящена проблеме анализа рисков развития «умного города» как сложной социотехнической системы с позиций гипотезы семи поколений «умных городов» с использованием элементов математического моделирования. Ме т о д ы . Использованы анализ литературных источников, моделирование семи поколений «умного города» как сложной социотехнической системы на основе линейных дифференциальных уравнений, сценарный анализ развития концепции «умного города».Результаты . Представлена общая характеристика концепции «умного города» и рассмотрены риски дезорганизации сервисов и процессов жизнедеятельности «умного города». Обоснована гипотеза семи поколений «умного города». Разработаны системы линейных дифференциальных уравнений, характеризующие каждое из поколений «умного города». Предложен подход к моделированию и оценке интегрального риска «умного города».Заключение . Разработаны системы линейных дифференциальных уравнений, характеризующие каждое из семи поколений «умного города», а также соответствующие им риски. Предложена обобщенная модель интегральной оценки рисков «умного города» как сложной социотехнической системы на основе нелинейного дифференциального уравнения. Сформулированы основы методологии управления рисками дезорганизации сервисов и процессов жизнедеятельности для различных поколений «умного города» как эволюционирующей социотехнической системы

Objectives. The exponential growth of urbanized territories and urban populations required the development of new models and methods for describing and optimally managing the risks of modern cities as large and complex social, technological, and logistical systems. The paper is devoted to the problem of analyzing the risks of the development of a "smart city" as a complex sociotechnical system from the standpoint of the hypothesis of seven generations of "smart cities" using elements of mathematical modeling.Methods. The analysis of literary sources, modeling the seven generations of the "smart city" as a complex sociotechnical system based on linear differential equations and a numerical analysis of the development of the "smart city" concept are used.Results. The general characteristics of the "smart city" concept are presented and the risks of disruption of services and processes of the "smart city" are considered. The hypothesis of seven generations of the "smart city" is substantiated. Systems of linear differential equations have been developed that characterize each of the generations of the "smart city". An approach to modeling and assessing the integrated risk of a "smart city" is proposed.Conclusion. Systems of linear differential equations have been developed that characterize each of the seven generations of the "smart city", as well as the risks associated with them. A generalized model of integrated risk assessment of a "smart city" as a complex sociotechnical system based on a nonlinear differential equation is proposed. The fundamentals of the methodology for managing the risks of disorganization of services and life processes for different generations of the "smart city" as an evolving sociotechnical system are formulated

математическое моделированиеоценка рисковсоциотехническая системасценарный подход«умный город»mathematical modelingrisk assessmentsociotechnical systemscenario approach"smart city"ReferencesОдинцов, А. В. Основные риски реализации концепции «умного города» / А. В. Одинцов // Социодинамика. – 2019. – № 10. – C. 1–8. – DOI: 10.25136/2409-7144.2019.10.30636.Odintsov A. V. The main risks of implementing the concept of a "smart city". Sociodinamika [Sociodynamics], 2019, no. 10, рр. 1–8 (In Russ.). DOI: 10.25136/2409-7144.2019.10.30636.Беларусь в цифрах. Статистический справочник 2025. – Минск : НСК РБ, 2025. – 62 с.Belarus' v cifrah. Statisticheskij spravochnik 2025. Belarus in Numbers. Statistical Handbook 2025. Minsk, Nacional'nyj statisticheskij komitet Respubliki Belarus', 2025, 62 p. (In Russ.).Костина, Е. А. Риски умного города / Е. А. Костина // Мир экономики и управления. – 2023. – Т. 23, № 2. – С. 108–125. – DOI: 10.25205/2542-0429-2023-23-2-108-125.Kostina E. A. The risks of a smart city. Mir jekonomiki i upravlenija [The World of Economics and Management], 2023, vol. 23, no. 2, pp. 108–125 (In Russ.). DOI: 10.25205/2542-0429-2023-23-2-108-125.Шваб, К. Технологии четвертой промышленной революции / К. Шваб, Н. Дэвис ; пер. с англ. – М., 2018. – 317 с.Schwab K., Davis N. Shaping the Fourth Industrial Revolution. World Economic Forum, 2018, 287 p.Умная инфраструктура, физические и информационные активы, Smart Cities, BIM, GIS и IoT / В. П. Куприяновский, В. В. Аленьков, И. А. Соколов [и др.] // International Journal of Open Information Technologies. – 2017. – Vol. 5, № 10. – C. 55–86.Kupriyanovsky V. P., Alenkov V. V., Sokolov I. A., Zazhigalkin A. V., Klimov A. A., …, Namiot D. E. Smart infrastructure, physical and information assets, Smart Cities, BIM, GIS and IoT. International Journal of Open Information Technologies, 2017, vol. 5, no. 10, рр. 55–86 (In Russ.).The theoretical foundations of sociotechnical systems change for sustainability: A systematic literature review / P. Savaget, M. Geissdoerfer, A. Kharrazi, S. Evans // Journal of Cleaner Production. – 2019. – Vol. 206. – P. 878–892. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.09.208.Savaget P., Geissdoerfer M., Kharrazi A., Evans S. The theoretical foundations of sociotechnical systems change for sustainability: A systematic literature review. Journal of Cleaner Production, 2019, vol. 206, рр. 878–892. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.09.208.Саак, А. Э. Модели информационно-технологической структуры умного города / А. Э. Саак, В. Н. Тюшняков, Е. В. Пахомов // Фундаментальные исследования. – 2017. – № 10-2. – С. 387–391.Saak A. E., Tyushnyakov V. N., Pakhomov E. V. Models of the information technology structure of a smart city. Fundamental'nye issledovanija [Fundamental Research], 2017, no. 10-2, pp. 387–391 (In Russ.).Kitchin, R. Data-driven, networked urbanism / R. Kitchin // Steps. – 2017. – Vol. 3, no. 2. – P. 98–116.Kitchin R. Data-driven, networked urbanism. Steps, 2017, vol. 3, no. 2, рр. 98–116.Smart home energy management systems in internet of things networks for green cities demands and services / M. S. Aliero, K. N. Qureshi, M. F. Pasha, G. Jeon // Environmental Technology & Innovation. – 2021. – Vol. 22. – URL: https://www.sci-hub.ru/10.1016/j.eti.2021.101443 (date of access: 17.06.2024).Aliero M. S., Qureshi K. N., Pasha M. F., Jeon G. Smart home energy management systems in internet of things networks for green cities demands and services. Environmental Technology & Innovation, 2021, vol. 22. Available at: https://www.sci-hub.ru/10.1016/j.eti.2021.101443 (accessed 06.17.2024).Frank, E. Smart City = Smart Citizen = Smart Economy? An Economic Perspective of Smart Cities / E. Frank, G. Aznar Fernández-Montesinos // Social, Legal, and Ethical Implications of IoT, Cloud, and Edge Computing Technologies, IGI Global, Hershey / ed.: G. Cornetta, A. Touhafi, G.M. Muntean. – 2020. – Chap. 7. – P. 161–180.Frank E., Aznar Fernández-Montesinos G. Smart City = Smart Citizen = Smart Economy? An Economic Perspective of Smart Cities. Social, Legal, and Ethical Implications of IoT, Cloud, and Edge Computing Technologies, IGI Global, Hershey. In G. Cornetta, A. Touhafi, G. M. Muntean (eds.), 2020, chap. 7, рр. 161–180.Smart cities: advances in research – an information systems perspective / E. Ismagilova, L. Hughes, Y. K. Dwivedi, K. R. Raman // International Journal of Information Management. – 2019. – Vol. 47. – P. 88–100.Ismagilova E., Hughes L., Dwivedi Y. K., Raman K. R. Smart cities: advances in research – an information systems perspective. International Journal of Information Management, 2019, vol. 47, рр. 88–100.Суховская, Д. Н. Анализ структуры концепции «умного города» / Д. Н. Суховская, Н. А. Шульгин // E-Scio. – 2019. – № 9(36). – С. 737–746.Sukhovskaya D. N., Shulgin N. A. Analysis of the structure of the "smart city" concept. E-Scio, 2019, no. 9(36), pp. 737–746 (In Russ.).Камолов, С. Г. Технологии будущего для «умных городов» / С. Г. Камолов, А. М. Корнеева // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Экономика. – 2018. – № 2. – С. 100–114.Kamolov S. G., Korneeva A. M. Technologies of the future for "smart cities". Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Serija: Jekonomika [Bulletin of the Moscow State Regional university. Series: Economics], 2018, no. 2, pp. 100–114 (In Russ.).Yang, R. Smart city development Models: A cross-cultural regional analysis from theory to practice / R. Yang, F. Zhen // Research in Globalization. – 2024. – Vol. 8. – Р. 100221 – DOI: 10.1016/j.resglo.2024.100221.Yang R., Zhen F. Smart city development Models: A cross-cultural regional analysis from theory to practice. Research in Globalization, 2024, vol. 8, р. 100221. DOI: 10.1016/j.resglo.2024.100221.Bibri, S. E. A novel model for data-driven smart sustainable cities of the future: A strategic roadmap to transformational change in the era of big data / S. E. Bibri, J. Krogstie // Future Cities and Environment. – 2021. – Vol. 7, no. 1. – P. 1–25.Bibri S. E., Krogstie J. A novel model for data-driven smart sustainable cities of the future: A strategic roadmap to transformational change in the era of big data. Future Cities and Environment, 2021, vol. 7, no. 1, рр. 1–25.Костина, Е. А. Барьеры использования сервисов обратной связи на муниципальном уровне / Е. А. Костина, А. В. Костин // Журнал Сибирского федерального университета. Гуманитарные науки. – 2023. – Т. 16, № 3. – С. 468–480.Kostina E. A., Kostin A. V. Barriers to using feedback services communications at the municipal level. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Gumanitarnye nauki [Journal of the Siberian Federal University. Humanities], 2023, vol. 16, no. 3, pp. 468–480 (In Russ.).Пироцкая, А. В. Концепция «умного города» в представлении экспертов и жителей: проблемы и противоречия в реализации концепции / А. В. Пироцкая // Мир экономики и управления. – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 178–196.Pirotskaya A. V. The concept of a "smart city" in the view of experts and residents: problems and contradictions in the implementation of the concept. Mir jekonomiki i upravlenija [The world of Economics and Management], 2020, vol. 20, no. 2, pp. 178–196 (In Russ.).Kitchin, R. The opportunities, challenges and risks of big data for official statistics / R. Kitchin // Statistical Journal of the International Association of Official Statistics. – 2015. – Vol. 31, no. 3. – P. 471–481.Kitchin R. The opportunities, challenges and risks of big data for official statistics. Statistical Journal of the International Association of Official Statistics, 2015, vol. 31, no. 3, рр. 471–481.A survey of blockchain technology applied to smart cities: Research issues and challenges / X. J. Junfeng, H. Tang, T. Huang [et al.] // IEEE Communications Surveys & Tutorials. – 2019. – Vol. 21, iss. 3. – P. 2794–2830.Junfeng X. J., Tang H., Huang T., Yu F. R., Xie R., …, Liu Y. A survey of blockchain technology applied to smart cities: Research issues and challenges. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2019, vol. 21, iss. 3, рр. 2794–2830.

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