<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Академическая наука</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">3034-4042</issn><issn publication-format="electronic">3034-4042</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24412/3034-4042-2026-1-57-63</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">АНАЛИЗ ПРИГОДНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ АРХИТЕКТУР НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ НА СИНТЕТИЧЕСКОМ НАБОРЕ ДАННЫХ ДЛЯ ЗАДАЧИ ВЫБОРА МАРШРУТА</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ANALYSIS OF THE SUITABILITY OF VARIOUS NEURAL NETWORK
ARCHITECTURES ON A SYNTHETIC DATASET FOR THE ROUTE
SELECTION TASK</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Зырянов</surname><given-names>Дмитрий Александрович</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Zyryanov</surname><given-names>Dmitry Alexandrovich</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><email>zyrikdima@gmail.com</email></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation</institution><city xml:lang="en">Saint-Petersburg</city><country xml:lang="en">Russia</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="ru">Санкт-Петербургский государственный, университет аэрокосмического приборостроения</institution><city xml:lang="ru">Санкт-Петербург</city><country xml:lang="ru">Россия</country></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2026-04-07"><day>07</day><month>04</month><year>2026</year></pub-date><issue>1</issue><fpage>57</fpage><lpage>63</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-03-04"><day>04</day><month>03</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-04-07"><day>07</day><month>04</month><year>2026</year></date></history><self-uri content-type="pdf" xlink:href="publication-aac71da9-5e92-4527-bc98-22ddc6563d8b.pdf" xlink:title="PDF"/><abstract xml:lang="ru"><p>В статье рассматривается решение задачи выбора наиболее подходящего маршрута движения беспилотных транспортных средств среди нескольких альтернатив. При выборе оцениваются параметры маршрутов (протяженность, средняя скорость трафика, проходимость, погода, количество заправочных станций), а также параметры точки старта (количество заправочных станций, стоимость парковки, погода) для возможности принятия решения о приостановке движения. Для анализа формируется синтетический набор данных с явной корреляцией параметров. Применимость датасета проверяется на линейных моделях с различным количеством входных парамтеров. Рассматриваются различные архитектуры нейронных сетей: линейные, рекуррентные (RNN), нейронные сети с долгой краткосрочной памятью (LSTM), трансформеры. Приведен анализ работы моделей. Определяются следующие преимущества и недостатки рассматриваемых архитектур для задачи: LSTM и RNNнаименее подвержены переобучению на наборе данных маршрутов; затраты на время обучения у RNNменьше, чем у других рассмотренных моделей; скорость вычисления у LSTM и RNNвыше, чем у transformer (при одинаковом количестве параметров); при малом количестве параметров точность модели transformer выше. Сделан вывод о том, что transformer лучше справляется с задачей по выявлению связей между параметрами маршрута для выбора лучшего варианта, однако необходимо следить за переобучением, также благодаря тому, что Transformer требует меньшее количество параметров для стабильной работы, это может скомпенсировать проигрыш во времени расчета в сравнении с RNN и LSTM.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>The article considers the solution to the problem of choosing the most suitable route for unmanned vehicles among several alternatives. When choosing, the route parameters (length, average traffic speed, passability, weather, number of gasstations) are evaluated, aswell as the parameters of the starting point (number of gasstations, parking cost, weather) for the possibility of making a decision to suspend traffic. A synthetic data set with an explicit correlation of parameters is formed for the analysis. The applicability of the dataset is tested on linear models with a different number of input parameters. Various architectures of neural networks are considered: linear, recurrent (RNN), neural networks with long short-term memory (LSTM), transformers. An analysis of the operation of the models is given. The following advantages and disadvantages of the considered architectures for the task are determined: LSTM and RNN are least susceptible to retraining on a set of route data; RNNtraining time costs are lower than for other models considered; The calculation speed of LSTM and RNN is higher than that of transformer (with the same number of parameters); with a small number of parameters, the accuracy of the transformer model is higher. It is concluded that transformer copes better with the task of identifying relationships between route parameters in order to choose the best option, however, it is necessary to monitor retraining, also due to the fact that Transformer requires fewer parameters for stable operation, this cancompensate for the loss in calculation time compared to RNN and LSTM. № 1 ( - ) 2026. 58</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>нейронная сеть</kwd><kwd>трансформер</kwd><kwd>реккурентная сеть</kwd><kwd>беспилотный аппарат</kwd><kwd>поиск маршрута</kwd><kwd>управление</kwd><kwd>данные</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>neural network</kwd><kwd>transformer</kwd><kwd>recompetitive network</kwd><kwd>LSTM</kwd><kwd>RNN</kwd><kwd>unmanned vehicle</kwd><kwd>route search</kwd><kwd>control</kwd><kwd>data</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Андреева Е. В. Многокритериальный подход в задаче выбора оптимальных маршрутов в акватории Северного морского пути / Е. В. Андреева // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. – 2021. – Т. 13, № 3. – С. 399-408. – DOI 10.21821/23095180-2021-13-3-399-408.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Задача выбора оптимального маршрута беспилотного летательного аппарата при противодействующих, географических и погодных ограничениях в области полёта / К. Е. Лавренов, А. П. Шевелева, О. Т. Романов, М. Н. Машкин // Информационные технологии в проектировании и производстве. – 2021. – № 4(184). – С. 22-28.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Новиков Л. В. Формирование маршрута с учетом коэффициента проходимости дорог для наземной группы поиска отделяемых частей ракет космического назначения и их фрагментов / Л. В. Новиков, О. Л. Шестопалова // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: Cборник статей по материалам XXXIX международной научно-практической конференции, Новосибирск, 26 мая 2021 года / ООО «СибАК». Том 5 (31). – Новосибирск: Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская академическая книга», 2021. – С. 32-37. Академическая наука № 1 (январь-март) 2026 г. 62</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Зырянов Д. А. Исследование применения генетических алгоритмов в задачах планирования маршрута в сравнении с эвристическими / Д. А. Зырянов, Е. М. Бадика, А. П. Бобрышов // Завалишинские чтения 25: сборник докладов XXМеждународной конференции по электромеханике и робототехнике, Санкт-Петербург, 15–16 апреля 2025 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2025. – С. 153-157.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Шмыглев Д. Н. Модель обучения с подкреплением для оптимизации автопарка предприятия / Д. Н. Шмыглев, В. А. Судаков // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. – 2024. – № 39. – С. 1-13. – DOI 10.20948/prepr-2024-39.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Якимов, М. А. Анализ алгоритмов поиска маршрута в транспортной сети / М. А. Якимов, К. В. Операйло // Модели и методы повышения эффективности инновационных исследований: Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции, Воронеж, 04 июня 2021 года. – Стерлитамак: Общество с ограниченной ответственностью «Агентство международных исследований», 2021. – С. 176-184.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Траск Э. Грокаем глубокое обучение. СПб.: Питер, 2019. 352 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Качалов, О. И. Сравнение точности прогнозирования стоимости акций компании с использованием свёрточной нейронной сети (CNN), простой рекуррентной нейронной сети (SIMPLE RNN) и рекуррентной нейронной сети на базе долгой краткосрочной памяти (LSTM) / О. И. Качалов, А. Н. Миронов, А. М. Володина // ИТ-Стандарт. – 2018. – № 4(17). – С. 49-61.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Булатов, А. С. Обзор архитектуры рекуррентного Трансформера в контексте нейронных сетей с памятью / А. С. Булатов, Ю. М. Куратов, М. С. Бурцев // ТРУДЫ МФТИ. Труды Московского физико-технического института (национального исследовательского университета). – 2024. – Т. 16, № 4(64). – С. 5-20.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Патент № 2841111 C1 Российская Федерация, МПК B60W 60/00, G06N 3/02, G06V 10/82. Способ управления бортовыми системами беспилотных транспортных средств при помощи нейронных сетей на основе архитектуры трансформеров: заявл. 28.06.2024: опубл. 02.06.2025 / А. А. А. Э. Карим, М. А. А. М. Хегази, Б. Рашид; заявитель Автономная некоммерческая организация высшего образования «Университет Иннополис».</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Andreeva E. V. Multicriteria Approach to Selecting Optimal Routes in the Waters of the Northern SeaRoute / E. V. Andreeva // Bulletin of the Admiral S. O. Makarov State University of Maritime and Inland Shipping. - 2021. - Vol. 13, No. 3. - Pp. 399-408. - DOI 10.21821/2309-5180-2021-13-3-399-408.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">The Problem of Selecting the Optimal Route of an Unmanned Aerial Vehicle Subject to Counteracting, Geographical, and Weather Restrictions in the Flight Area / K. E. Lavrenov, A. P. Sheveleva, O. T. Romanov, M. N. Mashkin // Information Technologies in Design and Production. - 2021. - No. 4 (184). – P. 22-28.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Novikov L. V. Formation of a route taking into account the road passability coefficient for a ground group searching for detachable parts of space rockets and their fragments / L. V. Novikov, O. L. Shestopalova // Issues of technical and physical-mathematical sciences in light of modern research: Collection of articles based on the materials of the XXXIX international scientific and practical conference, Novosibirsk, May 26, 2021 / SibAK LLC. Volume 5 (31). - Novosibirsk: Limited Liability Company «Siberian Academic Book», 2021. - P. 32-37.</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Zyryanov D. A. Study of the application of genetic algorithms in route planning problems in comparison with heuristic ones / D. A. Zyryanov, E. M. Badika, A. P. Bobryshov // Zavalishin Readings 25: collection of reports of the XXInternational Conference on Electromechanics and Robotics, St. Petersburg, April 15–16, 2025. – St. Petersburg: St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation, 2025. – Pp. 153–157.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Shmyglev D. N. Reinforcement learning model for optimizing an enterprise’s vehicle fleet / D. N. Shmyglev, V. A. Sudakov // Preprints of the Keldysh Institute of Applied Mathematics. – 2024. – No. 39. – Pp. – DOI 10.20948/prepr-2024-39.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Yakimov, M. A. Analysis of Route Search Algorithms in a Transport Network / M. A. Yakimov, K. V. Operaylo // Models and Methods for Improving the Efficiency of Innovative Research: Collection of Articles Following the Results of the International Scientific and Practical Conference, Voronezh, June 4, 2021. – Sterlitamak: International Research Agency, Limited Liability Company, 2021. – Pp. 176-184.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Trask, E. Grokking Deep Learning. St. Petersburg: Piter, 2019. 352 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Kachalov, O. I. Comparison of the Accuracy of Forecasting the Price of a Company’s Stocks Using a Convolutional Neural Network (CNN), a Simple Recurrent Neural Network (SIMPLE RNN), and a Recurrent Neural Network Based on Long Short-Term Memory (LSTM) / O. I. Kachalov, A. N. Mironov, A. M. Volodina // IT-Standard. - 2018. - No. 4 (17). - Pp. 49-61.</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Bulatov, A. S. Review of the Architecture of a Recurrent Transformer in the Context of Neural Networks with Memory / A. S. Bulatov, Yu. M. Kuratov, M. S. Burtsev // MIPT PROCEEDINGS. Proceedings of the Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University). - 2024. - Vol. 16, No. 4 Академическая наука № 1 (январь-март) 2026 г. 63 (64). - Pp. 5-20.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Patent No. 2841111 C1 Russian Federation, IPC B60W 60/00, G06N 3/02, G06V 10/82. Method for controlling on-board systems of unmanned vehicles using neural networks based on transformer architecture: declared 28.06.2024: published 02.06.2025 / A. A. A. E. Karim, M. A. A. M. Hegazy, B. Rashid; applicant Autonomous Non-Commercial Organization of Higher Education «Innopolis University».</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
