В роботі запропонована модель компресування знакових описів із використанням критерію стабільності, що забезпечує суттєвий виграш у загальному часі оброблення та скороченні об'єму описів при збереженні необхідного рівня правильної класифікації. Удосконалені моделі для побудови подібностей описів шляхом ранжирування та відбору скінченного кортежу їх найбільш схожих компонентів, а також із використанням принципу найближчих сусідів. Набула подальшого розвитку модель багатокритеріальної оптимізації з метою оптимального вибору порогу еквівалентності елементів описів, реалізація якої забезпечує адаптацію до бази зображень та покращує достовірність розпізнавання. Вирішено практичні задачі підвищення швидкодії при класифікації зображень, отриманих при дистанційному зондуванні природних середовищ з аерокосмічних носіїв та при визначенні товщини шару покриття автошляхів завдяки оптимальному обробленню сигналів георадару, а також автоматизації і скорочення часу оброблення зображень лікарської рослинної сировини.