В диссертации исследован новый класс математических и физических моделей отображения и преобразования двумерной информации в системах искусственного интеллекта. Исследованы топологические свойства сложного системного канала. Для моделирования стохастических процессов в интеллектуальных системах предложены механизмы комбинаторно-топологического преобразования информации. Развитие хаотического процесса во времени рассмотрено в виде последовательности переходных процессов, развивающихся на дискретной фазовой плоскости. Отдельно исследованы вопросы обеспечения надежности интеллектуальных систем за счет обеспечения устойчивости психофизиологических состояний лица, принимающего решение. Разработаны технические приложения моделей комбинаторно-топологического преобразования двумерной зрительной информации. Разработано устройство для генерации последовательностей псевдослучайных чисел методом комбинаторных подстановок.