Исследователям нередко приходится иметь дело с наблюдениями сигнала, где присутствуют эпизодические "включения" компонент, внезапные недолгие усиления различных составляющих. Нестационарность такого типа существенно затрудняет анализ сигнала. Тем не менее, названные явления могут быть отражением принципиально важных физических процессов. Целью настоящей монографии является создание методики структурного анализа нестационарных рядов наблюдений. Предлагается методика анализа данных на основе нечеткой и геометрической моделей кластеризации пространства параметров. Для осуществления предобработки данных рассмотрен численный эволюционный алгоритм. Для этого алгоритма автором доказаны две теоремы. В монографии методика применена к решению прикладной задачи анализа динамики ледовых нагрузок на корпус судна.