Доклад посвящен математической теории проектирования нелинейных систем прямого однозначного преобразования информации (ПИ), функционирующих на основе решения систем нелинейных уравнений (алгебраических, тригонометрических, трансцендентных). В настоящее время в измерительной технике утверждается: прямое однозначное преобразование невозможно. Предлагаемая теория проектирования доказала его возможность. Показано, что сущность средства измерения – не в структуре, а в математике. Введены системный и функциональный подходы, которые стали основанием для разработки методологии построения математической теории проектирования. Смысл методологии заключается в линеаризации нелинейных систем уравнений с управляемыми параметрами и в синтезе искомых множеств поканальных законов управления, определяющих множество искомых структур однозначного ПИ.