| главная| | новый номер| | архив статей| | редколлегия| | авторам| | издательство| |
 English |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
АННОТАЦИИ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА "ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
№5. Том 24. 2018
УДК 004.4
DOI: 10.17587/it.24.291-299
А. Б. Барский, д-р техн. наук, проф., e-mail: arkbarsk@mail.ru, Б. В. Желенков, канд. техн. наук, доц., e-mail: boriszhv@gmail.com, Н. А. Шаменков, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: shna810516@mail.ru, НИИЦ (г. Москва) ЦНИИ Войск ВКО МО РФ
Высоконадежные управляющие компьютерные сети с нейросетевой адаптивной маршрутизацией на базе перспективных моделей серии "Эльбрус"
Рассматриваются возможности адаптивной пошаговой маршрутизации информационных пакетов в виртуальной централизованной компьютерной сети сложной распределенной системы управления динамическими процессами и объектами в реальном времени. Применение логической нейронной сети для такой маршрутизации обеспечивает максимальную пропускную способность, надежность, скрытность и живучесть сети. Предлагаются методы организации многоканального параллельного сбора данных головным узлом централизованной компьютерной сети при использовании сети Интернет. Даются рекомендации по развитию архитектуры семейства "Эльбрус" и средств сопряжения со средой функционирования.
Ключевые слова: централизованная компьютерная сеть, допустимая виртуализация, адаптивная маршрутизация, логическая нейронная сеть, web-объекты параллельной сборки данных, семейство "Эльбрус"
УДК 658.52
DOI: 10.17587/it.24.299-305
Г. Д. Санталов, магистрант, Б. В. Артемьев, д-р техн. наук, проф., boris@artemiev.su, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Россия, e-mail: info@iu.4bmstu.ru
Беспроводные сенсорные сети с централизованной обработкой данных
Представлено перспективное направление использования сенсорных сетей для укрупнения и распространения концепции "Интернет вещей". Основное внимание уделено анализу организации беспроводного массива сенсоров с возможностью централизованной обработки данных. Кратко рассмотрены типы сенсорных сетей, их преимущества и недостатки. Проведен анализ существующих решений и исследование методов обработки данных в различных типах сетей. Наглядно продемонстрированы различные типы сетей. Дана характеристика интерфейсу связи, описание типовых узлов и подборка устройств (в том числе российских). Предложен концепт сенсорной сети, отличающийся отсутствием промежуточного координатора в сети. В результате исследования выявлены характерные аспекты данного концепта, его преимущества и недостатки. Показаны возможности по применению технологии GSM в беспроводных сенсорных сетях в практических условиях, описан механизм взаимодействия устройств и сервера.
Ключевые слова: интернет вещей, сенсорная сеть, беспроводная сенсорная сеть, малая мощность, умные энергосети, мот, координатор, маршрутизатор
C. 299–305
УДК 519.872
DOI: 10.17587/it.24.306-312
В. Н. Тарасов, д-р техн. наук, проф., зав. каф., e-mail: veniamin_tarasov@mal.ru, Н. Ф. Бахарева, д-р техн. наук, проф., зав. каф., e-mail: nadin1956_04@inbox.ru, Л. В. Липилина, аспирант, e-mail: mila199113@gmal.com, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г. Самара
Анализ немарковских сетей массового обслуживания на основе уравнений баланса потоков
Предложены модели математического мультиплексирования и демультиплексирования потоков, а также выражения для определения числовых характеристик распределения интервалов выходного потока из системы массового обслуживания (СМО). Совместно они позволяют записать уравнения равновесия относительно средних значений и дисперсий распределений интервалов времени между соседними требованиями в сетях массового обслуживания при произвольных законах поступления и обслуживания. В качестве узлов сети рассматриваются СМО M–/M–/1 c запаздыванием во времени, H2/H2/1 и Н2/M/1. При общих допущениях о вероятностных распределениях времени между соседними требованиями в входных потоках и времени обслуживания в узлах предложенный подход позволяет определить средние значения и дисперсии интервалов времени между требованиями всех потоков сети массового обслуживания, а также все
основные показатели функционирования таких сетей. Такой подход также можно расширить при необходимости и для моментов 3-го порядка. С точки зрения теории вероятностей так будет точнее, чем расчет на уровне двух моментов распределений.
В условиях неполной информации о законах распределений потоков предложенный подход к анализу производительности немарковских сетей массового обслуживания является на данный момент приемлемым.
Ключевые слова: сети массового обслуживания, системы массового обслуживания M–/M–/1, H2/H2/1, Н2/M/1, агрегирование и разрежение потоков
C. 306–312
УДК 004.415.2
DOI: 10.17587/it.24.313-320
В. А. Стенников, чл.-корр., директор, e-mail: sva@isem.irk.ru, Е. А. Барахтенко, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: barakhtenko@isem.irk.ru, Д. В. Соколов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: sokolov_dv@isem.irk.ru, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭМ СО РАН), г. Иркутск
Представлен методический подход к построению интегрированной графической среды для компьютерного моделирования трубопроводных систем энергетики различного типа. Автоматизированное построение интегрированной графической среды выполняется на основе компьютерной модели трубопроводной системы и онтологий на базе концепции Model-Driven Engineering и рефлексивного программирования.
Ключевые слова: интегрированная графическая среда, методический подход, автоматизация программирования, Model-Driven Engineering, метапрограммирование, рефлексивное программирование, онтология, трубопроводная система, энергетика
C. 313-320
Исследования выполняются при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 16-07-00948).
УДК 004.89
DOI: 10.17587/it.24.321-329
А. С. Акопов1, 2, д-р техн. наук, доц., проф. кафедры бизнес-аналитики1, вед. науч. сотр.2, e-mail: aakopov@hse.ru, А. Л. Бекларян1, канд. техн. наук, доц. кафедры бизнес-аналитики, e-mail: abeklaryan@hse.ru,
Н. К. Хачатрян1, 2, канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры бизнес-аналитики1, ст. науч. сотр., e-mail: nerses@cemi.rssi.ru; nkhachatryan@hse.ru, А. В. Фомин1, канд. экон. наук, ст. преподаватель, e-mail: afomin@hse.ru,
1Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики",
2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный экономико-математический Институт РАН
Представлен новый подход к разработке адаптивного генетического оптимизационного алгоритма (MAGAMO/A) с использованием методов агентного моделирования. Особенностью данного подхода является поддержка механизма адаптивного управления ключевыми характеристиками ГА, в частности, значениями вероятностей операторов кроссинговера и мутации, их типами и другими важными характеристиками, влияющими на разнообразие популяции и скорость сходимости ГА. Поддержка адаптивного управления обеспечивается за счет использования механизма карт состояний агента и заданных правил перехода между соответствующими состояниями, определяющими значения управляющих параметров ГА на индивидуальном уровне каждого агента-процесса. Проведен обзор наиболее популярных ГА, применяемых для задач многокритериальной оптимизации, в том числе, таких как SPEA2, NSGA, MOEA и др. Рассмотрены основные метрики оценки эффективности подобных ГА (Hypervolume, Generational Distance, расстояния между решениями на границе Парето и др.). Продемонстрирована эффективность разработанного подхода в решении оптимизационных задач большой размерности на нескольких тестовых примерах и в сравнении с другими известными ГА. Сформулированы основные направления дальнейших исследований в области разработки агентно-ориентированных генетических алгоритмов.
Ключевые слова: генетический алгоритм, фронт Парето, эволюционные вычисления, агентное моделирование, многоцелевая оптимизация
C. 321-329
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 17-71-10116).
УДК 004.652.4
DOI: 10.17587/it.24.330-338
С. В. Зыкин, д-р техн. наук, проф., e-mail: szykin@mail.ru, Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
В. С. Зыкин, аспирант, e-mail: vszykin@mail.ru, Омский государственный технический университет
Коммутативные преобразования в базе данных при редактировании многотабличных запросов
Рассматриваются теоретические аспекты формирования приложений для редактирования данных в базах данных реляционного типа. Эта актуальная проблема до сих пор не получила удовлетворительного решения. Приложение должно работать с представлением данных — таблицей, сформированной из множества отношений базы данных с использованием запросов типа "соединение—селекция—проекция". Требованием к таким приложениям является реализация функций редактирования данных: дополнение, удаление и модификация кортежей в таблице. В соответствии с выполненным редактированием приложение должно преобразовать исходную базу данных так, чтобы преобразование удовлетворяло условию коммутативности. Для указанных преобразований получены формулы реляционной алгебры, доказана корректность преобразований.
Ключевые слова: реляционная база данных, коммутативные преобразования, реляционная алгебра, редактирование представлений
C. 330–338
УДК 004.056.53
DOI: 10.17587/it.24.339-344
К. А. Щеглов, аспирант, e-mail: skd@npp-itb.spb.ru, А. Ю. Щеглов, д-р техн. наук, проф., e-mail: info@npp-itb.spb.ru, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Моделирование угроз целевых атак
Рассматривается подход к моделированию угроз целевых атак, отличающихся использованием потенциальными нарушителями при осуществлении атаки уязвимостей "нулевого дня". Эта особенность угрозы принципиально меняет задачу моделирования, поскольку в данном случае в модели уже отсутствует параметр интенсивности устранения уязвимости — она не устраняется, так как об уязвимости нулевого дня еще не известно разработчику уязвимого программного средства. Обсуждается, как учесть эту особенность угрозы атаки в математической модели, и какие количественные характеристики (мера) актуальности угрозы атаки при этом могут быть определены.
Ключевые слова: угроза атаки, целевая атака, актуальность, количественная мера, математическое моделирование
C. 339-344
УДК 621.391.037.372
DOI: 10.17587/it.24.345-350
В. Н. Дам, аспирант, damvan.nhich@gmail.com, Московский физико-технический институт
OFDM-модуляция в задаче автоматического распознавания вида цифровой модуляции
Исследуется задача включения OFDM-модуляции в набор распознаваемых видов цифровой модуляции радиосигналов с помощью многослойной нейронной сети. Распознавание проводится с использованием кумулянтных признаков при известном значении частоты несущего сигнала. Результаты тестирования показывают, что включение OFDM-модуляции в число распознаваемых видов цифровой модуляции не влияет на вероятности распознавания других видов модуляции, при этом вероятность распознавания OFDM-модуляции практически равна 100 %.
Ключевые слова: OFDM-модуляция, распознавание вида цифровой модуляции, моменты, кумулянты, гауссовый шум, многослойная нейронная сеть, характеристическая функция, IQ данные
УДК 004.032.26, 004.94, 004.056.5
DOI: 10.17587/it.24.351-359
А. А. Коляда, д-р физ.-мат. наук, доц., гл. науч. сотр., П. В. Кучинский, д-р физ.-мат. наук, проф., Научно-исследовательское учреждение "Институт прикладных физических проблем имени А. Н. Севченко" Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь, Н. И. Червяков, д-р техн. наук, проф., e-mail: razan@tut.by, niipfp@bsu.by, Chervyakov@yandex.ru, Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, РФ
Рассматривается проблема построения нейронных сетей конечного кольца (НСКК), которые служат основой нейросетевых модулярных вычислительных структур для высокопроизводительных криптографических приложений. Методологическую базу НСКК исследуемого класса составляет модифицированный редукционный метод позиционно-модулярного преобразования взвешенных больших чисел. Дана математическая формализация метода, получены оценки диапазона изменения и разрядности элементов последовательности вычетов, формируемой по применяемой редукционной схеме рекурсивного типа, исследованы характер и скорость ее сходимости, предложен гибкий табличный механизм сокращения числа итераций схемы. Синтезирован общий редукционный алгоритм позиционно-модулярного кодового преобразования, разработана параллельная структура НСКК, осуществляющей базовое преобразование за одну итерацию.
Ключевые слова: нейронная сеть, нейронная сеть конечного кольца, синаптические веса, модулярная система счисления, модулярная арифметика, криптография, диапазон больших чисел, редукционный метод позиционно-модулярного преобразования
C. 351-359