АННОТАЦИИ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА "ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
№7. Том 27. 2021

К оглавлению

УДК 681.3.02                                                                               
DOI: 10.17587/it.27.339-349

А. Д. Иванников, д-р техн. наук, гл. науч. сотр., e-mail: ADI@ippm.ru, Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, г. Москва

Эмуляторы как средство отладки программного обеспечения для цифровых систем управления объектами

Рассмотрено моделирование цифровых систем управления объектами на уровне архитектуры, т. е. эмуляции системы команд, ячеек памяти и внутренних программно доступных регистров, а также системы прерывания и прямого доступа к памяти. Эмуляторы используются для отладки встроенного программного обеспечения и в процессе разработки новых специальных процессоров. Формализованы требования к эмуляторам. Показано, что основными требованиями являются адекватное моделирование цифровых систем на уровне архитектуры, наличие набора удобных для использования отладочных режимов, а также высокая эффективность эмуляторов, т. е. минимально возможное среднее число команд инструментальной ЭВМ, необходимых для моделирования одной команды целевой цифровой системы. Приведена классификация отладочных возможностей эмуляторов и возможных способов реализации режимов отладки. Описан состав эмуляторов. Предложена графическая модель структуры эмулятора. Процесс моделирования каждой команды представлен как последовательность выполнения более мелких операций. Если разные команды включают одни и те же операции, такие операции могут выполняться одними и теми же программными модулями. Эти модули могут быть включены во все соответствующие блоки эмулятора, моделирующие выполнение команд, или эмулятор может включать только одну копию каждого операционного программного модуля, и обращение к модулю может быть осуществлено при моделировании соответствующей команды. Определение структуры эмулятора формализовано как экстремальная задача, целевой функцией которой является минимальное среднее время моделирования выполнения одной команды целевой цифровой системы, а ограничением — максимально допустимый объем памяти инструментальной ЭВМ, занимаемый эмулятором. Предлагается практическая методика определения структуры эмулятора.
Ключевые слова: кросс-система разработки программного обеспечения, отладка программ встроенных цифровых систем, классификация отладочных операций, организация отладочных режимов, оптимизация структуры эмуляторов

УДК 004.896
DOI: 10.17587/it.27.350-358

В. А. Кац, аспирант, e-mail: vladislavkats1894@gmail.com, А. А. Волков, д-р техн. наук, проф., e-mail: volkov@mgsu.ru, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва

Метод обучения интеллектуальной системы диагностического мониторинга технического состояния строительных конструкций

Актуальной проблемой, связанной с эксплуатацией строительных конструкций, является оценка их технического состояния. При этом возникает необходимость учета специфики объекта контроля. В работе предложен способ обучения системы мониторинга строительных конструкций, в основе которого лежат четыре последовательных этапа: извлечение признаков на двух временных масштабах, редукция размерности пространства признаков, фильтрация выбросов и метод детектирования аномалий. Предложенный способ обеспечивает построение модели детектирования эволюции дефектов строительных конструкций. Проведена апробация и верификация эффективности метода на реальном объекте контроля путем критериальной оценки качества обученной модели посредством кросс-валидации с использованием метрики "Accuracy". Полученные результаты позволяют сделать вывод о применимости предложенного способа при построении систем мониторинга технического состояния строительных конструкций.
Ключевые слова: интеллектуальный анализ данных, акустическая эмиссия, системы поддержки принятия решений, методы машинного обучения, мониторинг в строительстве, системы диагностического мониторинга

C. 350–358

УДК 338.364.2
DOI: 10.17587/it.27.359-368

Д. С. Пащенко, канд. техн. наук, MBA, независимый консультант в области разработки программного обеспечения, e-mail: denpas@rambler.ru, Москва

Влияние тенденций отрасли информационных технологий на развитие и трансформацию промышленных предприятий

Рассмотрено сложное комплексное влияние отрасли информационных технологий (ИТ) на развитие промышленности в России. Охвачены основные исторические этапы XXI века: от вертикальных интеграций и автоматизации до начала цифровой трансформации и кризиса, вызванного эпидемией COVID-19. В качестве метода исследования предложен системный анализ, рассматривающий в качестве систем ИТ-отрасль и отрасли промышленности и определяющий изменение взаимодействия систем по набору структурных связей. Анализируются качественное изменение влияния ИТ-отрасли на развитие промышленных предприятий и значительный рост конкурентных возможностей отечественной промышленности, связанные с цифровой трансформацией и возможностью успешного выхода на мировой рынок. Отдельно рассматриваются вопросы изменения конкурентных сил по М. Портеру по отраслям и возможности бенчмаркинга лучших практик ИТ-компаний в промышленности.
Ключевые слова: ИТ-отрасль, цифровая трансформация, промышленность, адаптация к внешнему окружению

C. 359–368

УДК 004.89
DOI: 10.17587/it.27.369-379

А. С. Акопов^1,2, д-р техн. наук, проф. деп. бизнес-информатики¹, гл. науч. сотр.², e-mail: aakopov@hse.ru,
Л. А. Бекларян², д-р физ.-мат. наук, проф., гл. науч. сотр., e-mail: beklar@cemi.rssi.ru, А. Л. Бекларян¹, канд. техн. наук, доц. деп. бизнес-информатики, e-mail: abeklaryan@hse.ru, Ф. А. Белоусов^1,2, канд. экон. наук, доц. деп. бизнес-информатики¹, науч. сотр.², e-mail: fbelousov@hse.ru,
¹Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики",
²Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный экономико-математический Институт РАН

Моделирование движения ансамбля наземных беспилотных транспортных средств с использованием FLAME GPU

Представлен новый подход к моделированию пространственной динамики наземных беспилотных транспортных средств (БТС) и обычных транспортных средств (ОТС) с использованием платформы суперкомпьютерного агент-ориентированного имитационного моделирования FLAME GPU. Предложена новая имитационная модель искусственной дорожной сети (ИДС) типа "Манхэттенская решетка", в рамках которой изучена пространственная динамика ансамбля БТС и ОТС при различных сценарных условиях. Исследованы эффекты "турбулентности'' и "давки'' (дорожных заторов), возникающие в результате интенсивного и плотного траффика транспортных средств.
Ключевые слова: интеллектуальная транспортная система, беспилотный транспорт, агентное моделирование, проблема дорожных заторов, FLAME GPU

C. 369–379

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-06003

УДК 639.215.2, 519.688
DOI: 10.17587/it.27.380-390

А. Ю. Пеpеваpюxа, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: temp_elf@mail.ru, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Формирование гибридной вычислительной модели для анализа критических сценариев управления в биокибернетике

Рассмотрены методы вычислительного моделирования стремительных процессов в экосистемах и событий изменения численности c экстремальной амплитудой. К трудно прогнозируемым для биокибернетики явлениям относятся деградация промысловой популяции в форме внезапного для специалистов коллапса и взрывообразное увеличение численности нового вида после инвазии — вспышки. Разработан и экологически обоснован метод для моделирования группы стремительных явлений, включая вычисление пороговых состояний и анализ переходных режимов. Алгоритмически реализована вычислительная структура, описывающая спонтанные режимы быстрых трансформаций в экодинамике исходя из внутренних свойств биосистем. Модель основана на формализации пороговых эффектов в регуляции воспроизводства, включенных как дополнительные функционалы в базовую гибридную структуру для исследования в сценарных экспериментах. Получен вычислительный сценарий для описания популяционного процесса в экстремальном режиме. Рассмотрена ситуация коллапса промысловой популяции при регулируемом по величине квот изъятии на примере камчатского краба у берегов Аляски. В имитационном сценарии коллапса краба учтена логика экспертного управления уровнем эксплуатации биоресурсов. Сценарии управления с применением итерационной модели используют бифуркации и потерю аттрактором свойства инвариантности. Моделирование промысла с экспертной логикой управления выявило характерные признаки динамики коллапса краба и предсказало важные этапы деградации эксплуатируемых биоресурсов.
Ключевые слова: биокибернетика, нелинейные модели, мониторинг камчатского краба, программирование логики экспертного управления биоресурсами, гибридные системы, сценарии коллапса, стремительные инвазии, метод управления промыслом

Оглавление