АННОТАЦИИ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА "ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
№10. Том 28. 2022

К оглавлению

УДК 621.391.1: 621.395                                                              
DOI: 10.17587/it.28.507-513

В. Н. Тарасов, д-р техн. наук, проф., зав. каф., Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г. Самара

Новые возможности систем массового обслуживания с запаздыванием во времени

Из классической теории массового обслуживания известно, что средняя задержка требований в очереди прямо пропорциональна дисперсиям случайных интервалов между поступлениями требований и времени обслуживания, что означает ее квадратичную зависимость от коэффициентов вариаций этих случайных величин. Классические системы массового обслуживания (СМО) применимы только в случае фиксированных значений этих коэффициентов вариаций, что является для них серьезным ограничением. В отличие от классической теории в статье представлены результаты исследований СМО, описываемым сдвинутыми вправо от нулевой точки законами распределений. Такая трансформация законов распределений с вводом параметра сдвига по времени увеличивает математические ожидания случайных интервалов поступлений и обслуживания. Это, в свою очередь, уменьшает коэффициенты вариаций временных интервалов, и, следовательно, средняя задержка требований в очереди будет многократно уменьшаться в зависимости от значения параметра сдвига. В предыдущих работах автора представлены спектральные решения и полученные на их основе расчетные формулы для средней задержки требований в очереди для множества СМО с запаздыванием во времени. Эти системы получены с использованием четырех законов распределений, применяемых в теории массового обслуживания: экспоненциального, гиперэкспоненциального, эрланговского и гиперэрланговского. Теоретически и практически доказано, что в системах с запаздыванием во времени средняя задержка меньше, чем в классических системах при той же нагрузке. С учетом формул Литтла, фиксирующих зависимость таких характеристик СМО, как средняя длина очереди, среднее число требований в системе и среднее время пребывания требований от средней задержки, получаем важную особенность для систем с запаздыванием. Параметр сдвига закона распределения может регулировать среднюю задержку, а через нее и остальные характеристики СМО.
Ключевые слова: системы с запаздыванием во времени, сдвинутые законы распределений, преобразование Лапласа, интегральное уравнение Линдли, метод спектрального разложения

УДК 004.272.43
DOI: 10.17587/it.28.514-519

А. Э. Саак, д-p техн. наук, доц., В. В. Курейчик, д-p техн. наук, проф., Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону, г. Таганрог

О качестве диспетчеризации массивов мондрианского типа в GRID-системах

Анализируется функционирование Grid-систем централизованной архитектуры с мультисайтным режимом обслуживания при диспетчеризации массивов с заявками примерно одинаковой трудоемкости. Исследуется качество эвристических полиномиальных уровневых алгоритмов распределения вычислительно-временных ресурсов на тестовых массивах, индуцированных квадратами Мондриана.
Ключевые слова: Grid-система централизованной архитектуры, мультисайтный режим обслуживания заявки, массив точной формы, неэвклидова эвристическая мера, полиномиальная трудоемкость алгоритма, уровневые алгоритмы по высоте, уровневые алгоритмы по протяженности, квадрат Мондриана, площадь заявки, работа заявки

С. 514–519

УДК 004.72                                                                                  
DOI: 10.17587/it.28.520-528

Д. А. Перепелкин, д-р техн. наук, доц., декан факультета вычислительной техники,
М. А. Иванчикова, канд. техн. наук, доц. кафедры САПР ВС, В. Т. Нгуен, магистрант,
Рязанский государственный радиотехнический университет им. В. Ф. Уткина

Интеллектуальная многопутевая маршрутизация в программно-конфигурируемых сетях на основе алгоритмов оптимизации муравьиной колонии

Программно-конфигурируемые сети (ПКС) являются современным трендом в построении компьютерных сетей нового поколения. ПКС позволяют обеспечить гибкость и контроль в управлении потоками данных в сети, а также заданный уровень качества сервиса для приложений. В работе предложен подход интеллектуальной многопутевой маршрутизации в ПКС на основе алгоритмов оптимизации муравьиной колонии. Проведено исследование и анализ двух типов алгоритмов оптимизации муравьиной колонии: муравьиная система (МС) и система муравьиной колонии (СМК). Создана визуальная программная система SDNLoadBalancer и спроектирована экспериментальная топология ПКС, позволяющая детально исследовать процессы многопутевой маршрутизации в ПКС на основе предложенного подхода. В работе также выполнено сравнение предложенного подхода с результатами работы алгоритма Йена и генетического алгоритма. Результаты экспериментальных исследований показали эффективность применения алгоритмов оптимизации муравьиной колонии при решении задачи многопутевой маршрутизации в ПКС, позволили получить близкие к оптимальным результаты за приемлемое время, а также уменьшить джиттер задержки передачи в сети.
Ключевые слова: программно-конфигурируемые сети, интеллектуальная многопутевая маршрутизация, протокол OpenFlow, муравьиная система, система муравьиной колонии, роевой интеллект

С. 520–528

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и Правительства Рязанской области, проект № 22-21-20093.

УДК 004.822
DOI: 10.17587/it.28.529-538

В. С. Заякин^1,2, студент магистратуры¹, инженер данных², Л. Н. Лядова¹, канд. физ.-мат. наук, доц., Е. А. Рабчевский², генеральный директор,
¹ Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Пермский филиал, г. Пермь,
² ООО "СЕУСЛАБ", г. Пермь

Онтологический подход к интеграции информации в областях с интенсивным использованием данных

Обсуждаются проблемы интеграции информации в областях с интенсивным использованием данных. Проанализированы существующие подходы к интеграции. Предложен новый подход к интеграции, основанный на онтологической и продукционной моделях знаний, а также формальная теоретико-множественная модель, лежащая в его основе. Практические преимущества подхода продемонстрированы на примере концептуализации задачи выявления ключевых мостов из области анализа социальных сетей.
Ключевые слова: интеграция, онтологии, базы знаний, базы данных, жизнеспособность систем, аналитические платформы, открытые данные, анализ данных, социальные сети, слабоструктурированные объекты

С. 529–538

УДК 004.896                                                                                
DOI: 10.17587/it.28.539-545

В. А. Абрамов, магистр, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, А. П. Кудряшов, канд. техн. наук, науч. сотр., Институт автоматики процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток

Визуальный метод обнаружения трубопровода автономным подводным аппаратом с помощью стереокамеры

Описывается метод поиска и распознавания протяженной подводной коммуникации с помощью стереокамеры, установленной на автономном необитаемом подводном аппарате (АНПА). Метод использует стереоизображения для создания плотной карты глубин и карты перепадов высот, с помощью которых детектируются протяженные структуры. Также решается задача фильтрации помех, присутствующих на морском дне. Представлен пошаговый метод решения задачи. Представлены результаты эксперимента, поставленного на виртуальной модели. В качестве входных данных метод использует пару стереоизображений. Выходные данные представляют собой список координат в трехмерном пространстве.
Ключевые слова: стереокамера, АНПА, трубопровод, распознавание, карта глубин, идентификация объектов

С. 539–545

УДК 004.85; 551.463.6
DOI: 10.17587/it.28.546-551

Р. А. Коротченко, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., А. В. Кошелева, науч. сотр.,
Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток

Метод восстановления гидрологических временных рядов с применением нейросетевых технологий

В представленном исследовании методы машинного обучения были применены в сфере гидрологических измерений для восстановления (прогнозирования) пропущенных или поврежденных данных. Натурные измерения поля температуры, взятые в качестве типового примера, были проведены на шельфе Японского моря в заливе Петра Великого в октябре 2021 г. с помощью вертикальной заякоренной термогирлянды. Часть записей одного из датчиков была удалена вручную. Для заполнения недостающей части использовался метод усреднения показаний ближайших датчиков, а также одномерная и двумерная модели нейронной сети Long Short-Term Memory (LSTM). Результаты заполнения сравнивались с реальными данными, качество восстановления оценивалось с помощью среднеквадратичной ошибки прогноза Root Mean Square Error (RMSE). Исследование показало, что двумерная LSTM обеспечивает более точную реставрацию данных, ее минимальный RMSE составил 0,014 ± 0,006. Результаты моделирования доказывают, что многомерное заполнение может значительно увеличить длину предсказываемой последовательности при сохранении допустимой точности и компенсировать эффект накопления ошибки, который наблюдается при одномерном заполнении. Метод многомерного восстановления данных, основанный на нейронной сети LSTM, представляется весьма перспективным для нестационарных временных рядов.
Ключевые слова: машинное обучение, нейронная сеть LSTM, восстановление данных, поле температуры, гидрология, натурные измерения

С. 546–551

Данное исследование выполнено в рамках государственного задания по теме "Изучение фундаментальных основ возникновения, развития, трансформации и взаимодействия гидроакустических, гидрофизических и геофизических полей Мирового океана" (№ гос. регистрации: АААА-А20-120021990003-3).

УДК 004.42:378.046                                                                    
DOI: 10.17587/it.28.552-560

В. С. Осипович, канд. техн. наук, доц., доц. каф. Инженерной психологии и эргономики,
Учреждение образования "Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники", г. Минск, Республика Беларусь,
О. И. Терешко, преподаватель первой категории дисциплин общепрофессионального и специального циклов, Учреждение образования "Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники" филиал "Минский радиотехнический колледж", г. Минск, Республика Беларусь

Использование окулографии в оценке уровня знаний обучающихся информационным технологиям

Показаны результаты исследования возможности использования окулографии для определения уровня знаний обучающихся при написании программного кода на HTML, CSS и JavaScript. На основании проведенного исследования предложены новые количественные критерии, которые позволяют применить трекер глаз, для оценки уровня знаний обучающихся информационным технологиям. Предложенные критерии основаны на выявленной и измеренной зависимости длительности и средней амплитуды саккад от уровня знаний обучающегося при написании программного кода.
Ключевые слова: окулография, трекер глаз, фиксации, саккады, уровень знаний, информационные технологии, программный код

Оглавление