АННОТАЦИИ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА "ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
№7. Том 29. 2023

К оглавлению

УДК 681.513.67
DOI: 10.17587/it.29.335-344

В. И. Джиган, д-р техн. наук, гл. науч. сотр.,
Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук, г. Москва

Эквалайзер амплитудно-частотных характеристик акустических каналов и его адаптивный фильтр на основе рекурсивного алгоритма по критерию наименьших квадратов с диагонализированной корреляционной матрицей

Представлен эквалайзер амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) каналов распространения акустических волн в помещениях. Рассматриваемый эквалайзер использует так называемую модифицированную архитектуру на основе адаптивного фильтра с фильтрацией входного сигнала, в котором с помощью рекурсивного алгоритма по критерию наименьших квадратов (Recursive Least Squares , RLS) вычисляются его весовые коэффициенты. В эквалайзерах АЧХ акустических каналов обычно требуется использовать адаптивные фильтры с большим числом весовых коэффициентов, которое определяет и большую вычислительную сложность адаптивного фильтра. Эффективные с точки зрения вычислительной сложности адаптивные фильтры на основе быстрых RLS -алгоритмов часто нестабильны, если число весовых коэффициентов этих фильтров большое. Поэтому такие алгоритмы плохо подходят для использования в эквалайзерах АЧХ акустических каналов. Адаптивные фильтры на основе RLS -алгоритма, использующего лемму об обращении матрицы ( Matrix Inversion Lemma , MIL), стабильные, но вычислительно сложные. Эквалайзер, представленный в настоящей статье, использует упрощенный адаптивный фильтр на основе MIL RLS -алгоритма с диагонализированной корреляционной матрицей входного сигнала. Кроме того, в этом фильтре каждая из квадратных подматриц на диагонали упрощенной корреляционной матрицы обращается с использованием вычислительно эффективной версии MIL, учитывающей симметричную структуру указанных подматриц относительно их главных диагоналей. Компьютерное моделирование подтверждает работоспособность предложенного эквалайзера и демонстрирует его эффективность по сравнению с неупрощенной версией эквалайзера. Демонстрация включает в себя графики АЧХ эквалайзера в установившемся состоянии, АЧХ акустического канала до и после выравнивания, а также графики спектральной плотности мощности входного сигнала эквалайзера и сигналов, прошедших через эквалайзер и акустическую среду. Эквалайзер может быть использован в оборудовании высококачественного воспроизведения речи и музыки в условиях ограниченных вычислительных ресурсов на реализацию такого эквалайзера.
Ключевые слова: идентификация обратной линейной системы, модифицированный адаптивный алгоритм с фильтрацией входного сигнала, рекурсивный алгоритм по критерию наименьших квадратов, Recursive Least Squares ( RLS ), эквалайзер АЧХ акустического канала

C. 335–344

УДК 681.3
DOI: 10.17587/it.29.344-350

Я. Е. Львович, д-р техн. наук, проф., А. П. Преображенский, д-р техн. наук, проф., Ю. П. Преображенский, канд. техн. наук, проректор по ИТ, доц., Т. В. Аветисян, специалист проектного отдела,
Воронежский институт высоких технологий

Использование технологий дополненной реальности и геопривязки данных для построения водопроводных систем

Выполнен анализ подходов, базирующихся на применении дополненной реальности и на геопривязке данных для построения водопроводных систем, описаны их слабые и сильные стороны, отмечены основные характеристики алгоритма логистической регрессии и рассмотрены задачи, решаемые с помощью данного алгоритма. Проведен сравнительный анализ алгоритмов.
Ключевые слова: дополненная реальность, алгоритм, обработка данных, водопроводная система, геопривязка данных

C. 344–350

УДК 004.492.3
DOI: 10.17587/it.29.351-359

Г. А. Драчев, аспирант,
Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", г. Москва

Разработка алгоритма выделения и кодирования данных из журнальных сообщений вычислительной системы для систем обнаружения аномалий

Предложена методология формирования набора данных для последующего использования в машинном обучении анализатора аномалий вычислительной системы. Рассматриваются данные, формируемые из журнальных сообщений вычислительной системы. Разработан программный комплекс для сбора данных, выделения и кодирования характеристик журнальных сообщений. Предложено преобразование произвольного журнального сообщения в вектор характеристик фиксированной размерности. Приведен пример структуры хранения набора данных.
Ключевые слова: компьютерные атаки, информационная безопасность, анализатор аномалий, журнальные сообщения, предобработка данных, формирование датасета

С. 351–359

УДК 004.89
DOI: 10.17587/it.29.360-364

В. Н. Гридин, д-р техн. наук, проф., научный руководитель, А. М. Киселев, инженер-исследователь,
В. И. Солодовников, канд. техн. наук, директор,
Центр информационных технологий в проектировании РАН, г. Одинцово, Московская область

Метод сравнения нейросетевых моделей суперразрешения для МРТ-изображений головного мозга на основе метрик PSNR и SSIM*

Все большее распространение при постановке диагноза приобретают высокотехнологичные неинвазивные методы обследования внутренних органов пациента, среди которых одну из ключевых ролей играет магнитно-резонансная томография (МРТ). Однако нередко получаемые изображения отличаются низким разрешением, наличием шумов, а также дополнительными артефактами, связанными с шевелением пациента во время сканирования и естественным беспрерывным движением внутренних органов. Эти обстоятельства определяют актуальность и значимость последующей обработки полученных снимков в целях улучшения их качества, в том числе путем повышения разрешения. В статье приведены возможные подходы для решения данной задачи, рассмотрен принцип работы алгоритмов суперразрешения, в частности SISR (Single Image Super Resolution), которые позволяют получать изображения с увеличенным разрешением из одного снимка. Проводится анализ их основных преимуществ. Объясняется актуальность данной задачи в области медицинских МРТ-изображений головного мозга. Приводятся и описываются метрики для сравнения качества изображений — PSNR (Peak Signal - to - Noise Ratio — отношение сигнала к шуму) и SSIM (Structural Similarity Index Measure — индекс структурного сходства). Осуществлен выбор набора данных для проведения испытаний. Описывается этап подготовки данных: принцип выбора изображений из множества датасета, конвертирование данных в требуемый формат, сжатие изображений для получения входных данных для выбранных нейросетевых моделей. На одинаково подготовленных входных данных замеряются метрики PSNR , SSIM двух нейросетевых моделей mDCSRN и FAWDN . Результаты сравнения представлены в виде изображений и усредненных данных по всей выборке в таблице.
Ключевые слова: суперразрешение, компьютерное зрение, нейронные сети, МРТ, изображения мозга, mDCSRN , FAWDN , PSNR , SSIM

С. 360–364

УДК 004.023
DOI: 10.17587/it.29.365-373

В. В. Морозов, инженер, В. А. Немтинов, д-р техн. наук, проф.,
Тамбовский государственный технический университет, Ю. В. Протасова, канд. эконом. наук, доц., Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина

Информационный анализ исторически значимых территорий на различных временных этапах их развития

Рассмотрены структурная схема представления знаний об исторически значимой территории, обеспечивающая формализованное информационное описание модели трехмерного пространства; процедурная модель определения значений характеристик объекта виртуального пространства; процедура создания реалистичной виртуальной модели исторически значимой территории, по которой следует делать заключения о перспективах ее освоения. Проведен информационный анализ неточных данных из разнообразных первоисточников с помощью теории нечетких множеств. Описана технология создания виртуального исторического пространства с использованием разработанной информационно-логической модели и программных сред 3 DVista Virtual Tour Pro, Twinmotion. Получен виртуальный тур, который может применяться для различных целей: удаленного рассмотрения вопросов, связанных с объектами исторической реконструкции, обучения школьников и студентов, прохождения образовательных квестов.
Ключевые слова: анализ исторических данных, нечеткая логика, виртуальная реальность, технология создания виртуального пространства, виртуальный гид

C. 365–373

УДК 338.2 + 004.94 + 004.89 + 004.2 + 004.3
DOI: 10.17587/it.29.374-381

А. Г. Алиев, д - р экон. наук , зав. отделом, Р. О. Шахвердиева, PhD in Tech. Sc., ст . науч . сотр .,
Институт Информационных Технологий , г. Баку , Азербайджан, С . А . Салимханова, диссертант,
Азербайджанский Университет Архитектуры и Строительства, г . Баку, Азербайджан

Разработка системы информационного обеспечения инновационных предприятий на базе современных цифровых платформ

Статья посвящена вопросам разработки системы информационного обеспечения инновационных предприятий на базе современных цифровых платформ. Показана актуальность эффективного развития экономики современной эпохи и ее различных сфер с применением цифровых инноваций и высоких технологий. Обоснована важность совершенствования системы информационного обеспечения инновационных предприятий и модели ее архитектурно-технологической структуры на основе технологий Индустрии 4.0 и других современных платформ. При этом также даны направления совершенствования информационного обеспечения управления деятельности предприятием на базе The Open Group Architecture Framework и ее основных блоков и элементов. Определены направления формирования концепции эффективной архитектуры предприятия. Определено основное содержание и элементы архитектуры предприятия. Предложена концептуальная структурная модель системы информационного обеспечения инновационных предприятий на основе современных платформ. Показаны взаимосвязанные уровни структуры Open Group Architecture. На основе платформы технической архитектуры управления информацией разработана концепция архитектуры информационных систем и определены ее преимущества. С учетом компонентов платформы Индустрия 4.0 разработаны актуальные предложения и рекомендации по модернизации системы информационного обеспечения инновационных предприятий.
Ключевые слова: цифровая трансформация, цифровая инновационная экономика, цифровые инновации и технологии, инновационные предприятия, платформа Индустрии 4.0, цифровая платформа, The Open Group Architecture Framework , архитектурно-технологическая структура, система информационного обеспечения

С . 374–381

УДК 004.42; 519.816; 621.7
DOI: 10.17587/it.29.382-388

С. А. Климачев, ст. преподаватель, Н. А. Соловьев, д-р техн. наук, проф.,
ФГБОУ ВО "Оренбургский государственный университет"

Методика принятия решений на основе компьютерного зрения и выбора Парето-оптимальной альтернативы технологических параметров производства

Предложена методика принятия решений в области управления процессом прокатного производства на основе анализа изображений поверхности ленты проката и построения Парето-оптимального множества технологических параметров. Представлено обоснование схемы модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом на основе внедрения системы поддержки принятия решений со средствами компьютерного зрения для оператора прокатного стана.
Ключевые слова: принятие решений, компьютерное зрение, вейвлет-преобразование, Парето-оптимальное множество, нейронная сеть, АСУТП, тонколистовой прокат, поверхностные дефекты

C. 382–388

Оглавление