Найти

Результаты поиска

• ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ ДИСПЕТЧЕРОВ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ МУЛЬТИАГЕНТНОГО СОЦИОИНСПИРИРОВАННОГО ПОДХОДА

  А. И. Каляев

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Описаны новые принципы организации, методы и алгоритмы функционирования дис-
  петчера Распределенной системы (РС), позволяющие распределять и перераспределять
  ресурсы с динамически изменяющимися параметрами между поступающими заданиями с
  целью минимизации времени их выполнения. Основная проблема, не позволяющая сегодня
  эффективно оценивать время выполнения заданий в гетерогенной РС, напрямую вытекает
  из распределенности системы: каждый из её элементов обладает частичной независимо-
  стью и может существенно отличаться от других, более того, в процессе работы его
  возможности могут изменяться, и все это существенно влияет на эффективность рас-
  пределения задач между узлами РС и на время выполнения заданий. В статье предложен
  новый подход к организации диспетчера РС, базирующийся на применении теории муль-
  тиагентных систем и социоинспирированных (базирующихся на принятых в человеческом
  обществе) методов: пользователи РС размещают свои задания на специальных узлах –
  досках объявлений, на каждом узле РС размещается проактивный программный агент,
  осуществляющий постоянный мониторинг параметров своего узла и поиск на досках объ-
  явлений подходящих для решения задач. При этом агенты, участвующие в решении общего
  задания формируют сообщества, в которых осуществляют планирование процесса реше-
  ния задания и распределение частей заданий для минимизации времени задержки их реше-
  ния. В качестве критерия эффективности работы РС было решено принять значение
  среднего времени задержки выполнения функциональных заданий относительно требуемых
  моментов времени, соответственно агенты распределяют задания таким образом, чтобы
  минимизировать значение указанного критерия. Настоящая статья включает введение,
  формальную постановку задачи диспетчирования ресурсов РС, обзор существующих под-
  ходов к организации диспетчера РС, описание предлагаемого мультиагентного решения
  задачи диспетчирования ресурсов РС с использованием социоинспирированного подхода,
  алгоритм работы распределенной системы и ее элементов, описание применения социоин-
  спирированного подхода применительно к процессу диспетчирования задач и заключение.
  К основным преимуществам предложенного подхода можно отнести: возможность ис-
  пользования достоверной и актуальной информации о специализации и текущей произво-
  дительности ресурсов при диспетчировании; высокая отказоустойчивость, обусловленная
  отсутствием элементов РС, выход из строя которых приводит к полной потере работо-
  способности РС; возможность гибкого масштабирования РС (увеличения числа ресурсов),
  достигаемая за счет децентрализации процесса диспетчирования.

• ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АГЕНТНО-МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА ПРИ ПОСТРОЕНИИ И РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

  А.Ф. Зайцев

  179-189

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Информационно-вычислительные системы играют ключевую роль в обработке и анализе больших объемов данных, обеспечивая эффективное функционирование производства, предоставления, а также получения различных цифровых товаров и услуг. В условиях интеллектуализации и увеличения разнообразия функциональных требований, предъявляемых к информационным системам, возникает потребность в разработке новых подходов для их построения и реализации.
  В работе рассмотрены основные особенности применения предложенного агентно-модульного подхода, предполагающего построение гибких и масштабируемых информационно-вычислительных систем, способных функционировать в распределенной среде. Агентно-модульный подход представляет собой методологический подход к построению информационно-вычислительных систем, на основе интеграции методов системного анализа, а также агентного и модульного принципов организации систем. Цель работы – исследовать теоретические и практические аспекты использования предложенного агентно-модульного подхода, проанализировать его преимущества в сравнении с другими существующими подходами (объектным, компонентным, сервисным), а также представить пример построения информационной системы на основе его применения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: – исследовать теоретические основы и выявить специфику практического применения предложенного агентно-модульного подхода; – выполнить анализ отличий и описать преимущества предложенного подхода при его сравнении с другими подходами; – представить пример построения информационно-вычислительной системы с использованием предложенного подхода. В процессе исследования были использованы следующие общенаучные методы: декомпозиция, анализ, синтез, сравнение, описание, формализация, структуризация, моделирование, проектирование, а также основные принципы модульного и агентного подходов. В качестве материалов исследования использовались компьютеры, инструментальные средства и программное обеспечение вычислительных систем.
  В результате исследования были рассмотрены основные теоретические и практические аспекты применения предложенного подхода. Агентно-модульный подход может быть использован для построения различных информационных систем на этапах, связанных с их моделированием и проектированием. Предложенный подход позволяет описывать структуру, функционирование, а также взаимодействие различных составных частей информационно-вычислительных систем

• МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ, ОСНОВАННЫЙ НА КОГНИТИВНОМ НЕЧЕТКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ И РЕГРЕССИОННОМ АНАЛИЗЕ

  А.И. Гусева , Р.М. Романов

  157-178

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Актуальность исследования определяется низкой эффективностью традиционных методов прогнозирования временных рядов в условиях высокой неопределённости и ограниченного объёма данных, характерных для слабо формализованных систем. Цель работы заключается в разработке и обосновании метода прогнозирования временных рядов на основе гибридного подхода, объединяющего когнитивное нечеткое моделирование, регрессионный анализ и метод аналитических сетей. В рамках исследования проведён системный обзор и сравнительный анализ существующих методов прогнозирования, включая подходы на основе нечеткой логики, нейросетевого и когнитивного моделирования, ансамблевых и гибридных методов, и выявлены их ограничения при работе с малыми выборками, нелинейными зависимостями и неопределённостью. Разработанный метод включает: построение нечетких когнитивных карт, дефаззификацию лингвистических оценок, кластеризацию факторов, применение метода аналитических сетей для определения приоритетов и формирование взвешенной регрессионной модели. Модель проходит статистическую валидацию по метрикам , ,  и , а также проверку предпосылок регрессионного анализа, включая тесты на мультиколлинеарность и автокорреляцию. Применение метода обеспечило снижение  с 0,38 до 0,22,  с 0,30 до 0,18 и  с 11,65 % до 7,12 %, что подтверждает повышение точности и устойчивости прогнозов при ограниченном объёме данных по сравнению с классической многофакторной регрессией. Новизна разработанного метода заключается в интеграции когнитивного моделирования, регрессионного анализа и метода аналитических сетей, при которой преимущества каждого компонента компенсируют их индивидуальные ограничения, обеспечивая более точное и устойчивое прогнозирование в условиях неопределённости исследуемой системы. Практическая значимость работы состоит в возможности применения предложенного метода для поддержки принятия решений и повышения обоснованности прогнозов в различных предметных областях и ситуациях, где имеется ограниченный объёма наблюдений, а существенную роль играют экспертные оценки, а также сложная структура причинно-следственных связей между показателями во времени

• УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ В ПРОЦЕССЕ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ГРАФОВ И МЕТРИК РИСКА

  К.В. Якименко , В. В. Золотарев

  246-256

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Данное исследование посвящено критической проблеме обеспечения информационной безопасности (ИБ) организаций в условиях активной цифровой трансформации (ЦТ), которая неизбежно влечет за собой увеличение поверхностей атаки, появление новых уязвимостей и рисков дестабилизации систем защиты. Авторы предлагают процессно-ориентированный подход, основанный на моделировании бизнес-процессов (БП) и ИТ-ландшафта с использованием гетерогенных графов. Данная модель, представляет три ключевых типа сущностей: операции, информационные системы (ИС) и данные как объекты защиты, а также атрибутированные ребра, отражающие каналы передачи и их характеристики защищенности. Такой подход обеспечивает полноценную идентификацию объектов КИИ в соответствии с требованиями ФСТЭК и позволяет анализировать сложные взаимосвязи в переходных состояниях ЦТ. В рамках исследования разработан комплекс ключевых количественных метрик для управления рисками ИБ: 1. Количество Критических Путей (ККП): Отражает изменение поверхности атаки при добавлении/удалении ИС и маршрутов данных. 2. Уровень Центральности Узлов (УЦУ): Определяет наиболее критичные для связности и уязвимые ИС (точки концентрации риска). 3. Индекс Распределённости Данных (ИРД): Характеризует соотношение облачных и локальных узлов хранения/обработки данных и связанные с этим риски контроля и безопасности. 4. Время Восстановления (ВВ): Оценивает устойчивость БП к сбоям и атакам. 5. Уровень Автоматизации Защиты (УАЗ): Показывает долю автоматизированных задач ИБ для оперативного реагирования. На основе модели и метрик предложен динамический алгоритм управления ИБ процесса ЦТ. Алгоритм предусматривает: 1. Построение графовых моделей БП "как есть" и "как должно быть". 2. Непрерывное динамическое обновление модели текущего состояния в ходе ЦТ. 3. Регулярный расчет метрик для оценки рисков в переходных состояниях. 4. Актуализация перечня рисков и защитных мер на основе анализа метрик. Результаты включают практические рекомендации по: снижению поверхности атаки; приоритезации защиты узлов с высоким уровнем критичности; оптимизации распределения данных с учетом требований безопасности и отказоустойчивости. Предложенный подход обеспечивает прозрачность и управляемость ИБ на всех этапах ЦТ, повышает устойчивость
  ИТ-ландшафта к угрозам и соответствие требованиям регуляторов.

• САМОПОДСТРАИВАЮЩАЯСЯ МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ФАЗОЙ СИГНАЛОВ ГЛОБАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ

  А. А. Черкасова , А. Ю. Шатилов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Спутниковая навигационная аппаратура зачатую работает в условиях априорной неопреде-
  ленности параметров взаимной динамики между передатчиком и потребителем и отношения
  сигнал/шум принимаемых сигналов спутниковых радионавигационных систем. Классические опти-
  мальные системы слежения за фазой сигнала в таких условиях оказываются не оптимальны по
  критерию минимума дисперсии ошибки. Более того, резкое изменение отношения сигнал/шум илидинамки, может приводить в такой системе к срыву слежения. Для работы в подобных условиях
  синтезирована самоподстраивающаяся многоканальная система слежения за фазой сигнала.
  Синтез проведен с использованием методов статистической теории синтеза оптимальных ра-
  диотехнических систем. Адаптивность к меняющейся мощности принимаемого сигнала достига-
  ется за счет включения отношения сигнал/шум [дБГц] в вектор оцениваемых параметров фильт-
  ра. Адаптивность к интенсивности динамики изменения фазы достигается за счет применения
  системы многоканальной фильтрации. Проведено статистическое моделирование самоподстраи-
  вающейся многоканальной системы слежения за фазой с комплексным алгоритмом слежения за
  задержкой огибающей сигнала спутниковых радионавигационных систем. Определена чувстви-
  тельность слежения за фазой в различных динамических условиях. Самоподстраивающаяся мно-
  гоканальная система слежения за фазой с комплексным алгоритмом слежения за задержкой оги-
  бающей сигнала способна в условиях низкой динамики (обусловленной только динамикой опорного
  генератора) отрабатывать скачок отношения сигнал/шум с 50 до 10 дБГц и обратно без потери
  слежения за фазой. Синтезированная система способна сохранять слежение за фазой при скач-
  кообразных переходах динамики между низкой и высокой (обусловленной синусоидальным ускоре-
  ние 10g и синусоидальным рывком 10 g/s) динамикой при отношении сигнал/шум 24 дБГц. Таким
  образом, в реальных условиях, когда динамика изменения фазы и отношения сигнал/шум прини-
  маемых сигналов меняются непредсказуемым образом, самоподстраивающаяся многоканальная
  система слежения за фазой сигнала сохраняет слежение за фазой в гораздо более широком диапа-
  зоне условий, чем классическая оптимальная система слежения за фазой сигнала

• ПРИМЕНЕНИЕ ЗАПРЕЩЕННЫХ ФИГУР В ЗАДАЧЕ РАСКРАСКИ ГРАФА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

  В. И. Потапов

  2021-01-19

  Аннотация ▼

  Проектирование конструкции печатных плат в виде плоских структур без перемы-
  чек является одной из самых сложных задач на этапе схемотехнического проектирования.
  Задача в такой постановке особенно актуальна микросборок и для электронных модулей
  контрольно-проверочной, бортовой аппаратуры, выполненных по технологии поверхност-
  ного монтажа, где, например, по причине металлического теплоотвода или керамического
  основания, структура соединений возможна только в одном слое. В работе рассматрива-
  ется задача проектирования печатных плат в виде синтеза плоских структур электрон-
  ных схем. Целью является расположение соединений на печатной плате без пересечений,
  что облегчает условия проведения трасс любому трассировщику современных программ
  проектировании. Для её решения предложено большое число различных алгоритмов, основ-
  ным недостатком которых является заложенный в них принцип последовательного и
  фрагментарного просмотра коммутационного пространства. Сложность алгоритмов
  синтеза подобных структур обусловлена также необходимостью учета большого числа
  различных требований, связанных со спецификой их изготовления и особенностями разра-
  батываемого конструктивно-технологического решения. В настоящей работе предлага-
  ется выполнить проектирование печатной платы с высокой эффективностью трассиров-
  ки соединений за счет решения задачи расслоения исходного графа-схемы и построения
  плоского графа-схемы как на стороне установки ЭРЭ, так и на обратной стороне платы -
  стороне пайки, исключая запрещенные фигуры по теореме Потрягина-Куратовского.
  Критерием является минимизация переходных отверстий, а также минимизация провод-
  ников (ребер) на одной стороне печатной платы. Задача расслоения представляет собой
  задачу раскраски графа в два цвета с использованием принципов характеризационного
  управления, решение которой базируется на теореме Кенига, определяющей запрещенную
  фигуру в виде циклов нечетной длины. Для проектирования печатных плат разработаны
  алгоритм и методика построения планарных графов и расслоения графа на две стороны
  печатной платы с уменьшением количества неразведенных ребер. Точное решение прини-
  мает вид полиномиальной зависимости не выше 5-й степени, позволяет получить резуль-
  тат за приемлемое время и повысить эффективность трассировки на 5–15 %.

• МНОГОУРОВНЕВЫЙ ПОДХОД ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ТРЕХМЕРНОЙ УПАКОВКИ БОЛЬШОЙ РАЗМЕРНОСТИ

  В. В. Курейчик, А. Е. Глущенко

  2020-07-20

  Аннотация ▼

  Рассмотрена одна из важных комбинаторных задач оптимизации – задача трехмер-
  ной упаковки разногабаритных элементов в объеме. Она относится к классу NP- сложных
  и трудных оптимизационных задач. В работе приведена и описана постановка задачи трех-
  мерной упаковки в объеме, введена комбинированная целевая функция учитывающая все огра-
  ничения. В связи со сложностью данной задачи предлагается многоуровневый подход заклю-
  чающийся в разделение задачи трехмерной упаковки на 3-и подзадачи и решения каждой под-
  задачи в строгом порядке. При этом для каждой из подзадач определен уникальный набор
  объектов, не повторяющихся в остальных подзадачах. Для реализации многоуровневого под-
  хода авторами разработан комбинированный биоинспирированный алгоритм, основанный на
  эволюционном и генетическом поиске. Такой подход позволяет значительно сократить время
  получения результата, частично решить проблему предварительной сходимости алгоритмов
  и получить наборы квазиотимальных решений за полиномиальное время. Разработан про-
  граммный комплекс и реализованы на ЭВМ алгоритмы автоматизированной трехмерной
  упаковки на основе комбинированного биоинспирированного поиска. Проведен вычисли-
  тельный эксперимент на тестовых примерах (бенчмарках). Качество упаковки, получен-
  ное, на основе разработанного комбинированного биоинспирированного алгоритма, в сред-
  нем на 5 % превосходит результаты упаковки, полученные с использованием известных
  алгоритмов, а время решения меньше от 5 % до 20 %, что говорит об эффективности
  предложенного подхода. Проведенные серии тестов и экспериментов позволили уточнить
  теоретические оценки временной сложности алгоритмов упаковки. В лучшем случае вре-
  менная сложность алгоритмов O(n2), в худшем случае – O(n3).