Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ МУЛЬТИМОДЕЛЬНЫХ ХРАНИЛИЩ ДАННЫХ В ИГРОВОЙ ИНДУСТРИИ

  А.А. Коблов , О.М. Ромакина , А.С. Клемешева , А. З. Арсеньева

  105-121

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Проводится исследование целесообразности и эффективности применения мультимодельных баз данных для хранения и обработки данных в игровой индустрии. Современные игровые проекты характеризуются высокой сложностью и разнородностью данных: от строго структурированной информации об игроках, предметах и квестах до слабоструктурированных и сильносвязанных данных, таких как системы рецептов, диалоговые деревья, отношения между кланами и внутриигровые энциклопедии. Существующие подходы, основанные на реляционных или одномодельных NoSQL-хранилищах, часто не обеспечивают необходимой гибкости, производительности и удобства разработки для таких комплексных сценариев. Целью исследования является проектирование и сравнительный анализ производительности мультимодельного решения в контексте типовых игровых механик. Авторами разработана структура мультимодельного хранилища на базе СУБД ArangoDB, которая интегрирует документную, графовую и ключ-значение модели данных. Архитектура решения охватывает ключевые компоненты RPG-игр: управление игроками и инвентарём, систему квестов, диалогов, рецептов крафта, таблиц добычи, клановых взаимоотношений, а также полнотекстовый поиск по внутриигровой энциклопедии с использованием ArangoSearch. Экспериментальная часть включает подробное сравнение производительности разработанного мультимодельного хранилища с реляционной СУБД PostgreSQL и документной MongoDB на реалистичных наборах данных и запросах. Результаты демонстрируют значительное преимущество мультимодельного подхода при выполнении операций, требующих обхода сложных связей: например, поиск враждебных игроков через граф клановых отношений в ArangoDB выполняется в среднем в 11 раз быстрее, чем аналогичный JOIN-запрос в PostgreSQL.
  В то же время, для сценариев с частыми модификациями линейно организованных данных (например, обновление статуса квестов) мультимодельное хранилище показывает несколько более низкую производительность по сравнению с реляционной моделью, что однако является допустимым в контексте общей архитектуры игрового проекта. Исследование подтверждает, что мультимодельные СУБД, в частности ArangoDB, представляют собой перспективное решение для игровой индустрии, позволяя в рамках единой платформы эффективно комбинировать различные модели данных, упрощать разработку и достигать высокой производительности на сложносвязанных данных, что является критически важным для современных многопользовательских игр

• МОДЕЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ БИОМОРФНЫХ ПОДВОДНЫХ РОБОТОВ

  Е. Ю. Смирнова , Д.К. Серов , Д. К. Пельменев , Н.П. Коренко, А.Ю. Никулина

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  В настоящее время активно развивается область подводной робототехники для решения при-
  кладных и исследовательских задач. Одним из перспективных направлений применения подводных
  роботов является использование конструкций с биоподобным типом плавания. Использование авто-
  номных биоморфных подводных роботов (БПР) потенциально позволит расширить область приме-
  нения малошумных и безопасных для местной фауны подводных роботов для задач мониторинга и
  исследования местности. Целью работы является разработка и апробация методики модельно-
  ориентированного проектирования системы управления движением БПР. В рамках данной работы
  рассмотрена типовая конструкция туниморфного БПР с осцилляторным типом плавания. На при-
  мере рассматриваемой конструкции БПР описаны проблемные вопросы моделирования динамики
  БПР, а также синтеза их систем управления. Для БПР с осцилляторным типом плавания выделены
  типовые технологические операции (ТОП), выполняемые с учетом конструктивных особенностей
  БПР и состава их движительно-рулевого комплекса (ДРК). Предложена методика проектирования
  системы управления БПР на базе совместного использования технологий численного моделирования
  и классической теории автоматического управления (ТАУ). На основании предложенной методики
  разработана численная гидродинамическая модель движения туниморфного БПР с осцилляторным
  типом плавания. Проведены идентификационные вычислительные эксперименты, в рамках которых
  сняты переходные процессы, характеризующие динамику движения БПР при выполнении каждой
  отдельной ТОП. На основании проведенных экспериментов разработаны кибернетические модели
  движения БПР, позволяющие за счет упрощенного моделирования динамики с использованием типо-
  вых звеньев теории автоматического управления с переменными коэффициентами воспроизвести
  движение БПР в рамках выполнения типовых технологических операций. В рамках кибернетических
  моделей в соответствии с предложенной методикой проведен синтез алгоритмов управления дви-
  жением БПР для каждой из типовых технологических операций с использованием методов числен-
  ной оптимизации. Выполнена апробация разработанных алгоритмов на базе вычислительных экспе-
  риментов, проведенных в рамках численных гидродинамических моделей. Определены достоинства
  предложенной методики, а также сформулированы возможные перспективы применения БПР

• МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ СВОЕВРЕМЕННОЙ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРУППИРОВКИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  Е.Д. Григорьева , В.А. Ушаков

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Целью исследования является повышение качества оперативного планирования (программ-
  ного управления) логистических процессов в условиях современных городских систем при взаимо-
  действии группировки робототехнических комплексов. Качество управления в рамках данного
  исследования будет оцениваться по количеству доставок выполненных позже установленных ди-
  рективных сроков. Поставленная в ходе исследования цель декомпозируется на следующие задачи:
  системный анализ современного состояния исследований в области логистики мегаполиса, выпол-
  нение содержательной и формальной постановки задачи оперативного планирования логистиче-
  ских процессов в мегаполисе с использованием группировки робототехнических комплексов, разра-
  ботка модели и алгоритма оперативного планирования логистических процессов в мегаполисе с
  использованием группировки робототехнических комплексов, разработка специального модельно-
  алгоритмического обеспечения и его программного прототипа решения задачи оперативного пла-
  нирования логистических процессов в мегаполисе с использованием группировки робототехниче-
  ских комплексов. Проактивное (упреждающего) управление группировкой робототехнических
  комплексов при решении транспортно-логистических задач в мегаполисе в рамках концепции «Ум-
  ный город» позволяет повысить экономическую эффективность доставки грузов. В рамках ста-
  тьи рассматривается научно-техническая задача синтеза технологий (планов) своевременной
  доставки малогабаритных грузов с использованием группировки робототехнических комплексов.
  Теоретическая значимость заключается в применении концепции комплексного (системного) мо-
  делирования и проактивного (упреждающего) управления, а практическая значимость – в обеспе-
  чении своевременной доставки грузов с использованием группировки робототехнических комплек-
  сов в условиях мегаполиса. В статье рассмотрен пример решения задачи оперативного планирова-
  ния логистических процессов на примере Иннополиса с использованием характеристик роботов-
  доставщиков компании Яндекс (в качестве робототехнических комплексов). В ходе исследования
  проведен анализ различных вариантов целевых функций: максимизация прибыли и минимизация
  времени доставки; максимизация прибыли и минимизация времени; минимизация количества ро-
  бототехнических комплексов. Показателями оценки полученных результатов были выбраны: сум-
  марная прибыль от доставок; количество доставок, доставленных не вовремя и общее количество
  выполненных заказов. Наиболее подходящими целевыми функциями для решения задачи являются
  минимизация времени или одновременная минимизация времени и максимизация прибыли. Кроме
  того, в заключении приведены направления дальнейших исследований

• ОЦЕНКА ИНФРАСТРУКТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СУБЪЕКТА КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРИ ДЕСТРУКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

  Е. А. Максимова , Н.П. Садовникова

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  C принятием №187 ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструкту-
  ры», реализация которого на практике не возможна без комплексной оценки информационной
  безопасности (ИБ) субъектов критической информационной инфраструктуры (СКИИ). Одна-
  ко, существующие в настоящее время руководящие документы регуляторов не рассматривают
  СКИИ с точки зрения системного подхода, не учитывается инфраструктурная составляющая
  СКИИ при построении системы защиты информации. В это же время, оценка ИБ СКИИ без
  учета влияния на состояния и поведение системы возникающих в системе межобъектных и
  межсубъетных связей приводит к погрешности оценки, так как сама система при определен-
  ных условиях может генерировать деструктивизм инфраструктурного характера. Таким об-
  разом, погрешность в оценке ИБ СКИИ возникает за счет не учета показателя неспособности
  СКИИ реализовывать свой функционал в полном объеме под воздействием рисков инфраструк-
  турного характера, т.е. инфраструктурного деструктивизма. С точки зрения теории устой-
  чивости, данный показатель можно соотнести с категорией «инфраструктурная устойчи-
  вость СКИИ». Предлагаемая авторами исследования модель оценки инфраструктурной устой-
  чивости (ИУ) СКИИ представлена 1) с использованием аппарата когнитивного моделирования,
  2) с использованием аппарата теории надежности технических систем. В рамках когнитивно-
  го моделирования, значение концептов задается экспертно. В представленном исследовании для
  данной оценки предложено использовать аппарат логико-вероятностного моделирования, пу-
  тем четкой структуризации системы – СКИИ. Таким образом, оценка инфраструктурной
  устойчивости СКИИ характеризуется возможностью оценивания вероятности безотказной
  работы объектов КИИ и предотвращения сбоев в функционировании сфер КИИ, что гаранти-
  рует стабильность и требуемый уровень ИБ. Проблема оценки ИУ в данном случае приобрета-
  ет ключевой характер при комплексной оценке ИБ СКИИ.

• ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗАЩИЩЕННОЙ ОТ ЗАРАЖЕНИЯ ВИРУСАМИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ SIR-МОДЕЛИ

  Е. В. Карачанская , О.В. Рыбкина

  145-157

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Представлен анализ детерминированных моделей распространения эпидемии компьютерных вирусов (SIR-модели) и их классификация. Выделены основные направления исследований данных моделей. Приведен анализ существующих стохастических моделей на основе SIR-модели и их разнообразие. Предлагается метод построения стохастической SIR-модели на основе классической SIR-модели в виде системы стохастических дифференциальных уравнений Ито с винеровским процессом.    Особенностью предложенного метода является сохранение инвариантов, один из которых присутствует в классической модели, а второй связан с постановкой задачи информационной безопасности. Показана возможность построения стохастической и детерминированной модели информационной системы, защищенной с вероятностью 1 от заражения компьютерными вирусами: стохастическая, инфицирование которой вирусами происходит непрерывно, и детерминированная, в которой вирус находится в информационной системе. Математическая стохастическая модель информационной системы, защищенной от эпидемии компьютерных вирусов, строится как система стохастических дифференциальных уравнений, первыми интегралами которой являются инварианты, сохраняющиеся с вероятностью 1. В качестве показателя защищенности системы рассматривается некоторое функциональное соотношение между переменными модели, сохраняющие постоянное значение. Внесение в модель компенсатора (программное управлением с вероятностью 1 (PCP1)), позволяет сохранять с вероятностью 1 заданный показатель защищенности, описанный с помощью переменных модели. Аналогичным образом, на основе предложенного алгоритма, строится детерминированная модель информационной системы, защищенной от заражения компьютерными вирусами. В построенную модель вводится управление, подобное программному управлению с вероятностью 1, которое позволит сохранять значение инвариантов. Особенность предлагаемых моделей состоит в том, что в модели сохраняются инварианты, связанные со свойствами, которые обеспечивают защищенность информационной системы. Исследование поведения построенных моделей проводится с использованием численного моделирования в среде MathCad. По результатам исследований сделаны выводы о возможности применения предложенного метода при построении стохастических моделей на основе других моделей распространения эпидемии, а также для моделей защиты информационной системы от распространения эпидемии компьютерных вирусов

• ПРИМЕНЕНИЕ МЯГКИХ СИТУАЦИОННО-КОГНИТИВНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ СИСТЕМАМИ И ПРОЦЕССАМИ

  С. А. Федулова

  244-254

  2026-07-07

  Аннотация ▼

  В настоящее время востребованным является создание методов и технологий интеллектуального управления сложными системами и процессами, которые учитывают ситуационную осведомленность о решаемых проблемах, различные стратегии управления и сценарии достижения целевых ситуаций в условиях неопределенности различного типа. В наибольшей степени специфику ситуационной осведомленности при управлении такими системами и процессами учитывают модели и методы, основанные на нечетком ситуационном и нечетком когнитивном подходах. Однако ограничениями известных нечетких ситуационных моделей (НСМ) и основанных на этих моделях методов при управлении сложными системами и процессами в условиях неопределенности, является: сложность учета взаимовлияния ситуационных признаков, приводящая к неоднозначности переходов из одной нечеткой ситуации в другую при воздействии соответствующих управляющих решений; сложность оценки одновременного воздействия нескольких управляющих решений на различные взаимозависимые ситуационные признаки; недостаточный учет фактора времени и продолжительности воздействия управляющих решений на ситуационные признаки; сложность задания и моделирования сценарной динамики НСМ с учетом различных стратегий управления. В данной статье рассмотрены вопросы применения новой предложенной разновидности мягких ситуационно-когнитивных моделей (МСКМ), в которых результаты нечеткого когнитивного моделирования используются для оценки степени и времени воздействия управляющих решений на взаимозависимые ситуационные признаки НСМ. За счет этого формируется наилучшая, в зависимости от выбранной стратегии, последовательность управляющих решений, и обосновывается время их применения. В качестве примера рассмотрено интеллектуальное управление турбокомпрессорными воздушными установками (ТВУ) на основе применения предлагаемых МСКМ. Проведены экспериментальные исследования, получены результаты сравнительной оценки, которые позволяют обосновать повышение качества интеллектуального управления и эффективности функционирования ТВУ в условиях неопределенности с использованием МСКМ для различных стратегий управления и сценариев достижения целевых ситуаций

• МУЛЬТИМОДАЛЬНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ ДЕЙСТВИЙ ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ НЕЗАВИСИМОГО ОБУЧЕНИЯ ВИДЕОМОДЕЛИ И АУДИОМОДЕЛИ И ПОЗДНЕГО ОБЪЕДИНЕНИЯ ПРЕДСКАЗАНИЙ

  В.З. Гергов

  51-65

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения точности систем распознавания действий человека в видео за счет интеграции аудиовизуальной информации, позволяющей компенсировать ограничения каждой отдельной модальности. Цель работы – разработка и исследование методов позднего объединения предсказаний независимо обученных видеомодели и аудиомодели для распознавания шести классов действий человека (Archery, BalanceBeam, BasketballDunk, BoxingSpeedBag, FloorGymnastics, SoccerPenalty). В исследовании использованы
  3D-сверточные нейронные сети с SE-блоками для обработки видео и гибридная CNN-GRU архитектура для анализа аудио, а также семь методов объединения предсказаний: среднее арифметическое, взвешенное среднее, максимальное голосование, доверительное объединение, стекинг, произведение вероятностей и метод Борда. Эксперименты показали, что методы среднего арифметического и произведения вероятностей обеспечивают максимальную точность 91.67%, превосходя отдельные модальности на 2.33% для цветных и на 5.6% для черно-белых видеомоделей. Доверительное объединение продемонстрировало наилучшие результаты для черно-белых моделей, автоматически адаптируя вклад модальностей на основе энтропии предсказаний. Особое внимание уделено строгому разделению обучающей, валидационной и тестовой выборок по обстановкам съёмки для предотвращения утечки данных и объективной оценки обобщающей способности моделей. Полученные результаты подтверждают практическую ценность предложенного подхода для систем видеонаблюдения и мультимедийных платформ, обеспечивая оптимальный баланс между точностью, вычислительной сложностью и устойчивостью к отсутствию одной из модальностей. Исследование вносит вклад в развитие методов мультимодального машинного обучения и предоставляет практические рекомендации по выбору стратегии объединения в зависимости от доступных вычислительных ресурсов и типа входных данных

• ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОГОВОГО АЛГОРИТМА ОБНАРУЖЕНИЯ СИНХРОИМПУЛЬСОВ В СИСТЕМЕ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧА НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИИ СО СМЕЖНОЙ ПАРЫ ВРЕМЕННЫХ СЕГМЕНТОВ

  К. Е. Румянцев , Я.К. Миронов , П. Д. Миронова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Системы квантового распределения ключа (КРК) обеспечивают повышенную защи-
  щённость передаваемой информации. Для стабильной работы системы КРК необходима
  точная синхронизация станций пользователей при минимальных временных затратах.
  Предложен алгоритм обнаружения синхросигнала с пороговым тестом. Предполагается,
  что синхроимпульс одновременно находится в двух соседних временных сегментах. Веро-
  ятность обнаружения пары временных сегментов, где присутствует синхроимпульс, оп-
  ределяется вероятностью превышения порогового уровня суммарным количеством сиг-
  нальных и шумовых импульсов, регистрируемых в двух соседних сегментах. Цель исследо-
  ваний направлена на сравнительный анализ порогового уровня и вероятностных характе-
  ристик аппаратуры синхронизации при пороговом тестировании каждой пары временных
  сегментов внутри временного кадра, полученных при ориентации на модели Гаусса и Пуас-
  сона для числа фотонов и импульсов темнового тока (ИТТ), принимаемых за время анализа
  временного сегмента. Исследованы вероятностные характеристики алгоритма обнару-
  жения синхросигналов в системе квантового распределения ключа на основе сравнения
  числа фотонов со смежной пары временных сегментов с пороговым уровнем. Анализирует-
  ся применение аппроксимации статистических свойств процессов на выходе фотодетек-
  тора законом Пуассона и нормальным распределением. Оценивается влияния модели Пуас-
  сона и Гаусса на выбор порогового уровня и расчёт эффективности синхронизации при
  пороговом тестировании каждой пары временных сегментов внутри временного кадра,полученных при ориентации на модели Гаусса и Пуассона для числа фотонов и ИТТ, прини-
  маемых за время анализа временного сегмента. Установлено, что выбор порогового уров-
  ня, исходя из нормального распределения, даёт заниженное значение. Аппроксимация ста-
  тистики фотонов и импульсов темнового тока нормальным законом обеспечивает поро-
  говый уровень ниже требуемого. Причём различие растёт с ужесточением требований к
  вероятности ложного срабатывания. Полученные вероятностные свойства алгоритма
  обнаружения синхросигнала на основе анализа суммы отсчетов со смежной пары сегмен-
  тов с пороговым уровнем позволяют сформулировать рекомендации по выбору аппрокси-
  мации статистики сигнала: для экспресс-расчётов вероятностных характеристик целе-
  сообразно использовать модель Гаусса, в случае необходимости более высокой точности
  анализа рекомендуется использовать модель Пуассона.

• РАЗРАБОТКА КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ КВАНТОВЫХ ОШИБОК

  С.М. Гушанский , В. С. Потапов, В. И. Божич

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компь-
  ютерам. Их работа основана на использовании для вычислений таких квантово-
  механических явлений, как суперпозиция и запутывание для преобразования входных данных
  в выходные, которые реально смогут обеспечить эффективную производительность на
  3–4 порядка выше, чем любые современные вычислительные устройства, что позволит
  решать перечисленные выше и другие задачи в натуральном и ускоренном масштабе вре-
  мени. Данная статья посвящена решению задачи исследования и разработки корректи-
  рующих кодов для исправления нескольких видов квантовых ошибок, появляющихся при вы-
  числительных процессах в квантовых алгоритмах и моделях квантовых вычислительных
  устройств. Целью работы является изучение существующих методов исправления различ-
  ных видов и типов квантовых ошибок и создание 3-кубитного корректирующего кода для
  квантового исправления ошибок. Работа затрагивает задачи исследования и разработки
  методов функционирования квантовых схем и моделей квантовых вычислительных уст-
  ройств. Актуальность данных исследований заключается в математическом и программ-
  ном моделировании и реализации корректирующих кодов для исправления нескольких видов
  квантовых ошибок в рамках разработки и выполнения квантовых алгоритмов для решения
  классов задач классического характера. Научная новизна данного направления выражается
  в исключении одного из недостатков квантового вычислительного процесса. Научная но-
  визна данного направления в первую очередь выражается в постоянном обновлении и до-
  полнении поля квантовых исследований по ряду направлений, а компьютерная симуляция
  квантовых физических явлений и особенностей слабо освещена в мире. Целью работы явля-
  ется компьютерное моделирование квантового вычислительного процесса с использовани-
  ем метода исправления фазовых типов ошибок, который позволяет оценить собственную
  фазу унитарного гейта, получившего доступ к квантовому состоянию, пропорционально
  собственному вектору.

• ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАЛОГАБАРИТНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ УСТРОЙСТВ ОХЛАЖДЕНИЯ

  Е.С. Алексюнин

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Развитие современных систем подачи воздуха для охлаждения технических систем требует новых подходов, в которых приборостроение использует пьезокерамические тех-нологии. При этом необходимо провести исследования как на уровне подбора новых пер-спективных пьезоматериалов, что и было сделано в работе, так и новых типов компонов-ки устройства с точки зрения конструкции. Традиционно используемые системы охлажде-ния имеют вращающиеся части, создают дополнительный акустический шум. Этих не-достатков лишены устройства подачи воздуха, использующие пьезокерамические компо-ненты. Статья содержит материалы о разработке современных устройств охлаждения, основанных на использовании пьезокерамических пластин. Проведён анализ процессов, про-исходящих в воздушной среде в соответствии с современными представлениями о теории вещества. Приведены различные варианты проектирования такого рода устройств. Рас-смотрен процесс проектирования от математического моделирования до воплощения в макетах. Моделированию были подвергнуты как сами пьезокерамические устройства, так и процессы распределения потоков в воздушной среде. В процессе моделирования исследо-ваны наиболее простые в изготовлении и надёжные в эксплуатации конструкции. Все рас-смотренные варианты относятся к пьезоэлектрическому биморфному типу, и являются пьезоэлектрическими актюаторами, преобразующими электрические сигналы в механиче-ские усилия. Приводятся различные схемы компоновки таких колебательных систем, де-монстрируются варианты их математического моделирования, конечно-элементные мо-дели воздушной среды, амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики мо-делируемых макетов. Проводится сравнительный анализ изделий, их электрофизических характеристик, исходя из перспектив дальнейшего применения. Для исследований применя-лись различные пьезокерамические материалы, как традиционные, так и новые перспек-тивные материалы. Ряд изделий представлен в размерах с детальным описанием, приведе-ны их сравнительные характеристики. В заключении сделаны выводы о перспективных вариантах дальнейшего проектирования таких устройств и направлениях исследования.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ НА ОБЪЕКТАХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ

  И. А. Ерёмин , А.Е. Якушина , И.Л. Щербов

  41-54

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  В рамках данного исследования была детально проанализирована типовая структура объекта информатизации, что позволило квалифицированным специалистам глубже понять механизмы и аспекты, посредством которых различные категории объектов и субъектов обработки информации, которые могут подвергаться угрозам безопасности. Основным механизмом построения комплексной системы защиты информации является модель угроз. Данная модель направлена на выявление и идентификацию потенциальных угроз, их последующий анализ и минимизации рисков их реализации, связанных с нанесением ущерба объекту информатизации. В рамках настоящего исследования для построения модели угроз рассмотрены отечественная база знаний ФСТЭК и международные базы знаний ATT&CK и CAPEC, содержащие в себе исчерпывающую информацию о тактиках и техниках, применяемых злоумышленниками при осуществлении атак на объекты информатизации. В процессе исследования были детально классифицированы различные тактики, используемые злоумышленниками. Особое внимание уделялось определению основных тактик, определяющих точки входа объекта информатизации, которые используются для дальнейшего проведения атаки. В контексте разработки эффективной модели угроз представляется целесообразным проведение комплексного анализа данных, содержащихся в базах знаний, и их последующего совместного использования в процессе построения модели угроз на объектах информатизации. Данный подход позволяет систематизировать и структурировать информацию, что способствует более точному и обоснованному построению модели осуществления потенциальных угроз на разных этапах атаки на объект информатизации. Для построения комплексной системы защиты информации была рассмотрена система поддержки принятия решений. Проведен анализ современных научных исследований, посвященных применяемым методам при построении систем поддержки. В результате работы была приведена взаимосвязь между базами знаний тактик и техник, а также общеизвестных уязвимостей методом онтологии, которая позволяет построить модель комплексной атаки угрозы, и определить объекты воздействия, на которые воздействует злоумышленник на различных этапах комплексной атаки, критичность применяемой уязвимости и платформы, на которой данная уязвимость реализуема, и определение негативных последствий.

• ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ МНЛЗ

  О. С. Волуева

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Одной из главных задач при получении непрерывно-литой стальной заготовки явля-
  ется обеспечение внутренней однородности слитка, которая во многом определяется про-
  цессами начальной кристаллизации. Несовершенство управления процессом разливки на
  начальном участке «стальковш-промковш-кристаллизатор», а именно уровнем металла в
  кристаллизаторе, приводит к возникновению не только внутренней неоднородности, но и
  дефектов поверхности, а также искажению формы заготовки. Так, падение уровня ниже
  заданного значения ведет к окислению внутренней поверхности образовавшейся корочки
  слитка и его структурной неоднородности. При повышении уровня металла происходит
  перелив за твердую корку, что приводит к увеличению глубины следов качания и захвату
  неметаллических и шлаковых включений. Поэтому важнейшим технологическим элемен-
  том машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) является кристаллизатор. Научная и
  техническая сложность задачи управления уровнем обусловлена отсутствием технических
  средств, способных осуществлять измерение уровня металла в реальных технологических
  условиях с требуемой точностью, а также изменения параметров объекта в процессе
  эксплуатации и в нестационарных режимах работы. Одним из направлений повышения
  эффективности управления стабилизацией уровня металла в кристаллизаторе МНЛЗ яв-
  ляется модернизация существующих систем управления за счет внедрения новых алгорит-
  мов управления. Для этого необходимо выделить факторы, влияющие на стабильность
  уровня металла, с целью их оценки и компенсации. В работе предложено использовать
  принцип комбинированного управления на основе компенсации основных возмущений и об-
  ратной связи по регулируемой координате. Выполнен синтез статических компенсаторов
  с постоянным и переменным коэффициентом компенсации в соответствии с принципом
  инвариантности, что позволило значительно уменьшить отклонение управляемой величи-
  ны в нестационарных режимах работы.

• РАЗРАБОТКА МИКРОКОМАНД И ОСНОВНЫХ БЛОКОВ АППАРАТНОГО УСКОРИТЕЛЯ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

  С. М. Гушанский, В. С. Потапов , Ю.М. Бородянский

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  На всех этапах развития информационных технологий уделялось и уделяется в на-
  стоящее время большое внимание вопросам моделирования функционирующих специализи-
  рованных высокопроизводительных вычислительных систем, позволяющих обеспечивать
  необходимые показатели по быстродействию в сочетании с минимизированными затра-
  тами программных ресурсов и потребляемой энергии. Разработанная информационная
  система, ориентированная на человеко-машинное взаимодействие, позволяет наглядно
  увидеть сильные и слабые стороны разрабатываемого квантового вычислительного уст-
  ройства, доказать преимущества его использования. Разрабатываемая моделирующая
  информационная система является наглядным пособием для понимания основных методов
  взаимодействия информационных процессов и информационных ресурсов. Ряд важнейших
  задач не может быть решен с помощью классических вычислительных машин, в том чис-
  ле, классических суперкомпьютеров, за разумное время. В последнее время наблюдается
  стремительный рост интереса к квантовым компьютерам. Данная статья посвящена
  решению задачи исследования и разработки схемы и методики симуляции аппаратного
  ускорителя квантовых вычислений. Работа затрагивает задачи исследования и разработ-
  ки методов функционирования квантовых схем и моделей квантовых вычислительных уст-
  ройств. Актуальность данных исследований заключается в математическом и программ-
  ном моделировании и реализации основополагающих компонентов моделей квантовых вы-
  числений. Научная новизна данного направления выражается в оптимизации квантового
  вычислительного процесса. Научная новизна данного направления в первую очередь выра-
  жается в постоянном обновлении и дополнении поля квантовых исследований по ряду на-
  правлений. Целью работы является реализация методики построения аппаратного уско-
  рителя. Реализовано техническое обеспечение информационной квантовой системы и про-
  цессов, в том числе новые программные средства передачи и представления информации.
  Использование информационной системы квантовых вычислений отличается от своих
  аналогов существенным увеличением скорости решения вычислительных задач и, самое
  главное, экспоненциальным увеличением скорости решения NP-полных задач, которые на
  классических машинах могут решаться за неприемлемое время. В следствии того, что
  класс NP задач широк, применимость и значимость разработанной методики построения
  модульной системы квантовых вычислений не вызывает сомнения.

• МНОГОЭТАПНЫЙ МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ИСКАЖЕННЫХ ТЕКСТОВ

  Д. В. Вахлаков, В.А. Пересыпкин, С. Ю. Мельников

  2021-02-25

  Аннотация ▼

  Одним из основных факторов, существенно затрудняющих понимание, перевод и
  анализ текстов, полученных при автоматическом распознавании речи или оптическом
  распознавании изображений текстов, являются содержащиеся в них искажения в виде
  ошибочных символов, слов и словосочетаний. Наиболее характерными ошибками систем
  распознавания являются: – замена слова на похожее по звучанию или графическому напи-
  санию; – замена нескольких слов на одно; – замена одного слова несколькими; – пропуск
  слов; – вставка или удаление коротких слов (в т.ч. предлогов и союзов). В результате рас-
  познавания получается текст, имеющий искажения и состоящий, в основном, из словарных
  слов, в том числе и в местах искажений. При большом количестве искажений тексты
  становятся практически нечитаемыми. Автоматическая обработка таких текстов весь-
  ма затруднительна, хотя эта задача является актуальной как для русского, так и для дру-
  гих распространенных языков. Программные средства коррекции, хорошо работающие при
  малых искажениях в тексте, в случае текстов с высоким уровнем искажений, вне зависи-
  мости от их происхождения, показывают неудовлетворительные результаты. Это дела-
  ет необходимым разработку самостоятельных подходов к коррекции искаженных тек-
  стов. Предложен новый многоэтапный метод коррекции искаженных текстов, основан-
  ный на последовательном определении ошибок и исправлении искаженных текстов. Иска-
  женными считаются несловарные словоформы и словоформы, вероятность появления
  которых в тексте в соответствии с выбранной вероятностной моделью меньше заданно-
  го порога. После установки признака искаженности для отдельных слов происходит рас-
  пространение этого признака на их сочетания, т.е. выделяются искаженные фрагменты
  текста. Для них строится список возможных вариантов слов, в который попадают толь-
  ко те словоформы из словаря, которые находятся от исследуемого слова на определенном
  расстоянии Левенштейна. Скорректированный текст из вариантов слов получается в
  результате поиска наиболее вероятной цепочки словоформ. Метод коррекции состоит из
  нескольких этапов, на каждом этапе корректируются лишь те фрагменты текста, кото-
  рые остались искаженными после предыдущего этапа коррекции. Метод позволяет за-
  метно повысить качество (точность) коррекции. В проведенных экспериментах качество
  коррекции в терминах F1-меры для средне искаженных текстов повысилось на 9 %, а для
  сильно искаженных текстов – на 7.7 %.

• О ТОЧНОСТИ И ТРУДОЕМКОСТИ МНОГОЭТАПНОГО МЕТОДА КОРРЕКЦИИ ИСКАЖЕННЫХ ТЕКСТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ИСКАЖЕНИЯ

  Д.В. Вахлаков , В. А. Пересыпкин , А.В. Германович , С.Ю. Мельников , Н.Н. Цопкало

  130-142

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  Одним из основных факторов, существенно затрудняющих понимание, перевод и
  анализ текстов, полученных при автоматическом распознавании речи или изображений
  текстов, являются содержащиеся в них искажения в виде ошибочных символов, слов и
  словосочетаний. До недавнего времени не существовало эффективных программных
  средств коррекции текстов со значительными искажениями, хотя эта задача является
  актуальной как для русского, так и для других распространенных языков в условиях актив-
  ного использования систем распознавания в перспективных системах дополненной реаль-
  ности. Авторами был предложен новый многоэтапный метод коррекции искаженных тек-
  стов, значимо повышающий точность коррекции (количество правильно скорректирован-
  ных слов в тексте) и основанный на последовательном определении ошибок и их исправле-
  нии. В настоящей работе оцениваются точность и трудоемкость предложенного метода
  коррекции искаженных текстов при различных уровнях искажений, определяется его ме-
  сто среди других современных подходов к коррекции. Наиболее характерными ошибками
  систем распознавания являются: – замена слова на похожее по звучанию или графическому
  написанию; – замена нескольких слов на одно; – замена одного слова несколькими; – про-
  пуск слов; – вставка или удаление коротких слов (в т.ч. предлогов и союзов). В результате
  распознавания получается текст, имеющий искажения и состоящий, в основном, из сло-
  варных слов, в том числе и в местах искажений. При большом количестве искажений тек-
  сты становятся практически нечитаемыми. В связи с тем, что подобрать в необходимом
  количестве тексты с широким диапазоном уровней искажений по результатам реального
  машинного распознавания речи и изображений текстов представляется проблематичным,
  использовалось программное моделирование искажений. Предложена и программно реали-
  зована методика искажений текста, моделирующая результаты работы систем распо-
  знавания в широком диапазоне искажений, в необходимом количестве подготовлены иска-
  женные тексты. При работе предложенного многоэтапного метода коррекции искажен-
  ными считаются несловарные словоформы и словоформы, вероятность появления кото-
  рых в тексте в соответствии с выбранной вероятностной моделью текста меньше за-
  данного порога. Для них строится список возможных вариантов слов, в который попада-
  ют только те словоформы из словаря, которые находятся от исследуемого слова на опре-
  деленном расстоянии Левенштейна. Скорректированный текст из вариантов слов получа-
  ется в результате поиска наиболее вероятной цепочки словоформ. Метод коррекции со-
  стоит из нескольких этапов, на каждом этапе корректируются лишь те фрагменты тек-
  ста, которые остались искаженными после предыдущего этапа коррекции. По результа-
  там проведенных экспериментов по коррекции искаженных текстов сделан вывод, что
  предложенный метод коррекции показал хорошие результаты со средним значением
  1 F -меры >50 % в диапазоне искажений от 0 до 75 %. Эксперты-лингвисты подтвердили
  плодотворность предложенного подхода к коррекции и его предпочтительность по срав-
  нению с другими современными подходами, зафиксировав, что при количестве искажений <50 % скорректированный текст читается с гораздо меньшими усилиями, чем искаженный, а при количестве искажений до 70% слов скорректированный текст еще позволяет выделить полезную информацию о содержании текста

• СПЕЦИАЛЬНОЕ МОДЕЛЬНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОВЫМ ПОВЕДЕНИЕМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

  О. В. Кофнов , С.А. Потрясаев , Б.В. Соколов , П. М. Трефилов

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается проактивное управление групповым поведением робототехнических
  средств на основе поведенческих моделей, где интеллект формируется как результат пове-
  дения множества физических сущностей. Исследуемый комплекс представляет собой мно-
  жество распределенных агентов, функционирующих в реальном масштабе времени в среде с
  возмущающими воздействиями. Для рассматриваемого сетевого объекта используется мо-
  дель взаимодействия Дж. Бойда, описывающая цикл работы системы управления этого объ-
  екта. Исходными данными для решения поставленной задачи управления являются горизонт
  планирования, сценарий действия группы, множество агентов с сопоставленным им набором
  элементарных действий, множество предметно ориентированных ограничений на использо-
  вание сценария и показатель качества решения задачи управления. Требуется осуществить
  распределение агентов в пространстве и во времени на множестве действий сценария с уче-
  том всех возможных ограничений. Разработанная технология позволяет опережать воз-
  можные сценарии реализации возмущающих воздействий. Используется методология ком-
  плексного предсказательного моделирования процессов проактивного управления и координа-
  ции поведения самоорганизующейся группы роботов, где в качестве базовых моделей исполь-
  зуются новые логико-динамические модели. Одним из основных достоинств разработанных
  комбинированных моделей, методов, алгоритмов и программ является обеспечение на кон-
  цептуальном, модельно-алгоритмическом, информационном и программном уровнях детали-
  зации корректного согласования аналитико-имитационных моделей управления структурной
  динамикой сложных динамических объектов с их логико-алгебраическими и логико-
  лингвистическими аналогами (моделями), построенными на основе интеллектуальных ин-
  формационных технологий. Также разработан специализированный язык описания и исследо-
  вания как задач моделирования, планирования, проактивного мониторинга и управления ука-
  занными объектами, так и задач диалогового взаимодействия, планирования вычислений,
  обработки данных и знаний. Основное отличие и достоинство предложенного подхода со-
  стоит в том, что задачи моделирования, планирования и управления конфигурацией и рекон-
  фигурацией робототехнических средств решаются не изолировано, а интегрировано в рам-
  ках общей проблемы проактивного управления структурной динамикой.

• ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЛОЖНЫХ УСЛОВИЙ ПОЖАРНОЙ ОБСТАНОВКИ НА КАЧЕСТВО НАБЛЮДЕНИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЁТА БЛА

  М. И. Мокрова

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Авиационный мониторинг пожаров с помощью беспилотных летательных аппаратов
  (БЛА), в частности, лесных, в процессе которого производится поиск различных объектов
  интереса: людей, автомобилей и пр., является одним из наиболее эффективных мероприя-
  тий по снижению уровня возможных потерь. В представленной работе рассматриваются
  подходы к формированию алгоритмов обработки и улучшения изображений, получаемых в
  процессе выполнения мониторинга пожарной обстановки, основанные на использовании
  нейросетей, а также алгоритмов фильтрации изображений, с целью поиска различныхобъектов интереса. Мониторинг пожаров с помощью беспилотного летательного аппа-
  рата представляет собой двухкритериальную задачу: существует необходимость макси-
  мально обезопасить аппарат от теплового воздействия пожара, а также максимально
  улучшить наблюдаемость, что может быть достигнуто за счёт снижения высоты полё-
  та. В настоящей работе представлены разработанные авторами эмпирические модели
  безопасности полета беспилотного летательного аппарата и наблюдаемости объектов
  интереса в процессе мониторинга пожарной обстановки. Предлагаемые модели позволяют
  учитывать особенности условий мониторинга, такие как приоритетность обнаружения
  объекта интереса к безопасности самого разведывательного аппарата, влажность возду-
  ха, рельеф и вид местности, время суток и прочее. Рассмотрен пример применения модели
  контрастности на примере поиска и обнаружения метки «буква». На основе проведенного
  эксперимента по распознаванию метки в дыму, осуществлен анализ предлагаемых моделей,
  приведены количественные результаты. В работе описаны критерии оптимальности вы-
  бора высоты полёты аппарата над наблюдаемой сценой, которые формируются на основе
  базы экспертных оценок, а также предложенных моделей наблюдаемости и безопасности
  полёта БЛА. В зависимости от целевой задачи поиска возможна вариативность критерия
  оптимальности выбора высоты полёта БЛА над наблюдаемой сценой.

• КЛАССИФИКАЦИЯ ЗОНЫ МАНЕВРИРОВАНИЯ РТК НА ОСНОВЕ ТАКТИЛЬНОЙ И ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

  В. П. Носков, И.В. Рубцов, К.Ю. Машков , А.В. Вазаев

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Для повышения возможностей и расширения области применения робототехниче-
  ских комплексов специального и военного назначения предлагается переходить сначала от
  принимаемых в настоящее время на вооружение систем дистанционного управления к полу-
  автономным системам, осуществляющим контроль за действиями оператора и выполняю-
  щим часть его функций. А затем – к автономным системам управления, способным функ-
  ционировать в режиме “молчания”, в экранированных зонах и за пределами дальности
  средств радиосвязи. Такая интеллектуализация бортовых систем управления позволит ис-
  ключить принципиальные ограничения и недостатки, обусловленные каналом связи, и обеспе-
  чивает реализацию группового управления. Показано, что основой повышения автономности
  робототехнических комплексов через интеллектуализацию бортовых систем управления, как
  при управлении движением, так и при управлении навесным оборудованием, является решение
  бортовыми средствами задач формирования модели внешней среды и определения координат
  объекта управления. Наличие модели внешней среды и текущих координат объекта управле-
  ния позволяет автоматизировать планирование и отработку траектории движения, что и
  обеспечивает автономное функционирование робототехнических комплексов. Рассмотрена
  сложная проблема классификации зоны маневрирования по критериям геометрической и
  опорной проходимости с учетом характеристик движителя, геометрии рельефа и опорных
  свойств грунта. Описаны существующие методы и алгоритмы, а также приведены резуль-
  таты экспериментальных исследований по решению следующих основных задач данной про-
  блемы: – классификации зоны маневрирования по критерию геометрической проходимости
  по данным бортовой системы технического зрения на основе 3D-лазерного сенсора; – распо-
  знавания типов грунтов по данным комплексированной системы технического зрения, со-
  стоящей из взаимно-юстированных 3D-лазерного сенсора, цветной видеокамеры и теплови-
  зора, имеющих общую зону обзора; – использования аппарата нейронных сетей для повыше-
  ния достоверности распознавания типов грунтов; – определения опорных характеристик
  грунта по измерениям реакций движителя в процессе движения. Сформулированы перспек-
  тивные направления дальнейших исследований в части комплексирования тактильной и зри-
  тельной информации для повышения достоверности классификации участков зоны маневри-
  рования по комплексному критерию геометрической и опорной проходимости.

• АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИНТЕЗАТОРАХ ЧАСТОТ С РАЗЛИЧНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ НЕЛИНЕЙНОГО ЗВЕНА В КОНТУРЕ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ

  А. М. Пилипенко , А.А. Кольцов

  2022-01-31

  Аннотация ▼

  Рассмотрены синтезаторы частот на основе системы фазовой автоподстройки
  частоты (ФАПЧ), в которых используются фазовые детекторы (ФД) с различными нели-
  нейными передаточными характеристиками. Целью данной работы является оценка бы-
  стродействия синтезаторов частот в зависимости от вида нелинейности ФД и матема-
  тическое описание нелинейной характеристики ФД, обеспечивающей максимальное быст-
  родействие синтезатора частот. В соответствии с поставленной целью в статье были
  решены следующие задачи: разработана обобщенная модель синтезатора частот с
  ФАПЧ; описаны математические модели статических характеристик нелинейного звена
  системы ФАПЧ при использовании различных видов известных ФД и модифицированногоФД с апериодической характеристикой; выполнен анализ динамики системы ФАПЧ при
  изменении статической характеристики нелинейного звена. Модифицированный ФД обес-
  печивает релейное управление процессами установления заданной частоты в синтезаторе
  при возникновении большого фазового рассогласования. Получены численные оценки быст-
  родействия синтезатора частот в зависимости от начального отклонения частоты при
  использовании известных ФД и модифицированного ФД. Показано, что применение моди-
  фицированного ФД позволяет уменьшить время установления частоты примерно в 1,5
  раза по сравнению с наилучшим по быстродействию известным ФД. Определены опти-
  мальные значения управляющего сигнала, обеспечивающие максимальное быстродействие
  синтезатора частот с модифицированном ФД при заданных отклонениях частоты в ре-
  жиме больших возмущений. Результаты данной работы справедливы для синтезаторов
  частот на основе ФАПЧ UHF, L, S и С-диапазонов (от 300 МГц до 8 ГГц), использующихся
  в беспроводных системах связи четвертого поколения (4G) и пятого поколения (5G).

• ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА УСКОРЕНИЯ

  В.В. Янчич

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Исследования выполнены с целью получения данных, необходимых для повышения
  точности расчета и оптимизации конструкций пьезоэлектрических датчиков механиче-
  ских величин, которые широко используются для контроля, мониторинга и диагностики
  сложного оборудовании и инженерных сооружений в различных областях техники. Задача
  исследований состоит в изучении особенностей рабочих деформаций в пьезоэлектрическом
  электромеханическом преобразователе в области крепления к основанию датчика и оценке
  их влияния на основные метрологические характеристики. Объектом исследования являет-
  ся электромеханический преобразователь в виде цилиндрического монолитного блока из
  пьезоэлектрической керамики с отношением высоты к диаметру от 0,33 до 2, закреплен-
  ный на основании датчика, на которое воздействует поступательное ускорение вибраци-
  онных колебаний со стороны контролируемого объекта. С использованием программного
  пакета ANSYS Multiphysics исследована математическая модель преобразователя с двумя
  принципиально разными типами крепления  «свободно-скользящего» и «жесткого». При
  этом выявлен механизм поперечного механического шунтирования деформации преобразо-
  вателя в области границы жесткого креплении. Для количественной оценки влияния усло-
  вий крепления на характеристики преобразователя предложены «коэффициент влияния
  крепления» и формула для его определения при различных отношениях высоты к диаметру
  преобразователя. Для определения влияния крепления преобразователя в реальных конст-
  рукциях датчиков разработана методика и проведены экспериментальные исследования с
  учетом свойств используемых на практике конструкционных материалов и наиболее час-
  то применяемого упругого поджатия элементов. Установлено, что свойства материала
  основания и соотношения размеров преобразователя в реальной конструкции датчика мо-
  гут вызывать изменения его коэффициента преобразования по напряжению до 15 %, ко-
  эффициента преобразования по заряду до 22 %, электрической емкости до 9 % и частоты
  продольного резонанса до 16 %. Влияние граничных условий крепления снижается одновре-
  менно с возрастанием относительной высоты преобразователя. Экспериментально полу-
  чены данные для расчета коэффициента влияния крепления при выполнении основания
  датчиков из металлов с модулем упругости от 74 до 300 ГПа и плотностью от 2,7 до 17,5
  т/м3. Результаты проведенных исследований могут учитываться при конструировании
  пьезоэлектрических датчиков механических величин.

• МОДЕЛЬ РАССЕЯНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ ОТ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

  В. А. Деркачев

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Рассматривается модель рассеяния радиолокационных сигналов от беспилотных ле-
  тательных аппаратов (БПЛА) мультироторного типа для формирования обучающих дан-
  ных нейросетевого классификатора. В последнее время к изучению вопроса обнаружения и
  классификации малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) наблюдает-
  ся повышенный интерес, который связан с развитием номенклатуры БПЛА в продаже и
  производстве. Помимо развития БПЛА увеличение производительности вычислителей по-
  зволило создавать классификаторы с использованием новых нейросетевых алгоритмов.
  Данная модель осуществляет формирование радиолокационных изображений, получаемых
  в результате отражения от беспилотного летательного аппарата радиолокационного
  сигнала с линейной частотной модуляцией с учетом конфигурации, характеристик, теку-
  щего местоположения и параметров полета наблюдаемого объекта. При расчете отра-
  женного сигнала учитывается углы поворота БПЛА (тангажа, крена и рыскания), скоро-
  сти полета, размера и местоположения винтов в текущей конфигурации БПЛА. Получен-
  ная модель может быть полезна для формирования обучающего набора классификатора
  беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа, построенного с использо-
  ванием сверточных нейронных сетей. Необходимость использования модели, формирую-
  щей данные для нейронной сети, обуславливается требованием к большому числу обучаю-
  щих и верифицирующих выборок, а также большим разнообразием конфигураций беспи-
  лотных летательных аппаратов, что сильно увеличивает сложность и стоимость созда-
  ния обучающего датасета с применением экспериментальных измерений. Помимо собст-
  венно обучения нейронной сети, данную модель можно применить для оценки возможно-
  сти обнаружения и классификации различных видов мультироторных БПЛА, в разработке
  специализированной радиолокационной станции обнаружения данного вида объектов.

• ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА В ДИССИПАТИВНОЙ КЛЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

  А.С. Черепанцев

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Целью данной работы был анализ механизмов роста кластеров сбросов, приводящего
  на решетке конечных размеров к состоянию, близкому к критическому, со степенным рас-
  пределением по размерам кластеров, подобных наблюдаемым в сейсмическом процессе.
  В то же время вопрос о применимости модели для описания процессов в реальной геофизи-
  ческой среде остается открытым. Анализ связи элементов в одномерной модели OFC с
  открытыми граничными условиями позволяет оценить изменчивость поступающей энер-
  гии к элементам решетки расположенными на разном расстоянии от границ. Построен-
  ная расчетная модель позволяет оценить размер граничных областей высокой изменчиво-
  сти средней поступающей энергии при различных значениях параметра связи α. Показано,
  что с ростом α граница область неоднородности расширяется. Показано что существу-
  ют два различных режима синхронного образования системы сбросов, имитирующих зем-
  летрясение. Оба механизма определяются захватом соседнего элемента и последующей
  синхронизацией их сбросов. Этот процесс формирует устойчивый сброс большого разме-
  ра. Наличие пограничных областей с высоким градиентом скорости вводимой энергии оп-
  ределяет основной механизм образования кластеров элементов решетки и демонстрирую-
  щий синхронный сброс накопленной энергии. Такая синхронизация достигается за счет
  высокой взаимной изменчивости энергии на каждом шаге итерации. Второй важный ме-
  ханизм роста кластеров характерен для формирующихся кластеров, размер которых пре-
  вышает размер приграничной области высокой неоднородности притока энергии. По мере
  роста размера кластера область захвата соседних элементов, не входящих в кластер, рас-
  ширяется. Соответственно вероятность того, что энергия соседнего элемента находится в
  зоне захвата, увеличивается. Расчеты показывают, что среднее время достижения заданно-
  го размера кластера на решетка при разных размерностях пространства d и при разных
  параметрах связи  подтверждает наличие двух временных интервалов с разным меха-
  низмом образования кластеров. В таком случае, рост больших кластеров носит степенной
  характер с показателем степени, определяемым размерностью пространства d.

• СТОХАСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВОДНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ, ОСНОВАННАЯ НА ЛУВЕНСКОМ АЛГОРИТМЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ

  А.М. Маевский , В.А. Рыжов , Т. А. Федорова , И. В. Кожемякин , Н.М. Буров

  62-81

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Подводные беспроводные сенсорные сети (ПБСС) играют важную роль в мониторинге океанических процессов, подводной навигации, экологическом контроле и обеспечении безопасности. Однако особенности подводной среды, такие как высокая затухаемость сигналов, ограниченные ресурсы энергии и изменяющаяся топология сети, создают значительные сложности в организации эффективной передачи данных. Для оптимизации работы сети и продления ее срока службы используется метод кластеризации, позволяющий группировать узлы, снижать нагрузку на коммуникационные каналы и повышать энергоэффективность. Однако в условиях выхода из строя узлов сети статическая кластеризация становится неэффективной, что требует внедрения динамической рекластеризации. Процедура перераспределения ролей узлов и перестройки топологии сети позволяет сохранять устойчивость связи и минимизировать потери данных, учитывая энергетически баланс всей сети в целом. В данной работе исследуются современные подходы к кластеризации и рекластеризации в ПБСС с учетом энергетического баланса, вероятности отказов узлов и помех в среде передачи. Развитие адаптивных методов управления ПБСС является актуальной задачей, направленной на повышение надежности, энергоэффективности и долговечности подводных сетей связи. В статье представлена стохастическая кроссуровневая модель для динамических трехмерных ПБСС произвольной топологии. Модель использует: новую технику кластеризации/рекластеризации базирующуюся на лувенском алгоритме, протокол маршрутизации, построенный на методе Дейкстра и метод управления доступом к среде на основе расписания передач (TDMA). Предложенная модель функционирования ПБСС положена в основу разработанного имитационного комплекса, позволяющего проводить оценку эффективности и надежности сети с учетом нарушения связности и уязвимостей для ПБСС различного масштаба и назначения. В рамках исследований выполнен параметрический анализ систематических расчетов функциональных характеристик ПБСС. Результаты анализа показали, что предложенная имитационная модель обеспечивает увеличение времени автономной работы сети и снижение числа потерянных сообщений по сравнению с моделями других авторов.

• ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА МОДЕЛИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ДАТЧИКА ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

  С. И. Клевцов

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы выбора вида и параметров модели характеристики пре-
  образования интеллектуального датчика физических величин на примере датчика давле-
  ния. Характеристика преобразования интеллектуального датчика представляет собой
  математическое, алгоритмической и программное обеспечение для вычисления физической
  величины на основе электрических сигналов, которые поступают с измерительных каналов
  датчика. Модель характеристики преобразования должна быть адаптирована к конфи-
  гурации функции преобразования чувствительного элемента датчика и особенностям по-
  ведения этой функции при воздействии внешних дестабилизирующих факторов. В работе
  рассмотрены различные модели характеристики преобразования, определены особенности
  их применения, достоинства и недостатки, достижимые уровни погрешности аппрокси-
  мации реальной характеристики, которые влияют на конечную точность измерений ин-
  теллектуального датчика. Интеллектуальные датчики используются для задач измерения
  физических величин в различных технических системах и требования к точности измере-
  ний в реальных задачах различны. Точность измерений в значительной степени определя-
  ется степенью аппроксимации реальной характеристики датчика ее математической
  моделью. Чем сложнее модель, тем, как правило, сложнее ее реализовать в датчике и тем
  выше стоимость измерений. Поэтому важно управлять погрешностью аппроксимации
  характеристики преобразования, чтобы эффективно использовать датчик. Для управле-
  ния погрешностью аппроксимации характеристики преобразования интеллектуального
  датчика давления предложено воспользоваться методом мультисегментной пространст-
  венной аппроксимации, а в качестве сегментов использовать модели линейных или нелиней-
  ных пространственных элементов. Определены основные математические выражения,
  схема управления погрешностью. Представлены результаты моделирования, которые по-
  казывают возможность и преимущества использования метода для формирования про-
  странственных моделей характеристики преобразования, которые адаптивны к измене-
  ниям реальной функции преобразования датчика, учитывают влияние внешних факторов
  на результаты измерений. Кроме того, метод позволяет модифицировать текущую мо-
  дель пространственной аппроксимации, изменяя типы локальных пространственных эле-
  ментов и таким образом, управлять погрешностью измерений

• РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕРОЯТНОСТНОГО ДЕКОДЕРА ГЛУБОКОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ КОДОВ СТАБИЛИЗАТОРА

  С. М. Гушанский , В. Н. Пуховский , В.С. Потапов

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компь-
  ютерам. Их работа основана на использовании для вычислений таких квантово-
  механических явлений, как суперпозиция и запутывание для преобразования входных данных
  в выходные, которые реально смогут обеспечить эффективную производительность на
  3–4 порядка выше, чем любые современные вычислительные устройства, что позволит
  решать перечисленные выше и другие задачи в натуральном и ускоренном масштабе вре-
  мени. Данная работа является исследованием влияния среды на квантовую систему куби-
  тов и результаты ее выполнения. Разработан вероятностный декодер глубокой нейронной
  сети для кодов стабилизатора. Проанализированы и рассмотрены вопросы исправления
  ошибок для трехбитового кода без декодирования состояния. Актуальность данных иссле-
  дований заключается в математическом и программном моделировании и реализации кор-
  ректирующих кодов для исправления нескольких видов квантовых ошибок в рамках разра-
  ботки и выполнения квантовых алгоритмов для решения классов задач классического ха-
  рактера. Научная новизна данного направления выражается в исключении одного из не-
  достатков квантового вычислительного процесса. Научная новизна данного направления в
  первую очередь выражается в постоянном обновлении и дополнении поля квантовых ис-
  следований по ряду направлений.