Найти

Результаты поиска

• ПРИМЕНЕНИЕ РЮКЗАЧНЫХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМИ РАЗЛИЧНОГО УРОВНЯ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ НСД

  А.С. Жук

  80-91

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача проектирования безопасной системы защиты от НСД. В частности анализируются иерархические системы защиты данных с криптографическим распределением ключей, а именно задача организации доступа к файловым хранилищам. Несмотря на то, что криптографическое распределение ключей позволяет обеспечить безопасность информации от пользователей, не имеющих к ней доступ, иерархическая система управления доступом изначально не предназначена для решения задачи защиты информации от недобросовестных действий самого пользователя. Таким образом целью исследования является совершенствование иерархической системы защиты от НСД с криптографическим распределением ключей сверху-вниз для предотвращения несанкционированного обмена информацией между пользователями различного уровня доступа. Для достижения поставленной цели автором ранее было предложено использовать задачи Диофантового анализа, в частности задачи о рюкзаке. На основании требований, предъявляемых к иерархическим системам с криптографическим распределением ключей в своих работах автор сформулировал требования к рюкзачному вектору для возможности его применения, а также сформулировал и доказал условия, при которых эти требования будут выполнятся, в частности, условия инъективности мультипликативного рюкзачного вектора и условия сохранения сложности задачи о мультипликативном рюкзаке. В данной статье разработан рекурсивный алгоритм построения рюкзачного вектора, удовлетворяющего этим условиям. Показано, что мультипликативные рюкзачные векторы, удовлетворяющие общеизвестным достаточным критериям инъективности являются частным случаем рюкзачного вектора, построенного с помощью разработанного алгоритма. Проведен анализ известных алгоритмов построения инъективных рюкзачных векторов как для мультипликативного, так и для аддитивного случая, и показано, что существующие алгоритмы построения рюкзачных векторов можно применять, как составные части разработанного алгоритма. Далее автор показывает применение разработанного алгоритма для совершенствования иерархической системы защиты от НСД с криптографическим распределением ключей сверху-вниз

• РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ЦЕЛЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В МНОГОАГЕНТНОЙ СИСТЕМЕ

  В.А. Костюков , Ф.А. Хуссейн

  144-155

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача целераспределения в рамках многоагентной системы, где каждый агент представляется автономным роботом, а каждая задача соответствует позиции в двухмерной среде, которую должен посетить один из агентов. Эта задача по своей сути схожа с многоагентной версией классической задачи коммивояжёра, где вместо одного участника задействуется несколько агентов. Каждый из них должен пройти уникальный маршрут, охватывающий определённое множество городов. В связи с этим проводится исследование многоагентной задачи коммивояжёра как одного из форматов постановки задачи целерапределения. Эта задача имеет большое значение в области маршрутизации и оптимального распределения задач. Её решение включает две тесно связанные подзадачи: определение набора точек, закрепляемых за каждым агентом, и построение оптимального маршрута их посещения. В научной литературе представлены три основных подхода к решению этой задачи: подход одновременной оптимизации, при котором обе подзадачи решаются совместно; подход Cluster-First, Route-Second, где сначала распределяются города между агентами, а затем определяется порядок посещения городов каждого агента; подход Route-First, Cluster-Second, предполагающий изначальную оптимизацию порядка посещения всех городов с последующим его делением между агентами без изменения порядка посещения. В данной работе предлагается гибридный метод, сочетающий элементы подходов Cluster-First, Route-Second и Route-First, Cluster-Second. Цель – объединить сильные стороны обеих подходов и избавится от их недостатков. Для проверки эффективности разработанного метода проведено сравнительное исследование с методами, реализующие подходов Cluster-First, Route-Second и Route-First, Cluster-Second. Оценка проводилась по трём основным метрикам: время, затраченное на построение решения, суммарная длина всех маршрутов, а также максимальная длина маршрута среди всех агентов. Результаты экспериментов показали, что применение предложенного метода позволяет сократить максимальную длину маршрута (тем самым снизив дисбаланс нагрузки между агентами) в среднем на 26%.

• ГРУППИРОВКА ПРЕДИКТОРОВ В КОМБИНИРОВАННОЙ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИИ

  С.И. Носков , С.В. Беляев

  120-127

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Дан краткий обзор публикаций по применению при математическом моделировании сложных систем комбинированных конструкций, содержащих в качестве составных элементов известные модельные формы. В частности, рассмотрены: алгоритм оценки параметров для создания математических моделей динамических систем; структурированные математические модели кислородного электрода и биологической очистки сточных вод; комбинированная модель, включающая ионный обмен между кальцием и медью; объединение нестандартных конечно-разностных схем и метода экстраполяции Ричардсона для получения численных решений двух моделей биологических систем; математическая формулировка задачи и эвристический подход к оптимальному планирования маршрутов доставки в мультимодальной системе; математическая модель оптимизации стратегических и тактических решений во всех видах цепочек поставок на основе биомассы; метод разработки моделей различных типов для элементов химико-технологических систем с учетом различных видов имеющейся информации и объединении этих моделей в единый комплекс. Сформулированы два варианта постановки задачи вычисления оценок параметров комбинированной кусочно-линейной регрессии – при непустом и пустом пересечении индексных множеств, задающих состав независимых переменных в линейной и кусочно-линейной компонентах модели. Показано, что в обоих случаях при выборе в качестве функции потерь суммы абсолютных отклонений ошибок аппроксимации эти варианты сводятся к задачам линейно-булева программирования. Построены две версии комбинированной кусочно-линейной регрессионной модели выручки горно-металлургической компании «Северсталь». В качестве независимых переменных модели использованы объемы производства: горячекатанного, холоднокатанного и оцинкованого  листа, листа с другим металлическим покрытием, листа с полимерным покрытием, сортового проката, метизной продукции

• ПОСТРОЕНИЕ ТРАЕКТОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ПРИ ОТСУТСТВИИ НАБЛЮДАЕМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ

  А.Н. Целых , В. С. Васильев , Л.А. Целых , Е.С. Подоплелова

  224-233

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Построение оптимального управления при полном отсутствии данных о динамике системы является актуальной проблемой. В данной статье предлагается решение линейной квадратичной задачи (ЛК) с конечным горизонтом для инвариантной ко времени системы с матрицей динамики графа.  В отличие от задачи регулирования, устойчивость и полная управляемость системы не предполагаются. Построение траектории управления контролируется направлением нарастания изменения состояния переменных за малое число шагов, которое определяется условным главным собственным вектором матрицы смежности графовой модели. Решение классического оптимального управления осуществляется в автономном режиме и требует полного знания динамики системы. В условиях отсутствия полного знания динамики системы решение задач оптимального управления системами с неопределенностью, в том числе дискретными линейными системами, вызывают значительный интерес в последние годы. Основным подходом, когда полная информация о системе недоступна, является дизайн оптимального управления, при котором первоначально определяются параметры системы, а затем решается алгебраическое уравнение в двойственном пространстве. Важным отличием от стандартной задачи дискретного управления является то, что модель управления была модифицирована для оценки изменений состояния переменных при управлениях, передаваемых через матрицу динамики. Предложенный алгоритм с использованием графовой матрицы реализует рекуррентные вычисления динамических и сопряженных уравнений, а также метод Пауэлла для решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Авторами введена новая интерпретация математической конструкции матрицы динамики системы в стандартной задаче дискретного управления на конечном интервале времени, которая может быть использована для проектирования любой управляемой динамической системы с ненаблюдаемыми параметрами.

• МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ДАННЫХ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СЕТЕВЫХ АТАК

  А.В. Балыбердин

  6-16

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Система обнаружения вторжений (СОВ) является важным компонентом защиты корпоративной сети передачи данных (КСПД). СОВ анализирует сетевой трафик и выявляет сетевые атаки. В зависимости от методов детектирования, СОВ можно классифицировать на следующие виды систем: система сигнатурного анализа, система обнаружения аномалий (СОА) и гибридная система, объединяющая ранее рассмотренные системы. В последнее время активно развиваются системы обнаружения аномалий (СОВ). Для систем обнаружения аномалий сетевые атаки представляют собой аномальное поведение сетевого трафика, состоящего из набора признаков или атрибутов событий. Современные СОВ опираются на методы машинного и глубокого обучения, в связи с чем обнаружение сетевых атак и аномалий формулируется как задача классификации и кластеризации. Для решения данных задач необходимы методы оптимизации признакового пространства сетевого трафика. Целью работы является разработка метода извлечения признаков на основе мультимодального подхода представления данных сетевого трафика для классификации сетевых атак. В работе рассмотрен анализ релевантных исследований по методам извлечения признаков из различных областей. Задача исследования – повысить эффективность классификации с помощью метода мультимодального представления признаков сетевого трафика. Результатом работы является метод извлечения признаков данных на основе двух модальностей: спектрального представления признаков сетевого трафика и матрицы признаков изображений. Новизна представленного метода заключается в применении метода оконного преобразования Фурье для событий сетевого трафика, с последующим вычислением спектральных признаков для дискретных сигналов, а также преобразованием признаков данных в матрицу изображений и её расширением для оптимизации пространства признаков с помощью сверточной нейронной сети (convolutional neural network, CNN). Оценка мультимодального метода показала, что данный метод повысил точность классификации для несбалансированных классов сетевых атак.

• МОДЕЛЬ ПОДСИСТЕМЫ ВЫРАБОТКИ КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ КЛЮЧЕЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ КИБЕРФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

  В. А. Головской , А. В. Винокуров

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Исследование посвящено совершенствованию подсистемы защиты информации в радиокана-
  лах киберфизической системы на примере робототехнического комплекса (РТК). Рассмотрены со-
  временные и перспективные критические условия применения РТК, обуславливающие наборы требо-
  ваний к характеристикам как РТК, так и их подсистем, таким как радиосистема передачи данных
  (РС) и подсистема защиты информации. Одним из подходов к выполнению требований является
  унификация указанных подсистем РТК, которая может быть разделена условно на две научно-
  технические задачи: унификация радиопротоколов и унификация средств защиты информации в
  радиоканалах РС. В работе представлены полученные в результате анализа практические пробле-
  мы, лежащие на пересечении двух областей исследования – РС и подсистем защиты информации.
  Сформулирована гипотеза о потенциальной возможности эффективного разрешения одной из ука-
  занных практических проблем – обеспечения системы защиты информации криптографическими
  ключами – путем включения в систему защиты информации РТК подсистемы выработки крипто-
  графических ключей (ПВКК) из используемых в качестве исходной ключевой информации биометри-
  ческих данных. Предлагаемое усовершенствование имеет несколько аспектов – нормативный, эко-
  номический, технический. В работе исследуется только научно-техническая сторона вопроса, в
  результате чего предложена функциональная модель ПВКК. Целью работы является разработка
  модели функционирования ПВКК для системы криптографической защиты информации в радиока-
  налах РС РТК и формирование её алгоритмического наполнения. Объект исследования – система
  криптографической защиты информации в радиоканалах РС. Предмет исследований – алгоритм
  выработки криптографических ключей для системы криптографической защиты информации в
  радиоканалах РС РТК. Для достижения цели обоснован класс привлекаемых абстракций и методиче-
  ский аппарат, использующий положения теории алгоритмов для доказательства существования
  алгоритма, разрешающего сформулированную массовую проблему и обладающего заданными нетри-
  виальными семантическими свойствами. Методы исследования – анализ, аналогия, синтез, декомпо-
  зиция, абстрагирование. Сформулирована основная массовая проблема и гипотеза о её разрешимо-
  сти. С целью проверки гипотезы сформулирована и доказана соответствующая теорема. Предло-
  женная модель обеспечивает исследования возможностей моделируемой подсистемы по реализации
  сформулированных принципов функционирования и позволяет доказывать совместную эффективную
  реализуемость различных алгоритмов обработки информации

• ГИБРИДНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ МНОГОАГЕНТНОЙ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА

  В.А. Костюков , Ф.А. Хуссейн

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Рассматривается проблема распределения задач в многоагентной системе, где каждый
  агент представляет собой робота, а каждая задача представляется позицией, которая должна
  быть посещена одним агентом. Эта задача очень похожа на многоагентную задачу коммивояжё-
  ра, которая в отличие от знаменитой задачи коммивояжера, задействует несколько коммивоя-
  жёров, которые посещают заданное количество городов ровно один раз и возвращаются в исход-
  ное положение с минимальными затратами на поездку. Поэтому проводится анализ многоагент-
  ной задачи коммивояжёра как представителя задачи целераспределения. Многоагентная задача
  коммивояжера является важной для области оптимизации маршрутов и распределения задач
  между несколькими агентами. Она включает в себе две различные, однако, взаимосвязанные под задачи: распределение городов между агентами и определение порядка посещения городов каж-
  дым агентом. В литературе существуют три концепции решения этой проблемы относительно
  решения ее двух составляющих подзадач: оптимизационная концепция, где обе подзадачи реша-
  ются одновременно; концепция Cluster-First, Route-Second – где сначала решается вопрос о назна-
  чении задач каждому коммивояжеру, а потом - вопрос о порядке посещений пунктов назначений
  для каждого коммивояжёра; концепция Route-First, Cluster-Second – где сначала решается вопрос
  о порядке посещения пунктов назначения, а затем происходит разделение этого цикла между
  агентами без изменения порядка посещений. В этой работы предлагается гибридный подход к
  решению многоагентной задачи коммивояжера, который объединяет идеи двух известных кон-
  цепций: Cluster-First, Route- econd и Route-First, Cluster- econd чтобы получить их позитивные
  аспекты и избавиться от их негативных сторон. Для оценки эффективности разработанного
  метода было проведено сравнительное исследование. Оценка результатов осуществлялась на
  основе трех ключевых критериев: вычислительного времени получения решения многоагентной
  задачи коммивояжера, суммарной длины пройденных маршрутов коммивояжерами и максималь-
  ной длины маршрута среди них. Анализ экспериментальных данных показал, что при использова-
  нии предложенного метода максимальная длина пути среди пройдённых агентами маршрутов
  (дисбаланс нагрузки) уменьшается в среднем на 26%.

• ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПОПУЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ

  Б.К. Лебедев , О.Б. Лебедев , Е.О. Лебедева

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Рассматривается эволюционный популяционный метод решения транспортной за-
  дачи на основе метаэвристики кристаллизации россыпи альтернатив. Исследуется за-
  крытая (или сбалансированная) модель транспортной задачи: сумма груза у поставщиков
  равно общей сумме потребностей в пунктах назначения. Цель оптимизации – минимизация
  стоимости (достижение минимума затрат на перевозку) или расстояний и критерий вре-
  мени (затрачивается минимум времени на перевозку). В основу метаэвристики кристалли-
  зации россыпи альтернатив положена стратегия, основанная на запоминании и повторе-
  нии прошлых успехов. Стратегия делает упор на «коллективную память», под которой
  подразумевается любой вид информации, которая отражает прошлую историю развития
  и хранится независимо от индивидуумов. В качестве кода решения транспортной задачи
  рассматривается упорядоченная последовательность Dk маршрутов. Объектами являют-
  ся маршруты, альтернативами – множество позиций P в списке, где np – число позиций в
  списке Dк. Множество объектов Dк соответствует множеству всех маршрутов. Множе-
  ство альтернативных состояний P объекта соответствует множеству альтернативных
  вариантов размещения объекта списке Dк. Работа популяционного эволюционного алго-
  ритма кристаллизации россыпи альтернатив опирается на коллективную эволюционную
  память, называемую россыпью альтернатив. Под россыпью альтернатив решения в рабо-
  те называется структура данных, используемая в качестве коллективной эволюционной
  памяти, несущая информацию о решении, включающую сведения о реализованных альтер-
  нативах агентов в данном решении и о полезности решения. Разработан конструктивный
  алгоритм формирования опорного плана путем декодирования списка Dк. На каждом шаге
  t решается задача выбора очередного в последовательности Dк маршрута и определения
  количества груза, перевозимого из пункта отправления Ai в пункт назначения Bj по этому
  маршруту. Разработанный алгоритм является популяционным, реализующим стратегию
  случайного направленного поиска. Каждый агент является кодом некоторого решения
  транспортной задачи. На первом этапе каждой итерации l конструктивным алгоритмом
  на базе интегральной россыпи альтернатив формируется nk кодов решений
  Dk.Формирование каждого кода решения Dk выполняется последовательно по шагам путем
  последовательного выбора объекта и позиции. Для построенного кода решения Dk рассчи-
  тывается оценка решения ξk и оценка полезности δk. Формируется индивидуальная рос-
  сыпь альтернатив Rk и переход к построению следующего кода решения.
  На втором этапе итерации производится суммирования интегральной россыпи альтерна-
  тив, сформированной на предыдущих итерациях от l до (l-1), cо всеми индивидуальными
  россыпями альтернатив, сформированных на итерации l. На третьем этапе итерации l
  производится снижение всех интегральных оценок полезности r*αβ интегральной россыпи
  альтернатив R*(l) на величину δ*. Алгоритм решения транспортной задачи был реализован
  на языке С++ в среде Windows. Сравнение значений критерия, на тестовых примерах, сизвестным оптимумом показало, что у 90% примеров полученное решение было оптималь-
  ным, у 2% примеров решения были на 5% хуже, а у 8% примеров решения отличались ме-
  нее, чем на 2%. Временная сложность алгоритма, полученная экспериментальным путем,
  лежит в пределах О(n2).

• ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ С НЕЧЕТКИМИ ПАРАМЕТРАМИ

  А. В. Боженюк , О. В. Косенко , М.В. Князева

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача оперативного планирования одно-предметного производ-
  ства. Организация машиностроительного производства представляет собой сложный
  комплекс работ по определению многочисленных взаимосвязанных показателей, характе-
  ризующих деятельность предприятия. При этом предприятия такого типа имеют слож-
  ную иерархическую структуру. Также необходимо учитывать, что при планировании про-
  изводственного процесса количество параметров велико и не все они могут быть точно
  определены, что отражается на эффективности деятельности предприятия. С целью
  решения задачи эффективного планирования были проанализированы критерии оптималь-
  ности для серийного одно предметного производства. К одно-предметному производству
  относятся те, где проходят обработку детали одного наименования, то есть формиру-
  ется поточная производственная линия. Следовательно, задача оптимизации производст-
  ва состоит в том, чтобы распределить всю совокупность работ между станками и опе-
  раторами, обслуживающими данный станок таким образом, чтобы плановое задание бы-
  ло выполнено в течение заданного времени и совокупные затраты на выполнение задания
  были минимальными. В статье рассмотрена задача назначения в условиях неопределенно-
  сти, проведены экспериментальные расчеты и проведен анализ полученных результатов,
  обосновывающий применение предложенного аппарата нечетких множеств для решения
  задачи производственного планирования. Сделаны выводы, что в условиях неопределенно-
  сти, когда нет точной или статистической информации, аппарат нечетких множеств
  позволяет провести анализ эффективности производственной деятельности при задании
  параметров, отражающих возможные значения системы. В таких случаях применение
  механизмов нечеткой логики в задачах принятия производственных решений позволит оп-
  ределить оптимальные или близкие к оптимальным решения.

• ГИБРИДНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

  Л. А. Гладков, Н.В. Гладкова , М. Д. Ясир

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача размещения элементов цифровой вычислительной техники.
  Проведен анализ современного состояния исследований по данной теме, отмечена актуаль-
  ность рассматриваемой задачи. Подчеркнута важность разработки новых эффективных ме-
  тодов решения подобных задач. Показано место задачи размещения в общем цикле конструк-
  торского этапа проектирования. Отмечена важность качественного решения задачи разме-
  щения с точки зрения успешного выполнения последующих этапов проектирования. Отмечена
  важность минимизации задержек соединений в процессе проектирования устройств большой
  размерности. Проведен обзор и анализ различных моделей и критериев оценки решения задачи
  размещения. Подчеркнуто, что важнейшим критерием является длина соединений, она оказы-
  вает существенное влияние на применяемые при проектировании технологии. Выполнена ком-
  плексная математическая постановка задачи размещения элементов цифровой вычислитель-
  ной техники. Приведена целевая функция и ограничения рассматриваемой задачи размещения
  как задачи оптимизации. Проанализированы перспективные подходы к решению задач проек-
  тирования, описаны гибридные методы и модели решения сложных многокритериальных задач
  оптимизации и проектирования. Описаны принципы работы и модель нечеткого логического
  контроллера. Приведено описание используемой схемы нечеткого управления. Определены
  функции различных блоков нечеткого логического контроллера. Предложена структура много-
  слойной нейронной сети, реализующей функцию Гаусса. Описано взаимодействие блоков нечет-
  кого генетического алгоритма. Предложена модель гибридного алгоритма решения задачи
  размещения. Определены управляющие параметры нечеткого логического контроллера. Пред-
  лагаемый гибридный алгоритм реализован в виде прикладной программы. Были проведены серии
  вычислительных экспериментов для определения эффективности разработанного алгоритма и
  выбора оптимальных значений управляющих параметров.

• НОВЫЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КРАТЧАЙШЕГО ПУТИ ОБХОДА КОНЕЧНОГО МНОЖЕСТВА НЕПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КОНТУРОВ НА ПЛОСКОСТИ

  А. А. Петунин, Е.Г. Полищук , С. С. Уколов

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается проблема маршрутизации режущего инструмента машин листо-
  вой резки с ЧПУ для случая, когда точки врезки расположены на границах деталей, ограни-
  ченных отрезками прямых и дугами окружностей, при этом используется техника непрерывной резки (CCP), т.е. каждый контур вырезается целиком, но не используется предва-
  рительная дискретизация, то есть резка может начинаться с любой точки контура. Об-
  щая задача поиска оптимального маршрута в этом случае сводится к минимизации длины
  холостого хода. Показано, что она эквивалентна поиску кратчайшей ломаной с вершинами,
  расположенными на контурах. Предложен новый эвристический алгоритм построения
  такой ломаной для заранее заданного порядка обхода контуров. Показано, что получаю-
  щееся решение представляет собой локальный минимум. Описаны некоторые достаточ-
  ные условия, того, что решение является также глобальным минимумом, которые легко
  проверяются численно, а некоторые даже визуально. Описана методика автоматического
  учёта ограничений предшествования для практически важного случая наличия вложенных
  контуров, возникающих как за счёт отверстий в деталях, так и за счёт расположения
  мелких деталей в отверстиях крупных. При этом происходит также уменьшение размер-
  ности задачи, что положительно сказывается на времени оптимизации, особенно дис-
  кретной. Предложен эвристический алгоритм выбора порядка обхода контуров на основе
  метода переменных окрестностей (VNS). Описаны альтернативные подходы применения
  других методов дискретной оптимизации совместно с предложенным алгоритмом по-
  строения кратчайшей ломаной для решения полной задачи непрерывной резки и возникаю-
  щие при этом сложности как теоретического, так и практического характера. Описано
  обобщение задачи непрерывной резки до более широкого класс задач сегментной резки и
  обобщённой сегментной резки, что позволяет продвинуться в решении общей задачи пре-
  рывистой резки. Описана схема применения предложенного алгоритма для решения задач
  сегментной и обобщённой сегментной резки. Приведены некоторые результаты численных
  экспериментов в сравнении с точным решением задачи для дискретной модели GTSP.

• МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ОБ ОПТИМАЛЬНОМ УПРАВЛЕНИИ СТРУНОЙ

  Г. В. Куповых , А.Г. Клово , И.А. Ляпунова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Общепринято, что задачи оптимального управления или задачи проектирования
  системы определяют для заданного объекта или системы объектов управления закон или
  некоторую управляющую последовательность действий, которые обеспечивают максимум
  или минимум заданной совокупности критериев качества системы. При этом может рас-
  сматриваться задача быстродействия, т.е. задача о приведении системы в заданное со-
  стояние за наименьшее время. Также изучаются задачи минимизации заданного функцио-
  нала при фиксированном времени управления системой. Оптимальное управление тесно
  связано с выбором наиболее рациональных режимов управления сложными объектами.
  Проблеме управления посвящено много работ, кроме того в настоящее время подобными
  исследованиями занимаются известные математические школы. В задачах с сосредото-
  ченными параметрами исследуемые системы описываются обыкновенными дифференци-
  альными уравнениями или их системами. В этом случае важную роль в таком исследовании
  играет принцип максимума Понтрягина. Для уравнений с частными производными говорят
  о системах с распределенными параметрами. В данной работе исследуется возможность
  синтеза оптимального управления одной системой с распределенными параметрами. Рас-
  смотрена модель колебаний струны под воздействием управляющих функций в граничных
  условиях. Показана роль выбора минимизируемого функционала в создании возможностей
  синтеза оптимального управления. В этом случае осуществляется поиск управляющего
  воздействия в каждой точке временного промежутка, что приводит к возможности по-
  строения его в явном виде. Сформулированы условия, при которых существуют всюду оп-
  тимальные управления в соответствующих функциональных пространствах. В конкрет-
  ной постановке задачи всюду оптимальное управление построено в явном виде.

• ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ

  В. М. Курейчик , И. Б. Сафроненкова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Развитие технологий распределенных вычислений позволило объединить географиче-
  ски-распределенные ресурсы, таким образом, предоставив возможности для эффективно-
  го решения ресурсоемких задач в различных областях науки и техники. Наряду с этим ак-
  туализировался ряд задач, который требует к своему решению новых подходов, учиты-
  вающих особенности реализации современных Интернет технологий. В настоящей работе
  рассмотрена проблема, связанная с переносом вычислительной нагрузки в распределенной
  системе автоматизированного проектирования (РСАПР), функционирующей в «туман-
  ной» среде. Целью данной работы является разработка онтологического подхода к реше-
  нию задачи переноса вычислительной нагрузки в РСАПР с учетом особенностей «туман-
  ной» среды. Онтологический подход заключается в проведении процедуры онтологического
  анализа, которая позволяет «отсеивать» узлы-кандидаты, не отвечающие ресурсным
  требованиям для переноса части нагрузки. Научная новизна работы заключается в исполь-
  зовании моделей онтологии для решения задачи переноса вычислительной нагрузки в
  РСАПР. Это позволяет сократить число узлов-кандидатов в «тумане» для переноса на-
  грузки, тем самым сократить время моделирования процессов размещения и, соответст-
  венно, общее время решения задачи переноса нагрузки. Принципиальным отличием данного
  подхода является использование знаний о предметной области, отраженных в модели он-
  тологии, для решения задачи переноса вычислительной нагрузки. Проведенные в работе
  вычислительные эксперименты доказали целесообразность использования онтологического
  анализа для решения задачи переноса вычислительной нагрузки.

• МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОЕКТОВ, РЕАЛИЗОВАННЫЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

  А. А. Могилев, В. М. Курейчик

  2020-07-20

  Аннотация ▼

  Предложена структура модифицированного генетического алгоритма для решения
  задачи построения расписания проекта с учетом ограниченности ресурсов, реализова н-
  ного с использованием облачных вычислений, проведен вычислительный эксперимент, в
  ходе которого было произведено сравнение результатов работы предложенного алг о-
  ритма с лучшими из известных, на данный момент, результатами. Исходя из результа-
  тов эксперимента был сделан вывод, о том, что предложенный алгоритм может быт ь
  использован для планирования работ реальных проектов, так как с его помощью во з-
  можно составлять расписания для проектов с количеством работ n = 90 за приемлемый
  промежуток времени. При планировании проектов с количеством работ n = 30, n = 60,
  n = 90, 120 время выполнения предложенного алгоритма было меньше, чем время выпо л-
  нения стандартного генетического алгоритма в 2.8, в 4, в 5.5 и 6.8 раз соответственно.
  В связи с тем, что задача построения расписания проекта с учетом ограниченности
  ресурсов является NP-трудной, проблема создания новых и модификации существующих
  методов её решения по-прежнему остается актуальной. Для планирования проектов с
  большим количеством работ целесообразно использовать облачные вычисления, так как
  планирование таких проектов может потребовать много времени и вычислительных
  ресурсов. Использование облачных вычислений позволит сократить время выполнения
  генетического алгоритма за счет предоставления поставщиком облачного сервиса
  больших вычислительных ресурсов. В связи с этим, предложенный в данной работе алго-
  ритм отличается от уже имеющихся использованием облачных вычислений для распр е-
  деления нагрузки между рабочими станциями, на которых одновременно выполняется
  данный алгоритм. Применение в генетическом алгоритме модифицированны х операто-
  ров, а также использование облачной инфраструктуры как услуги для реализации ген е-
  тического алгоритма при решении задачи планирования проектов определяет научную
  новизну исследования.