Найти

Результаты поиска

• СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СВЯЗНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ОТДЕЛЬНОЙ ВРЕМЕННОЙ ПРОЕКЦИИ

  А. С. Черепанцев

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  На основе подходов нелинейной динамики к оценке инвариантов динамической систе-
  ме рассмотрена возможность определения степени связности различных динамических
  систем. Под динамической связностью исследуемых систем понимается число общих ком-
  понент в системах, определяющих временную эволюцию наблюдаемых проекций. Предло-
  женный метод протестирован на модельных динамических системах и использован при
  анализе поведения сложных динамических систем наблюдаемых в геофизике- кажущегося
  электрического сопротивления по двум ортогональным направлениям и относительным
  вертикальным смещениям поверхности. Использованные в расчетах данные длительных
  режимных наблюдений в сейсмически активном регионе интересны имеющимися фактами
  чувствительности к напряженно- деформированному состоянию геофизической среды.
  Предполагая параметр состояния среды общей компонентой наблюдаемых динамических
  процессов различной природы, проведена оценка числа общих компонент систем на основе
  предложенной методики. В работе предложен статистический метод выделения отдель-
  ных отсчетов синхронного изменения вариаций динамических параметров наблюдаемого
  комплекса геофизических полей. Предполагая нестационарный характер формирования
  динамической системы при наличии большого числа воздействующих внешних факторов,
  актуальным является определение временных интервалов синхронизации свойств динами-
  ческих систем при появлении доминирующего воздействия. Результатом применения раз-
  работанного метода является вывод о синхронизации вариаций корреляционной размерно-
  сти объемной деформации на различных временных масштабах в фазе возникновения силь-
  ных сейсмических событий.

• РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ВРЕДОНОСНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

  Л.К. Бабенко , А.С. Кириллов

  153-167

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  При проведении исследований в области обнаружения вредоносного программного обеспечения основной фокус делается именно на методах, игнорируя то, как эти методы практически могли бы быть реализованы. С другой стороны, есть работы, которые раскрывают некоторые технические подробности реализации или оптимизации процесса анализа исследуемого образца и сбора данных о его работе. Однако, необходимо соединять результаты концепций экспериментальных систем и те возможности реализации, которые имеются. Целью работы является описание реализации автоматизированной системы обнаружения вредоносного программного обеспечения на основе предложенного ранее авторами метода, таким образом, дополняя результаты прошлых исследований и реализуя на практике предложенный метод обнаружения и кластеризации вредоносного программного обеспечения. В результате, раскрыты технические требования к проектируемой системе обнаружения вредоносного программного обеспечения, обусловленные предложенным ранее методом обнаружения и кластеризации. Произведено сравнение существующих средств поведенческого анализа, в качестве наиболее подходящей выбрана Сuckoo Sandbox, основным ее достоинством является открытость исходных текстов, что обеспечило возможность доработки как ее клиентской части, так и серверной части. В частности выполнено расширение списка контролируемых системных функций, определение модуля-источника вызова, определение контекста вызова. Так же, на основе Сuckoo Sandbox было разработано расширение, которое реализует предложенный авторами метод. Далее в статье раскрывается возможность портирования описанной системы для работы с образцами вредоносного программного обеспечения, разработанными под различные плат-формы. В частности, показано, что предложенные методы, могут быть адаптированы под такие платформы как .NET или Android, при этом доработки носят технический, а не принципиальных характер. С практический точки зрения, система представляет из себя программный комплекс для специалиста по безопасности и позволяет осуществлять оперативное обнаружение неизвестных ранее угроз и вместе с тем, за счет проведения кластеризации, идентифицировать конкретную угрозу для реализации наиболее подходящих мер защиты от этой угрозы. В предложенном виде, может быть использована как часть инфраструктуры предприятия для обеспечения антивирусной безопасности

• ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНВАРИАНТОВ НЕЧЕТКОГО ГРАФА ДЛЯ АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ СЛОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

  И.Н. Розенберг , И.А. Дубчак

  136-145

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы оценки устойчивости транспортно-логистических систем (ТЛС) в условиях неопределенности, которые играют ключевую роль в обеспечении эффективного функционирования цепей поставок. Устойчивость систем анализируется в контексте их способности адаптироваться к внешним и внутренним воздействиям, таким как экономические колебания, изменение спроса, стихийные бедствия и технологические сбои. В данной статье предлагается использовать инварианты нечетких множеств, а именно нечеткое доминирующее множество, для оценки и анализа устойчивости транспортно-логистических систем в условиях неопределенности. Показано, что нечеткое доминирующее множество позволяет решать задачу размещения распределительных узлов в транспортно-логистической системе. Приведены примеры нахождения нечетких доминирующих множеств для нечетких и нечетких темпоральных графов как моделей транспортно-логистической системы. Нечеткие темпоральные графы также позволяют проводить более адекватное моделирование и анализ систем в случаях, когда параметр времени является одним из важных факторов. Практическая значимость исследования заключается в возможности проектирования более надежных и адаптивных ТЛС, способных эффективно функционировать в условиях неопределенности. Результаты могут быть использованы для оптимизации логистических процессов, снижения затрат и повышения устойчивости цепочек поставок. Полученные выводы также открывают перспективы для дальнейших исследований в области интеграции методов искусственного интеллекта и анализа больших данных в управлении транспортными системами. Дальнейшие исследования предлагается направить на интеграцию методов оптимизации потоков с учетом временных факторов и разработку цифровых двойников ТЛС

• НЕЙРОСЕТЕВОЙ МЕТОД ПРЕДИКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В МИКРОСЕТЯХ С МЕХАТРОННОЙ ВЕТРО-ГЕНЕРАТОРНОЙ СИСТЕМОЙ

  Н.К. Полуянович , Н.И. Светличный , О. В. Качелаев , М.Н. Дубяго

  128-144

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Рассмотрено влияние различных факторов на точность прогноза генерации ветроэнергетической установкой (ВЭУ). Определен оптимальный набор входных параметров (день, месяц, время, скорость ветра, температура воздуха, атмосферное давление и расчетная вырабатываемая мощность ВЭУ) для прогнозирования, обоснованы методы их обработки. Проведено исследование влияния воздействующих факторов на точность прогнозирования генерируемой мощности ВЭУ. Построены профили входных данных для прогнозирования электрогенерации ВЭУ. Рассмотрены особенности метеорологических условий за год, определены часто встречающаяся значения скорости ветра, и др., для выбора оптимальной ВЭУ. Показано, что метеорологических условия удовлетворяют паспортным требованиям выбранной для рассматриваемого региона ВЭУ. Рассмотрены нейросетевые (НС) модели для прогнозирования генерации мощности ВЭУ, выбрана оптимальная НС, построена структура и разработан алгоритм НС для прогнозирование генерируемой мощности ВЭУ. Разработанная математическая модель генерации мощности ВЭУ направлена на повышение точности и адаптивности благодаря учету ключевых динамических факторов (скорость и изменение направления ветра, температура и плотность воздуха и др.).  Выбран комбинированный метод управления генерацией ВЭУ (MPPT + Pitch) обеспечивает баланс между эффективностью и безопасностью. На основании расчетной генерируемой мощности ВЭУ, и метеорологических условий в месте расположения нейросетевая модель показала высокую точность прогнозирования мощности ВЭУ. Показано, что выбранный тип ВЭУ сочетает в себе технологическую надежность, рентабельность и соответствие современным тенденциям ветроэнергетики. НС-модель позволяет поддерживать баланс между вырабатываемой и потребляемой электроэнергией, а, следовательно, повышает КПД, снижает паразитные потери в микросети, а также снижает износ оборудования

• АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОВРЕМЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОЧНЫХ ПРИБЛИЖЕНИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЗНАЧЕНИЙ СТАТИСТИК

  А.К. Мельников , И.И. Левин , А.И. Дордопуло , И.В. Писаренко

  6-19

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  В статье рассматривается решение вычислительно-трудоемкой задачи – расчета распределений вероятностей значений статистик – с помощью современных вычисли-тельных технологий. Для сокращения вычислительной сложности при обеспечении достаточного уровня эффективности критериев не ниже заданного порога предложено использование Δ-точных приближений. Для расчета точных приближений используется метод второй кратности, основанный на решении системы линейных уравнений, который позволяет при заданном вычислительном ресурсе рассчитывать точные приближения для максимальных значений параметров выборок. Наиболее трудоемкая часть метода второй кратности состоит в процедуре последовательного получения векторов возможных решений и их проверки на принадлежность к самим решениям. Проверка векторов возможных решений на принадлежность к решениям системы информационно независима, поэтому алгоритм расчета можно распараллелить по данным. Приведена формула определения алгоритмической сложности расчета точных приближений распределений вероятностей значений статистик, на основе которой получены оценки сложности современных практических задач для выборок со следующими значениями (N, n) мощности алфавита и объёма выборки: (256,1280), (128,640), (128, 320) и (192,3200) при точности расчета =10-5. Вычислительная сложность расчета составляет от 9,68·1022 до 1,60·1052 операций, средняя порядка 4,55·1025 операций, число проверяемых векторов – от 6,50·1023 до 1,39·1050, а число решений – от 4,67·1012 до 5,60·1025 соответственно. Общее время решения при круглосуточном режиме вычислений не должно превышать 30 дней или 2,592·106 сек. Для полученных оценок сложности проанализированы возможности современных кластерных вы-числительных систем на основе универсальных процессоров, графических ускорителей и реконфигурируемых вычислительных систем на основе программируемых логических интегральных схем. Для каждой технологии определено число вычислительных узлов, требуемых для расчета точных приближений с указанными параметрами в заданное время. Показано, что ни одна из рассмотренных вычислительных технологий на современном уровне развития техники не позволяет получить решение для необходимых параметров расчета точных приближений распределений вероятностей значений статистик. В заключении сделан вывод о необходимости анализа возможностей перспективных вычислительных технологий на основе квантовых и фотонных компьютеров, а также гибридных вычисли-тельных систем для расчета точных приближений распределений вероятностей значений статистик с заданными параметрами в оперативно-приемлемое время

• ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ С ИММЕРСИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

  И.И. Левин, А. М. Федоров, Ю. И. Доронченко, М. К. Раскладкин

  2021-02-25

  Аннотация ▼

  Рассматриваются перспективны создания высокопроизводительных реконфигурируемых
  вычислительных устройств на основе современных ПЛИС фирмы Xilinx семейства UltraScale+.
  Целью работы является достижение в одном изделии с конструктивом 3U 19’ вычислительной
  плотности до 128 ПЛИС высокой степени интеграции при обеспечении соответствующих
  электропитания и охлаждения вычислительных элементов системы для решения вычислитель-
  но трудоемких задач. Обеспечение требуемых характеристик изделия в заданном конструкти-
  ве потребовало усложнения топологии печатных плат и технологии изготовления его состав-
  ных частей. Для охлаждения компонентов вычислительной системы используется иммерсион-
  ная (погружная) технология. Особенностью разрабатываемых вычислительных систем явля-
  ется широкие возможности информационного обмена внутри блока и между блоками для ре-
  шения сильносвязанных задач, в которых количество пересылок данных между функциональ-
  ными устройствами больше, чем количество таких устройств. В качестве основных связей
  между ПЛИС используются дифференциальные линии с подключенными к ним мульти-
  гигабитными трансиверами (MGT). Разработанная на основе оптических каналов система
  информационного обмена между блоками обеспечивает пропускную способность более
  2 Тбит/с. Разработан и изготовлен опытный образец вычислительного модуля на основе ПЛИС
  UltraScale+. На его основе изготовлен прототип реконфигурируемого вычислительного блока.
  Вычислительный блок содержит в своем составе универсальный процессор и необходимые ин-
  терфейсы ввода-вывода, являясь функционально законченным устройством. На вычислитель-
  ном модуле нового поколения был реализован ряд алгоритмов различных научно-технических
  задач, что подтвердило возможность широкого применения вычислителей. Разработана мо-
  дернизированная иммерсионная подсистема охлаждения, которая обеспечивает отвод выде-
  ляемой суммарной тепловой мощности до 20 кВт. Для достижения такого уровня теплоотво-
  да реализованы технические решения по всем компонентам системы охлаждения: хладагенту,
  радиаторам, насосу, теплообменнику. Объединение множества блоков в единый вычислитель-
  ный контур позволит создавать вычислительные комплексы с производительностью до не-
  скольких десятков петафлопс. Такие комплексы требуют наличия соответствующей инже-
  нерной инфраструктуры.

• ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ СВЯЗИ В РАЗЛИЧНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ

  С. В. Жилин , В.В. Архипенко , Е.С. Басан , М.Ю. Поленов

  114-126

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  Общая проблема традиционных радиоканалов связи – нехватка свободных частот,
  зашумление, низкая пропускная способность, необходимость получения лицензии на исполь-
  зование частоты, относительная простота взлома. Беспроводные оптические каналы
  связи преодолевают данные ограничения, является одним из видов систем связи, исполь-
  зующих открытое пространство для передачи информации, переносимой светом – это
  указывает на необходимость прямой видимости приёмопередатчиков. Из-за влияния раз-
  личных погодных условий световой поток подвержен атмосферному затуханию. В данной
  работе было проведено исследование метода повышения эффективности высокопроизво-
  дительных беспроводных оптических каналов связи в различных погодных условиях: ясное
  небо, туман, дождь и снег. Была рассмотрена существующая технология беспроводной
  оптической связи – система с применением плотного мультиплексирования (DWDM) и
  одним входом и одним выходом (SISO). И было предложено улучшить существующую сис-
  тему применением множественного ввода-вывода (MIMO). Был проведён анализ влияния и
  затухания на беспроводную оптическую сеть в различных погодных условиях. Исследование
  выполнено на основе использования инструментария программного обеспечения для моде-
  лирования Optisystem, которое используется для эмуляции различных погодных условий за-
  тухания в двух типах систем. Были разработаны модели для каждой из исследуемых сис-
  тем оптической связи. Сравнение между системами SISO и MIMO проводится с точки
  зрения коэффициента качества при различных погодных условиях. Предложенная система
  показывает многообещающие результаты по производительности и качеству принимае-
  мого сигнала. Длина пути передачи предложенной системы в условиях плотного тумана
  увеличивается на 33,6%. Длина пути передачи предложенной системы в условиях сильного
  дождя увеличивается на 63,89%. Длина пути передачи предложенной системы при сильном
  снеге увеличивается на 35,21%.

• ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИНФРАСТРУКТУРЫ ДОВЕРИЯ В СИСТЕМЕ ЗАЩИЩЕННОСТИ ЦИФРОВОГО РУБЛЯ

  А.В. Иванов , А.В. Царегородцев , М.В. Валеев

  233-245

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Актуальность статьи обусловлена цифровой трансформацией российской экономики, важнейшим направлением которой является разработка и внедрение инструментов цифрового рубля в кредитно-финансовой сфере. В этой связи национальная система должна базироваться на информационно-технологической инфраструктуре доверия в системе защищенности цифрового рубля. Основными функциональными свойствами подобной инфраструктуры доверия относятся механизмы идентификация и аутентификация, безопасных финансовых транзакций на основе защиты целостности и конфиденциальности данных участников и пользователей платформы цифрового рубля. Кроме технологической готовности инфраструктуры доверия необходимо формирование доверия населения к цифровому рублю. Вышеназванные обстоятельства обусловили важность и необходимость разработки технологического решения по формированию инфраструктуры доверия в системе защищенности цифрового рубля. В процессе исследования решены следующие задачи: проведена  теоретическая интерпретация и эмпирическая операционализация  базовых понятий инфраструктуры доверия цифрового рубля; исследованы ее организационно-технологические предпосылки; уточнены структурные элементы базовой и ролевой модели инфраструктуры цифрового рубля; проведён анализ методов шифрования и токенизации API, а также сформулировано технологическое решение по обеспечению защищенности инфраструктуры доверия цифрового рубля. По результатам исследования предложен комплекс мер направленных на безопасность допуска к платформе цифрового рубля участников и пользователей по защищённым каналам; безопасность допуска кредитных организаций на основе двухфакторной аутентификации, а также безопасность конфиденциальности физических и юридических лиц на инфраструктуре доверия в системе защищенности  цифрового рубля. Практическое значение имеет перечень работ, связанных с развёртыванием Удостоверяющих центров, средств защиты информации и СКЗИ, интеграцией с единой системой идентификации и аутентификации информационного и системой быстрых платежей и их внедрением в общей системе цифрового рубля.

• ЦИФРОВАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И НАВИГАЦИИ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  В.Ф. Филаретов , Д.А. Юхимец , А.В. Зуев , А. С. Губанков , Д.Д. Минаев

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Предложена архитектура цифровой платформы для реализации распределенных сис-
  тем управления и навигации подводных робототехнических комплексов (ПРК), выполняющих
  технологические операции в условиях неопределенности окружающей среды. Предлагаемая
  цифровая платформа предназначена для автоматизации следующих видов деятельности:
  мониторинг состояния объектов подводной инфраструктуры (линии связи, трубопроводы,
  добычное оборудование и т.д.), картографические и геодезические работы, определение па-
  раметров и границ физических полей, зон распространения химических соединений (зон за-
  грязнений) и биоресурсов, охрана объектов подводной и надводной инфраструктуры (подвод-
  ные фермы марикультур, границы водных заповедников и т.п.), сопровождение движущихся
  объектов, поиск объектов заданного типа (биологических, техногенных и др.), выполнение
  подводных технологических операций (сварка, резка, очистка и т.п.). Для этой платформы
  разработана система команд, обеспечивающая гибкое задание миссий ПРК различного типа
  и назначения. Выделены пять типов сообщений цифровой платформы: команды управления
  порядком выполнения миссии, команды управления загрузкой миссии, информационные сооб-
  щения, команды миссии и группового управления. Предложена концепция создания распреде-
  ленных систем управления ПРК, обеспечивающая совместимость существующих бортовых
  систем ПРК с предлагаемым решением на основе компактных гидроакустических систем
  глобальной гидроакустической навигации, разработанных в ПАО «Дальприбор» (г. Владиво-
  сток). Указанные системы управления состоят из двух основных частей. Первая часть пред-
  ставляет собой исходную бортовую информационно-управляющую систему ПРК, обеспечи-
  вающую его движение в заданную точку пространства с заданной скоростью, получение
  данных от бортовых датчиков, а также управление работой бортового оборудования. Вто-
  рая часть – система управления верхнего уровня, обеспечивает возможность взаимодействия ПРК через акустический канал связи с глобальной гидроакустической навигационной сис-
  темой и автоматизированным рабочим местом оператора. Исследования передачи данных в
  симуляторе (CoppeliaSim) между оператором и ПРК в рамках предложенной цифровой
  платформы показали, что обеспечивается надежная загрузка миссий и получение информа-
  ции о состоянии ПРК при различных скоростях и в различных условиях работы акустическо-
  го канала связи.

• МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ БАЗЫ НЕЧЕТКИХ ПРАВИЛ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ СУБТРАКТИВНОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ

  А.С. Игнатьева , В.В. Шадрина , В. В. Игнатьев , А.В. Максимов

  181-197

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Целью работы является разработка метода оптимизации базы нечетких правил интеллектуального регулятора для управления техническим объектом с использованием субтрактивной кластеризации. В статье приведен обзор и краткий анализ состояния дел в области оптимизации работы интеллектуальных систем управления. Для достижения цели исследования разработана гибридная модель, в которой управление техническим объектом реализуется с помощью классического ПИ-регулятора и нечеткого ПИ-регулятора с сгенерированной структурой системы нечеткого вывода типа Cyгено и разработанной моделью адаптивной системы нейро-нечеткого вывода. Данная конфигурация модели позволяет формировать базу нечетких правил, которая не зависит от знаний эксперта в предметной области. В статье предложен новый метод оптимизации базы правил нечеткого регулятора на основе методов кластеризации, в частности субтрактивной кластеризации, позволяющий уменьшать количество правил нечеткого логического вывода и увеличить быстродействие системы управления техническим объектом. Сначала проведено моделирование гибридной модели, синтезированной на основе значений нечеткого и классического регуляторов до применения субтрактивной кластеризации. Применение субтрактивной кластеризации по разработанному в исследовании способу для значений классического регулятора и нечеткого, позволило добиться их количественного сокращения в 1,7 и 5,25 раз соответственно. Затем проведено моделирование гибридной модели, синтезированной на основе значений нечеткого и классического регуляторов после применения субтрактивной кластеризации. Результаты, полученные в процессе моделирования показали высокую эффективность предложенного метода оптимизации базы правил нечеткого регулятора. За счет применения субтрактивной кластеризации в гибридной модели для интеллектуального регулятора удалось значительно уменьшить количество функций принадлежности, требуемых для описания входных лингвистических переменных (с пяти до четырех) и уменьшить количество правил нечеткого логического вывода (с двадцати пяти до шестнадцати). Анализ полученных графиков переходных процессов, полученных для гибридных моделей до и после применения субтрактивной кластеризации, показал, что основные показатели качества процесса управления остаются неизменными при существенном сокращении проводимых вычислений.

• РАЗРАБОТКА АЛФАВИТНОЙ ДИСИММЕТРИЧНОЙ ТРИГРАММНОЙ КРИПТОСИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ РЕШЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИОФАНТОВЫХ УРАВНЕНИЙ 5-Й СТЕПЕНИ РАЗМЕРНОСТИ ШЕСТЬ НАД КОЛЬЦОМ ЦЕЛЫХ ГАУССОВЫХ ЧИСЕЛ

  В.О. Осипян , Е.С. Фурсина , Э.Т. Альгариб

  91-99

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Целью работы являются разработка математической модели алфавитной криптосистемы на основе общего двухпараметрического решения нормальной системы диофантовых уравнений пятой степени размерности шесть над кольцом целых гауссовых числах и написание программы, демонстрирующей возможности такой криптосистемы. В работе реализована идея К. Шеннона по разработке математической модели криптосистемы, содержащие диофантовы трудности, возникающие при решении нормальных и других многостепенных систем диофантовых уравнений (МСДУ) типа Тарри-Эскотта. К. Шенноном отмечалось, что наибольшей неопределённостью при подборе ключей обладают криптосистемы, содержащие диофантовы трудности. Особенность таких МСДУ заключается в том, что неизвестны общие непереборные методы их решения на основе отрицательного решения 10-й проблемы Гильберта об алгоритмической неразрешимости произвольного диофантова уравнения в целых числах. Отметим также, что диофантовы уравнения представляют собой мощный инструмент в криптографии благодаря своей сложности, однако их использование требует глубокого понимания математического аппарата диофантова анализа при возможных методах решений для предотвращения уязвимостей в таких криптосистемах. Решения являются ключевыми факторами для обеспечения безопасности и надежности криптографических систем, основанных на этих уравнениях. Нами предусмотрено использовать стратегии и подходы в зависимости от значений размерности и степени таких МСДУ для повышения долю стойкости алфавитных систем защиты информации, включая количество параметров, входящих в её общее параметрическое решение, с учётом либо сложности алгоритма решения системы уравнений, либо самого решения, либо и того, и другого одновременно. В работе представлена математическая модель алфавитной дисимметричной триграммной криптосистемы на основе общего двухпараметрического решения нормальной системы диофантовых уравнений пятой степени размерности шесть над кольцом целых гауссовых числах, среди числовых значений параметров которых входят и числовые эквиваленты элементарных сообщений, и ключи, для нахождения которых нелегальному пользователю потребуется поискать общее двухпараметрическое решение нормальной системы диофантовых уравнений. Математическая модель алфавитной дисимметричной триграммной криптосистемы, представленная в работе, содержит диофантовы трудности, поэтому она обладает хорошей криптостойкостью: нелегальный пользователь не сможет сократить множество перебираемых ключей, ему необходимо решить систему диофантовых уравнений в гауссовых числах, что является трудно вычислимой задачей без обладания соответствующих секретных ключей. Также использование вместо посимвольного шифрования открытого текста – трехсимвольное (триграммы) ещё больше повышает криптостойкость системы. Приводится программная реализация указанной криптосистемы средствами языка Python.

• ОГРАНИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА РАЗЛИЧНЫХ ОПРОБУЕМЫХ ВЕКТОРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВСЕХ РЕШЕНИЙ СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ВТОРОЙ КРАТНОСТИ НА МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

  А.К. Мельников

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Статья посвящена нахождению всех целочисленных неотрицательных решений сис-
  темы линейных уравнений второй кратности типов, далее с.л.у., методом последователь-
  ного опробования векторов на принадлежность к решениям системы. Рассматривается
  количество различных векторов, опробование которых на принадлежности к решениям
  с.л.у. приведет к получению всех решений с.л.у. Вектор опробований с.л.у. состоит из эле-
  ментов определяющих число знаков алфавита, имеющих одинаковое число вхождений в
  выборку. С.л.у. связывает между собой число вхождений элементов всех типов в рассмат-
  риваемую выборку, мощность алфавита, объём выборки и ограничение на максимальное
  число вхождений знаков алфавита в выборку. Решение с.л.у. является основой расчета
  точных распределений вероятностей значений статистик и их точных приближений ме-
  тодом второй кратности, где в качестве точных приближений выступают Δточные
  распределения, отличающиеся от точных распределений не более чем на заранее заданную,
  сколь угодно малую величину Δ. Величина, выражающая количество опробуемых векторов,
  является одной из величин определяющих алгоритмическую сложность метода второй
  кратности, без знания значения которой нельзя определить параметры выборок, для ко-
  торых при ограничениях на вычислительный ресурс могут быть рассчитаны точные рас-
  пределения и их точные приближения. Количество различных опробуемых векторов рас-
  сматривается в условиях ограничения на максимальное значение числа вхождений элемен-
  тов алфавита в выборку, так и без ограничений. Найдены аналитические выражения, по-
  зволяющие для любых значений мощности алфавита, объёма выборки и ограничения на
  значение максимального числа вхождений знаков алфавита в выборку вычислять количест-
  во опробований различных векторов для получения всех целочисленных неотрицательных
  решений системы линейных уравнений второй кратности типов. Вид полученного анали-
  тического выражения для количества опробований векторов позволяет использовать его
  при изучении алгоритмической сложности расчетов точных распределений и их точных
  приближений с заранее указанной точностью Δ.

• 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.

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

  А. И. Каляев

  2021-11-14

  Аннотация ▼

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

• РАЗРАБОТКА РОБОТИЗИРОВАННОГО ИМИТАТОРА ПОДВОДНОГО АППАРАТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ АВТОНОМНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЗИДЕНТНЫХ АНПА С ОБЪЕКТАМИ ПОДВОДНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

  А.М. Маевский , И.А. Печайко , М. А. Алексеев , Н. М. Буров

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Представлен процесс разработки имитатора подводного аппарата (ИПА) с установленным
  5-степенным подводным манипуляторным комплексом (МК). Имитатор предназначен для ком-
  плексной отработки автономного взаимодействия морского робототехнического комплекса
  (МРТК) с объектами подводной инфраструктуры. В частности, рассматривается пример реше-
  ния задач работы имитатора с макетом подводной панели подводного добычного комплекса
  (ПДК) и решение задачи определения конкреции и их автономного забора при помощи имитатора
  и МК. Современные тенденции развития подводной робототехники ориентированы на создание
  резидентных автономных систем, способных работать в удаленных и труднодоступных районах
  Мирового океана в круглогодичном режиме. Развитие резидентных технологий связано с необхо-
  димостью снижения операционных затрат, минимизации рисков для персонала и увеличения вре-
  мени автономного функционирования подводных комплексов. Применение таких технологий осо-
  бенно актуально в условиях освоения дальнего шельфа, где традиционные методы эксплуатации
  подводных аппаратов сталкиваются с техническими и экономическими ограничениями. Необхо-
  димость проведения работ на дальнем шельфе обусловлена возрастающим спросом на углеводо-
  родные ресурсы и исчерпанием легко доступных месторождений на континентальном шельфе.
  Согласно прогнозам, перспективные глубоководные районы, расположенные на глубинах более
  1000 м, обладают значительным потенциалом добычи нефти и газа. По оценкам специалистов,
  объем извлекаемых запасов в таких районах может составлять сотни миллиардов баррелей угле-
  водородного сырья, что делает разработку эффективных автономных решений стратегически
  важной задачей для нефтегазовой отрасли. В работе представлены программно-аппаратные
  решения, используемые при реализации ИПА. Приведена структурная схема конструкции, описана
  архитектура программного обеспечения и особенности применения систем искусственных ней-
  ронных сетей (ИНС) в составе системы технического зрения (СТЗ) ИПА. Использование ИНС
  позволяет значительно повысить автономность работы подводных манипуляторов при выполне-
  нии сложных технологических операций, таких как захват объектов с грунта, работа с объекта-
  ми донной инфраструктуры и др. В заключении продемонстрированы полученные результаты,
  подтверждающие работоспособность принятых конструктивных, программных и аппаратных
  решений при выполнении реальных работ в автономном режиме с макетами рабочих инструмен-
  тов hot-stab и torque-tool и ответными частями, расположенными на макете панели ПДК.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА ВНУТРИ ГЕРМЕТИЧНОГО КОРПУСА БИНС В МУЛЬТИФИЗИЧНОЙ ПОСТАНОВКЕ В ANSYS CFX И SYSTEM COUPLING

  А.А. Медельцев , П. А. Шаповалов , М. В. Воронов , А. И. Полухина , П.Н. Сигалева , А.В. Фролов

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  В настоящей работе рассматривается численное моделирование нестационарного
  конвективно-кондуктивного теплообмена бесплатформенной инерциальной навигационной
  системы высокоманевренного летательного аппарата (БИНС ВЛА), разработанной в
  АО «ЦНИИАГ», с использованием расчётного комплекса ANSYS. Целью исследования явля-
  ется всесторонний анализ теплообменных процессов, характерных для функционирования
  прибора, в том числе взаимного пространственного влияния источников тепловых мощно-
  стей друг на друга, а также на блок чувствительных элементов. Моделирование теплооб-
  мена внутри герметичного корпуса прибора проведено для критических условий функцио-
  нирования (в рассматриваемом случае обусловлены нагревом элементов прибора) в сильно и
  слабо сопряжённой постановках с последующим сравнением результатов применения обо-
  их подходов. Для программной реализации каждого подхода были выбраны модули пакета
  прикладных программ ANSYS: Mechanical, CFX, System Coupling. Выбрана k-e модель тур-
  булентности воздуха с неявным учётом эффекта в пограничных слоях и корректировкой
  диффузии в сдвиговых течениях. Учтён внешний естественный теплообмен с окружаю-
  щим воздухом посредством задания конвективных граничных условий на внешние поверхно-
  сти прибора. Для получения численных значений коэффициентов теплоотдачи была при-
  нята во внимание ориентация каждой поверхности в пространстве благодаря использова-
  нию соответствующего коэффициента. С помощью расчёта термических сопротивлений
  были учтены потери мощности, возникающие ввиду наличия неровностей на поверхностях
  прибора в контактах между твердотельными компонентами с использованием термиче-
  ских сопротивлений фактического контакта и межконтактной прослойки. Графически
  представлены результаты моделирования деформированного состояния несущей системы
  прибора, возникающего вследствие действия несимметричного температурного поля в
  нагретом приборе. Проведён анализ полученных графиков. Определены показатели жёст-
  кости несущей системы прибора – углы отклонения взаимной ортогональности чувстви-
  тельных элементов, а именно акселерометров и датчиков угловой скорости (ВОГ – воло-
  конно-оптических гироскопов), возникающие вследствие тепловых деформаций. Получен-
  ные результаты позволили оценить технические решения по качеству теплоотвода от
  элементов плат в обход чувствительных элементов прибора, принятых на этапе компо-
  новки компонентов изделия.

• ПОДДЕРЖКА ПЕТЕЛЬ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ФАЗОЙ В ПРИЕМНИКЕ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕРЕНИЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

  А.А. Черкасова , А. Ю. Шатилов , Т.А. Мухамедзянов

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  Спутниковые радионавигационные системы позволяют оценивать вектор состояния
  потребителя, включающий в себя координаты, скорость потребителя и время относи-
  тельно системной шкалы. Требования к характеристикам данных систем постоянно рас-
  тут, что делает необходимым усовершенствование используемых в них алгоритмов обра-
  ботки радионавигационных сигналов. Одной из основных характеристик спутниковых ра-
  дионавигационных систем является точность оценивания вектора состояния потребите-
  ля. Улучшить эту характеристику позволяет наличие оценок фазы принимаемых радиона-
  вигационных сигналов. В спутниковой радионавигационной системе ошибки оценок фазы в
  петле слежения имеют две составляющие – динамическую и шумовую. Для компенсации
  шумовой ошибки необходимо уменьшать эквивалентную шумовую полосу сглаживающего
  фильтра петли слежения за фазой. Однако минимально возможная полоса сглаживающего
  фильтра ограничена наличием динамики потребителя и качеством опорного генератора.
  Вследствие чего, при наличии динамики потребителя, чувствительность и надежность
  слежения за фазой ухудшается. Для компенсации динамической ошибки в петле слежения
  за фазой можно использовать информацию от инерциальной навигационной системы.
  Спутниковая радионавигационная система и инерциальная навигационная система обла-
  дают взаимодополняющими характеристиками. Использование поддержки петель слеже-
  ния за фазой от инерциальной навигационной системы позволяет повысить чувствитель-
  ность и надежность ее работы при наличии динамики потребителя. Предполагается, что
  при такой реализации чувствительность петель слежения за фазой будет ограничена
  только нестабильностью опорного генератора и погрешностью инерциальных измерений.
  Был разработан алгоритм поддержки петель слежения за фазой измерениями от инерци-
  альной навигационной системы. Это привело к повышению чувствительности слежения за
  фазой, что обеспечивает повышение характеристик точности и надежности работы
  приемника спутниковой навигации. Проведено исследование разработанного алгоритма на
  модели, использующей в качестве входных данных реальные измерения спутниковой и инер-
  циальной навигационных систем. Разработанный алгоритм реализован в программном
  обеспечении прототипа инерциально-спутниковой навигационной системы NV216C-IMU.
  Проведены экспериментальные исследования в условиях автомобильной динамики на от-
  крытой местности. Результаты исследований представлены в работе.

• ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ С ЭЛЕМЕНТАМИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ РАКЕТНЫХ ВОЙСК И АРТИЛЛЕРИИ, ПРИМЕНЯЮЩИХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

  А.И. Наговицин, С. Н. Пестерев, Б. Б. Молоткова, И. В. Аксенов

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Представлены задачи, решаемые перспективными РТК ВН в интересах РВиА. Сформу-лирован вывод о том, что проблема подготовки и повышения качества знаний специалистов РВиА применяющих робототехнические комплексы военного назначения остается одной из актуальных проблем высшего военно-профессионального образования и приобретает новыеаспекты рассмотрения. Показано,что одним из эффективных путей решения проблемы под-готовки и повышения качества знаний специалистов РВиА является разработка и внедрение в образовательный процесс компьютерных обучающих систем с элементами виртуальной реаль-ности и 3D визуализации изучаемых образцов техники и вооружения. Кратко изложены основ-ные возможности, разработанной в Михайловской военной артиллерийской академиии используемой в образовательном процессе компьютерной информационно-справочной системы «Компендиум РВиА». Приведены предварительные результаты проводимого педагогического эксперимента с применением «Компендиума РВиА», Отмечены основные факторы, повышающие эффективность образовательного процесса. На основе результатов педагогического эксперимента сделан обоснованный вывод, что применение КИСС «Компендиум РВиА» позволяет повысить эффективность обучения, уменьшить сроки освоения техники, т.е.более эффективно использовать учебное время и как результат – сократить стоимость подготовки специали-стов и количество моторесурсов.

• ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОНОМНОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА

  Н. К. Киселев , Л. А. Мартынова , И. В. Пашкевич

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Целью исследования является организации электросети гибридной системы энерго-
  обеспечения автономного необитаемого подводного аппарата, способного двигаться в
  широком диапазоне скоростей. Необходимость движения автономного необитаемого под-
  водного аппарата в широком диапазоне скоростей требует применения разнородных ис-
  точников электроэнергии, работающих на различных физических принципах – аккумуля-
  торных батарей и электрохимических генераторов, использующих реагенты из хранилища
  реагентов. Кроме того, для обеспечения потребителей электроэнергией с требуемыми
  параметрами (токами, напряжениями, объемами электроэнергии) необходимо применения
  дополнительных распределительных щитов, преобразователей напряжения, защитно-
  коммутационной аппаратуры, ключей. Использование дополнительного оборудования в
  электросети позволяет гибко конфигурировать электросеть с целью формирования энер-
  гии в объеме, согласованном с объемом потребляемой электроэнергии. С другой стороны,
  дополнительное оборудование вызывает потери электроэнергии в сети, и, соответствен-
  но, дополнительной электроэнергии. В связи с этим задача определения варианта органи-
  зации электросети, при котором потери электроэнергии были бы минимальными, является
  актуальной. Для решения указанной задачи проанализированы особенности использования
  дополнительного оборудования в электросети, проанализировано потребление электро-
  энергии автономным необитаемым подводным аппаратом на различных этапах выполне-
  ния аппаратом маршрутного задания, определены минимальные и максимальные объемы
  потребления при движении автономного необитаемого подводного аппарата в различных
  скоростных режимах. Это позволило определить степень задействования разнородных
  источников электроэнергии в процессе выполнения маршрутного задания. По результатам
  анализа были сформированы альтернативные варианты электросети. Для выбора вариан-
  та организации, обеспечивающего минимальные потери электроэнергии, был сформирован
  целевой граф влияния потерь на отдельных устройствах электросети – на потери всей
  электросети, и с использованием метода распространения меток получены количествен-
  ные оценки каждого из альтернативных вариантов. Поучение количественных оценок позволило определить вариант организации электросети, обеспечивающей минимизацию потерь. Это позволяет, в сою очередь, сформулировать требования к функционированию
  элементов гибридной системы энергообеспечения, разработать алгоритмы управления.
  В целом полученный результат позволяет минимизировать расход энергоресурса в процес-
  се движения автономного необитаемого подводного аппарата на всем протяжении вы-
  полнения маршрутного задания.

• РАЗРАБОТКА НАДЕЖНОГО МЕТОДА СВЯЗИ РТК НА БАЗЕ ГРУППОВОГО МЕТОДА РАЗДЕЛЕНИЯ ДАННЫХ, ОСНОВАННОГО НА СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ

  Ю.Н. Кочеров , Д. В. Самойленко

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  В работе рассматривается надежный метод передачи данных в системах связи и
  управления роботехническими комплексами. В связи с тем, что изменение части закодиро-
  ванной информации передаваемой по каналам связи может привести к частичной или пол-
  ной потере данных и, как следствие, привести к потере контроля над роботехническим
  комплексом. Следовательно, необходимо применять методы защиты данных, передавае-
  мых по радиоканалам. Предлагаемый метод предназначается для обеспечения защиты
  информации в каналах связи роботехнических комплексов от доступа несанкционирован-
  ных пользователей и подтверждения достоверности полученной информации. В статье
  исследуются методы защиты данных, предназначенных для защиты информации, цирку-
  лирующей в системах образованных несколькими взаимодействующими агентами. Рас-
  сматриваемый подход базируется на методах защиты информации и помехоустойчивого
  кодирования основанных на системе остаточных классов. Применяемые методы помехо-
  устойчивого кодирования, основанные на системе остаточных классов, базируются на
  идее порогового разделения данных, в которых исходную информацию можно восстано-
  вить имея k из n частей исходной информации. Это связано с тем, что избыточная мо-
  дулярная арифметика, или избыточная система остаточных классов, обладает уникаль-
  ными свойствами относительно обнаружения и коррекции ошибок. Кроме того, система
  остаточных классов обладает таким преимуществом как низкая вычислительной слож-
  ность алгоритмов разделения данных. Для увеличения надежности связи роботехнических
  комплексов в мультиканальных системах связи в работе предложен метод защиты ин-
  формации и помехоустойчивого кодирования, основанный на многоступенчатом пороговом
  разделении данных. В результате работы получена система помехоустойчивой передачи
  информации, обеспечивающая комплексную защиту роботехнических комплексов.

• ПРОГРАММНАЯ ПОДСИСТЕМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ NP-СЛОЖНЫХ КОМБИНАТОРНО-ЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА ГРАФАХ

  В.В. Курейчик , Вл. Вл. Курейчик

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Работа посвящена созданию программной подсистемы для решения NP- трудных и
  NP-сложных комбинаторно-логических задач на графах. В статье приведено описание
  комбинаторно-логических задач на графах. Для эффективного их решения предлагаются
  новые многоуровневые архитектуры поиска, такие как простая комбинированная, парал-
  лельная комбинированная, двухуровневая, интегрированная и гибридная. Данные архитек-
  туры основаны на методах, инспирированных природными системами. Ключевым отличием данных архитектур является разделение поиска на два или три уровня и применение на
  них различных алгоритмов эволюционного моделирования и биоинспирированного поиска.
  Это позволяет получать наборы квазиоптимальных решений выполнять параллельную
  обработку и частично устранять проблему преждевременной сходимости. В статье при-
  ведено подробное описание разработанной программной подсистемы и ее модулей. В каче-
  стве модулей в подсистеме имеется пять разработанных архитектур и набор разрабо-
  танных алгоритмов эволюционного моделирования и биоинспирированного поиска, таких
  как эволюционный, генетический, пчелиный, муравьиный, светлячковый и обезьяний. Благо-
  даря модульной структуре в подсистеме имеется возможность конструировать более 50
  различных вариантов комбинаций поиска. Это позволяет использовать все достоинства
  методов биоинспирированной оптимизации для эффективного решения NP-сложных ком-
  бинаторно-логических задач на графах. Для подтверждения эффективности разработан-
  ной программной подсистемы был проведен вычислительный эксперимент на тестовых
  примерах. Проведенные серии тестов и экспериментов показали преимущество использо-
  вания программного продукта для решения комбинаторно-логических задач на графах
  большой размерности, по сравнению с известными алгоритмами, что говорит о перспек-
  тивности применения такого подхода. Временная сложность разработанных алгоритмов
  в лучшем случае O(nlogn), в худшем случае – О(n3).

• ЭВОЛЮЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ

  В.В. Курейчик , А.Э. Саак , Вл.Вл. Курейчик

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Рассмотрена одна из важных задач оптимизации – задача диспетчеризации. Она от-
  носится к классу NP- сложных оптимизационных задач. В работе приведена и описана
  постановка задачи диспетчеризации. Здесь массив заявок пользователей на компьютерноеобслуживание в Grid- системах моделируется протяжённой линейной полиэдралью коор-
  динатных ресурсных прямоугольников. При этом диспетчирование представляется лока-
  лизацией линейной полиэдрали в оболочку области вычислительно-временных ресурсов сис-
  темы согласно многоцелевому критерию качества применяемого назначения заявок на об-
  служивание. В связи со сложностью данной задачи для ее эффективного решения предла-
  гаются методы эволюционного моделирования. В статье предложена и описана модифи-
  цированная архитектура эволюционного поиска. В качестве модификации введены допол-
  нительно три блока. Это блок «внешней среды», блок эволюционной адаптации и блок «не-
  перспективных решений». Для ее реализации авторами разработан модифицированный
  эволюционный алгоритм, использующий в качестве отбора решений модели эволюций Ч.
  Дарвина и Ж. Б. Ламарка. Это позволяет значительно сократить время получения резуль-
  тата, частично решить проблему преждевременной сходимости алгоритма и получать
  наборы квазиоптимальных решений за полиномиальное время. Разработан программный
  модуль на языке C#. Проведен вычислительный эксперимент на тестовых примерах. Про-
  веденные экспериментальные исследования, показали, что качество решений, полученных
  на основе разработанного эволюционного алгоритма, в среднем на 5 процентов превосхо-
  дит результаты решений, полученные с использованием известных алгоритмов последова-
  тельного, начально-кольцевого и уровневого при сопоставимом времени, что говорит об
  эффективности предложенного подхода.

• АЛГОРИТМ ВЫБОРА МЕТОДА ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫМ ДВОЙНИКОМ ПРЕДПРИЯТИЯ

  С.Н. Масаев

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Возрастает объем обрабатываемой информации при анализе и управлении деятельно-
  стью предприятия как системы. Объем обрабатываемой информации напрямую зависит от
  размерности этой системы. В работе деятельность предприятия формализуется как цифро-
  вой двойник предприятия. Цифровой двойник предприятия анализируется как динамическая
  система. Выполнена идентификация предприятия как динамическая система. Цифровой двой-
  ник предприятия формализован как балансовая модель В. Леонтьева. Создан алгоритм опти-
  мального управления цифровым двойником предприятия. В качестве параметров оптимального
  управления рассмотрены функции: траектория системы, время выполнение алгоритма и пока-
  затель состояния системы. В алгоритме для управления предприятием использованы методы:
  таксономия Блума, компетенции выпускников по специальностям СФУ и Национальные квали-
  фикационные рамки РФ. Идентификация процессов предприятия выполнена способом, на ко-
  торый получен патент. Алгоритм выполнен в авторском комплексе программ для анализа сис-
  темы размерностью 1,2 млн. значений. Исследование показало существенные изменения значе-
  ний функций оптимального управления, характеризующих состояния динамического объекта в
  зависимости от выбранных методик. Расчеты показали, как влияет выбор методики управле-
  ния на оптимальность решений. Отображено состояние предприятия через компетенции пер-
  сонала: психомоторные, когнитивные и аффективные. Установлено, что при низких когнитив-
  ных и аффективных способностях персонала начинает преобладать психомоторная деятель-
  ность, мало приводящая к результату. С ростом когнитивных способностей персонала психо-
  моторная деятельность становится более адекватной на внутренние задачи и влияние пара-
  метров внешней среды. Через интегральный показатель выполнена оценка внедрения методик в
  управление предприятием. Выполнена оценка оптимальности решения управления цифровым
  двойником предприятия как динамической системой.

• ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГРАФОВ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ РАЗНОТИПНЫМИ СВЯЗЯМИ

  Е.Р. Мунтян , Э.В. Мельник

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В статье рассмотрены вопросы построения отказоустойчивых вычислительных
  систем, в части структуры и резервирования. При проектировании распределенных вычис-
  лительных систем (ВС) возникает необходимость учета большого количества факторов,
  влияющих на производительность, надежность и отказоустойчивость. Для распределен-
  ных ВС к таким факторам относятся, в том числе структурные характеристики. В ра-
  боте представлены графики зависимости вероятности безотказной работы ПУ распреде-
  ленной вычислительной системы от характеристик ее структуры. Применение перспек-
  тивных способов резервирования, таких как резервирование производительности, сущест-
  венно повышает сложность задачи проектирования структуры. При резервировании про-
  изводительности взамен ввода в систему специальных резервных узлов предполагается
  использование избыточных вычислительных ресурсов внутри задействованных процессор-
  ных узлов (ПУ). В случае отказа узла его задачи перераспределяются на свободный резерв
  работоспособных узлов. Для реализации такого способа резервирования системы требует-
  ся организация многопрограммного режима работы, когда на каждом узле могут одно-
  временно выполняться несколько задач. Необходимость обеспечения мультипрограммного
  режима работы приводит к увеличению количества конфигураций системы, подлежащих
  анализу на этапе проектирования и в случае реконфигурации при отказе. Для снижения
  трудоемкости анализа отдельно взятой конфигурации предложен подход на основе графов
  с множественными и разнотипными связями. Использование моделей на основе таких гра-
  фов позволяет представить структуру вычислительной системы с учетом мультипро-
  граммной обработки информации и при этом существенно сократить время вычисления
  базовых характеристик за счет применения связей в виде вектора, позволяющих объеди-
  нить несколько разнотипных связей.

• ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛОЖНОГО РЕЗУЛЬТАТА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ МНОГОАГЕНТНОЙ СИСТЕМОЙ

  В.А. Литвиненко , С.А. Ховансков , В.С. Хованскова

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы защиты распределённых вычислений организованных на ос-
  нове многоагентной системе для решения задач многовариантного моделирования.
  При моделировании выбор одного из многих вариантов может потребовать перебора огром-
  ного множества параметров недоступного для быстродействующей ЭВМ. Для сокращения
  времени решения таких задач используют распределенные вычисления. Существует множе-
  ство различных подходов для организации распределенных вычислений в компьютерной сети
  – технология grid, metacomputing (BOINC, PVM и другие). Все они предназначены для создания
  централизованных систем распределенных вычислений. Распределенные вычисления организуются на основе многоагентной системы на вычислительных узлах любой компьютерной
  сети. При использовании в качестве вычислительной среды компьютерную сеть большого
  масштаба могут возникнуть угрозы безопасности распределенных вычислений. Одной из
  таких угроз является получение в процессе вычислений ложного результата от злоумышлен-
  ников. Ложный результат может привести в процессе моделирования к принятию не опти-
  мального, либо неправильного решения. Управляющие агенты централизованной системы
  распределенных вычислений, кроме управления распределенной системой, вынуждены выпол-
  нять обнаружение ложных результатов процесса вычислений. Разработана методика рас-
  чета вероятности обнаружения ложного результата в зависимости от общего количества
  агентов многоагентной системы и количества управляющих агентов. Приведены примеры
  расчёта количество управляющих агентов, обеспечивающих в многоагентной системе тре-
  буемую вероятность обнаружения ложных результатов.