ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Публикационная активность

(сведения по итогам 2018 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,678
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,541
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 1,047
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,460
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,389
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 7170
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 310
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 412
Десятилетний индекс Хирша: 19
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2018 год: 303
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2018 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 10

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2018 гг. на сайте РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

4
Ожидается:
16 Декабря 2019

Статьи журнала №3 2019

1. О формализации функциональных требований в проектах по созданию информационных систем [№3 за 2019 год]
Авторы: Гутгарц Р.Д. (gutgarc@gmail.com) - Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ) (профессор), доктор экономических наук; Провилков Е.И. (provilkoff@gmail.com) - Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ) (аспирант);
Аннотация: Проблемам управления ИТ-проектами посвящено достаточно много научных и прикладных исследований. Главное внимание в них уделяется финансовым аспектам и продолжительности проекта, а функциональные аспекты часто остаются за кадром. Объяснить это можно тем, что такие показатели, как деньги и время, с учетом различных рисков можно рассчитать при использовании соответствующих методик и алгоритмов. Между тем адекватного численного эквивалента для определения функциональности проекта до сих пор не существует. При рассмотрении такого специализированного ИТ-проекта, как проектирование и разработка информационной системы или ее отдельного модуля, реализуемая в его рамках функциональность является основополагающим фактором, от которого зависят все другие показатели проекта. Однако функциональности в семантическом понимании этого слова по разным причинам в фундаментальной литературе и периодических научных изданиях уделяется недостаточно внимания. Основные интересы ученых и специалистов сосредоточены на управлении требованиями к информационной системе, включая функциональные. Формализация функциональных требований является предметом для обсуждения в научном сообществе и рассматривается в разных аспектах, но каких-либо унифицированных решений не предлагается. В статье рассматриваются вопросы, связанные исключительно с функциональными требованиями, особенностями их изначального формулирования, представлением для обсуждения с заказчиком и с формализацией для программного воплощения в проекте. Приводится краткий анализ подходов к формализации требований. Предложен авторский под-ход к формализации функциональных требований, который может быть распространен на определенные типы задач, включенные в ПО, представляющее информационную систему в виде программного продукта. Это может быть первым шагом в создании предпосылок для разработки алгоритмической составляющей, то есть для более корректного расчета трудоемкости проекта и, как следствие, более точного планирования его финансовых и временны́х затрат.
Abstract: There are a lot of scientific and applied research devoted to discussion of problems in IT project man-agement. Theн mostly focus on the financial aspects and duration of a project. However, functional as-pects are often overlooked. This might be explained by the fact that such indicators as money and time can be calculated using appropriate methods and algorithms taking into account various risks. Mean-while, a reasonable numerical equivalent to determine project functionality still does not exist. When considering such specialized IT project as the design and development of an information sys-tem (or its separate module), the implemented functionality is a fundamental factor which affects all other project indicators. However, fundamental literature and periodical scientific publications pay in-sufficient attention to functionality as a semantic item for various reasons. Scientists and specialists are mostly interested in managing information systems requirements including functional ones. The for-malization of functional requirements is a subject for discussion in a scientific community and is con-sidered in various aspects. However, there are no standardized or unified solutions. The paper considers the issues related to functional requirements, features of their initial formula-tion, presentation for discussion with a customer and with formalization for software implementation in a project. The authors briefly analyze approaches to the formalization of requirements and propose an ap-proach to the formalization of functional requirements, which can be applied to certain types of tasks that are included in the software that represents an information system as a software product. This may be the first step to create prerequisites for the development of an algorhythmic component. Thus, for a more correct calculation of project complexity, and for more accurate planning of its financial and time costs.
Ключевые слова: ит-проект, проектирование информационных систем, функциональные требования к информационным системам, проблемы формулирования функциональных требований, формализация функциональных требований, унификация функциональных требований
Keywords: it project, information systems design, information systems functional requirements, functional requirements formulating problem, functional requirements formalizatio, functional requirements unification
Просмотров: 450

2. Анализ особенностей формулирования функциональных требований к автоматизированной информационной системе [№3 за 2019 год]
Авторы: Гутгарц Р.Д. (gutgarc@gmail.com) - Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ) (профессор), доктор экономических наук; Полякова П.М. (p.polyakovaa@gmail.com) - Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ) (магистрант);
Аннотация: В статье кратко проанализированы типовые проблемы, сопровождающие этап идентификации требований к автоматизированным информационным системам. Поскольку информационная си-стема в современном контексте для пользователя представляется в форме программного обеспечения, требования к функциональному программному обеспечению можно считать эквивалентными функциональным требованиям к автоматизированным информационным системам. Рассмотрены несколько наиболее известных подходов по вопросам формулирования требований к автоматизированным информационным системам, в том числе функциональных, выявлены их общие и оригинальные аспекты. К проектируемой системе предъявляется множество требований, однако функциональные требования всегда первичны. Требования к автоматизированным информационным системам, связанные с надежностью, настраиваемостью, техническим обеспечением, организацией интерфейса с учетом обработки ошибок и др., являются вторичными по сравнению с функциональными, полностью определяются ими, а также зависят от текущего уровня развития соответствующих информационных технологий, включая технологии программирования. Анализ основан на мнениях специалистов, изложенных в классических источниках по обозначенной тематике. В проведенном исследовании показано, что до сих пор задачи, связанные с корректным формулированием функциональных требований к программному обеспечению, не имеют однозначного решения, хотя и предпринимаются попытки какой-либо их структуризации и (или) унификации.
Abstract: The article briefly analyzes typical problems accompanying the stage of identification of requirements for automated information systems (AIS). Since a user sees an information system in a modern context in the form of software (software), the requirements for functional software can be considered equiva-lent to functional requirements for AIS. The paper considers some well-known approaches to the formulation of requirements for AIS in-cluding functional ones, reveals their common and original aspects. There are many requirements for the designed system. However, functional requirements are always primary. AIS requirements related to reliability, customizability, technical support, interface organization taking into account error han-dling, etc. are secondary to functional and are fully determined by them. They also depend on the cur-rent level of development of relevant information technologies including programming technologies. The analysis is based on experts’ opinions presented in classical thematic sources. The study has shown that so far the tasks related to the correct formulation of functional require-ments for software do not have an unambiguous solution, although attempts to structure them and (or) unify them are being made. The paper proposes an approach to a semantic content of functional requirements taking into ac-count the algorithmic aspect for their further software implementation. It is based on one of the classi-cal control functions (accounting function, calculation, analysis, control, regulation) in the textual for-mulation and allows seeing the informational relationship between source data, an algorithm and re-sults. This may be a necessary and sufficient condition that promotes some unification when identifying functional requirements. There is the example illustrating the proposed approach.
Ключевые слова: автоматизированные информационные системы, функциональные требования к информационным системам, подходы к формулированию функциональных требований, унификация функциональных требований, проектирование информационных систем
Keywords: automated information systems, functional requirements for information systems, approaches to formulating functional requirements, unification of functional requirements, information system design
Просмотров: 324

3. Прогноз состояния объекта на основе применения фильтра Калмана и глубоких нейронных сетей [№3 за 2019 год]
Авторы: Пучков А.Ю. (putchkov63@mail.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (доцент), кандидат технических наук; Дли М.И. (midli@mail.ru) - Филиал Московского энергетического института (технического университета) в г. Смоленске (профессор, зам. директора по научной работе), доктор технических наук; Лобанева Е.И. (lobaneva94@mail.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ, кафедра информационных технологий в экономике и управлении (аспирант); Василькова М.А. (vasilkova_mariya00@mail.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ, кафедра информационных технологий в экономике и управлении (студент);
Аннотация: В статье представлен алгоритм прогноза состояния объекта исходя из данных, поступающих в форме изображений от каких-либо источников, например, видеокамер, нацеленных на ответственные технологические зоны. В основе предлагаемого алгоритма лежит последовательное использование глубокой искусственной нейронной сети и фильтра Калмана. Нейронная сеть предназначена для уменьшения размерности входных данных (изображений), реализуя функцию энкодера, с выхода которого снимается вектор наблюдений за состоянием объекта. На основании этих наблюдений осуществляется оценка состояния объекта рекуррентным фильтром. Использование фильтра непосредственно для изображений привело бы к большой размерности задачи и практической невыполнимости из-за вычислительных трудностей. Программа, реализующая предложенный алгоритм, разработана на языке Python 3.6 с использованием интегрированной среды Spyder из сборки Anaconda для операционной среды Linux. Вы-бор языка программирования обусловлен наличием для него мощных библиотек машинного обучения TensorFlow от компании Google, а также удобного фреймворка Keras для создания и работы с глубокими нейронными сетями. Приведены результаты модельного эксперимента по использованию предложенного алгоритма для прогноза состояния объекта, который заключался в отнесении полученных наблюдений к тому или иному классу. В рамках эксперимента были сгенерированы наборы изображений, относящихся к различным классам и отличающихся своей текстурой. Для имитации шума на изображениях применялся построчный сдвиг пикселей по горизонтали. Сравнительный анализ результатов прогноза с применением фильтра Калмана и без него показал, что фильтрация позволяет снизить количество ложных классификаций. Разработанный алгоритм может найти применение в системах поддержки принятия решений и автоматизированных системах управления технологическими процессами.
Abstract: The paper presents an algorithm for predicting an object state based on data from different sources (for example, video cameras) coming in the form of images aimed at critical technological zones. The pro-posed algorithm is based on the consistent use of a deep artificial neural network and the Kalman filter. A neural network is designed to reduce the input data dimension (images) performing the function of an encoder, which gives of an observation vector of the object state on the output. Based on these ob-servations, the object state is evaluated by a recurrent filter. Using the filter directly for images would lead to a large dimension of the problem; it would be impossible to perform it practically due to com-putational difficulties. The program that implements the proposed algorithm was developed in Python 3.6 using the Spyder integrated environment from the Anaconda assembly for the Linux operating environment. The choice of a programming language is due to the availability of powerful libraries for machine learning Tensor-Flow from Google, as well as the convenient Keras framework for creating and working with deep neu-ral networks. The paper describes the results of a model experiment on using the proposed algorithm for predict-ing an object state, which consisted in attributing the obtained observations to a particular class. The experiment also involved generating sets of images belonging to different classes, differing in their tex-ture. A line-by-line horizontal pixel shift simulated the noise in the images. The comparative analysis of the predicted results with and without using the Kalman filter has shown that filtering reduces the number of false classifications. The developed algorithm might be used in decision support systems and automated process control systems.
Ключевые слова: компьютерное зрение, фильтр калмана, глубокие нейронные сети
Keywords: computer vision, Kalman filter, deep neural networks
Просмотров: 383

4. Методическое обеспечение проектирования инфраструктуры географических информационных систем динамического объекта [№3 за 2019 год]
Авторы: Татарникова Т.М. (tm-tatarn@yandex.ru) - Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (доцент, профессор), доктор технических наук; Яготинцева Н.В. (tm-tatarn@yandex.ru ) - Российский государственный гидрометеорологический университет (ст. преподаватель);
Аннотация: В статье определена актуальность задачи применения географических информационных си-стем (ГИС) в управлении динамическими объектами. Предложена структурно-функциональная модель ГИС морского судна. Аппаратный слой ГИС представлен функциональными модулями, образующими локальную вычислительную сеть морского судна. Показано, что для управления динамическим объектом функциональные модули аппаратного обеспечения ГИС должны удовлетворять ограничениям на время доставки, рекомендуемым стандартами распространения пространственных данных. Авторы сформулировали задачу исследования как задачу разработки методического обеспечения для проектирования облика ГИС морского судна под заданные цели плавания и с учетом ограничений на требуемые показатели производительности ГИС при работе с пространственными данными. Выбор облика ГИС решается как целочисленная задача условной многопараметрической оптимизации с ограничениями по стоимости и производительности проекта ГИС. Предложена методика формирования инфраструктуры ГИС с заданным набором свойств. Методика включает шаги формирования исходных данных, оценку временных характеристик доставки пространственных данных до лица, принимающего решения, определение инфраструктуры ГИС, удовлетворяющей требованиям стоимости и производительности, определение узкого места в структуре ГИС. Исходными данными проектирования ГИС морского судна являются его назначение и морской район плавания. Назначение морского судна позволяет определить минимальное количество автоматизированных рабочих мест, а морской район плавания – минимальный состав оборудования на судне, который в Российской Федерации определяется Глобальной морской системой связи при бедствии.
Abstract: The paper considers the problem of applying geographic information systems (GIS) in managing dy-namic objects. It proposes a structural-functional model of a ship GIS. Functional modules that form a ship local area network represent the GIS hardware layer. It is shown that in order to control a dynamic object, functional modules of GIS hardware must meet the delivery time limits recommended by spatial data distribution standards. The authors form the research task as the task of developing methodological support for ship GIS design for specified sailing goals and taking into account the restrictions on the required GIS perfor-mance indicators when working with spatial data. The choice of a GIS infrastructure is an integral prob-lem of conditional multiparameter optimization with cost and GIS project performance limits. The paper proposes a method of forming a GIS infrastructure with a given set of properties. The method includes the steps of forming initial data, estimating temporal characteristics of spatial data de-livery to a decision maker, determining a GIS infrastructure that meets cost and performance require-ments, and determining the bottleneck in a GIS structure. The initial data of ship GIS design are a ship application and a sea navigation area. The ship application makes it possible to determine the minimum number of workstations, and the sea navigation area determines the minimum composition of the equipment on a ship, which is determined by the Global Maritime Distress and Safety System the Russian Federation.
Ключевые слова: локальная сеть, морское судно, методика формирования инфра-структуры динамического объекта, структурно-функциональная модель, управление динамическим объектом, принятие решений, географическая информационная система, динамический объект
Keywords: local network, ship, , structural-functional model, dynamic object management, decision making, geographic information system, a dynamic object
Просмотров: 294

5. Упрощенный метод скелетизации невыпуклых фигур [№3 за 2019 год]
Авторы: Кучуганов А.В. (Aleks_KAV@udm.ru) - Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова (доцент), доктор технических наук;
Аннотация: Аппроксимация графической информации путем скелетизации изображений объектов применяется для замены объектов более простыми и удобными представлениями в задачах семантического анализа и распознавания изображений. Скелетоны широко используются в системах технического зрения, контентного (содержательного) поиска изображений, в геометрическом моделировании, визуализации. Наиболее популярные подходы: на основе эрозии – удаления краевых точек объекта и математический – на основе диаграмм Вороного, формируемых путем триангуляции Делоне, вписывания окружностей или с помощью волнового метода. Общий недостаток существующих алгоритмов построения скелетона – потеря информации о ширине участков исходной фигуры, которая часто бывает необходима в задачах распознавания и описания изображений. В работе предлагается подход, который является развитием метода скелетизации на основе эвристических правил и заключается в последовательном отсечении сегментов фигуры минимальными хордами в таких местах, где граница фигуры имеет отрицательный перегиб при обходе ее против часовой стрелки. Строятся отрезки, соединяющие середины хорд соседних сегментов. От-резки объединяются в цепочки, которые и образуют скелетон невыпуклой фигуры. При этом длины полученных хорд несут информацию о ширине фигуры на соответствующих участках. Эксперименты проводились в двух предметных областях: при обработке сканированных архивных чертежей деталей общемашиностроительного применения с целью использования ранее накопленного опыта при проектировании новых изделий и сокращения общего времени проектирования и технологической подготовки производства, а также в задаче распознавания слитного рукописного текста в автономном режиме.
Abstract: The approximation of graphic information through the skeletonization of object images is a way to re-place objects with simpler and more convenient representations in semantic analysis problems and im-age recognition. Skeletons are widely used in technical vision systems, content image search, in geo-metric modeling and visualization. The most popular approaches: based on “erosion” (removal of ob-ject boundary points) and mathematical (based on Voronoi diagrams formed by Delaunay triangula-tion, inscribing circles or using the wave method). A common disadvantage of the existing skeleton building algorithms is the loss of information about the width of the original figure sections, which is often necessary in image recognition and description tasks. The paper proposes an approach that follows the previously published method of skeletalization based on heuristic rules and consists in the sequential cutting off of figure segments with minimal chords in places where the border of the figure has a negative inflection when it is counterclockwise. Then segments are constructed connecting the midpoints of the chords of adjacent segments. The seg-ments are combined into chains that form a nonconvex figure skeleton. In this case, the lengths of the obtained chords carry information about a figure width in the corresponding sections. The experiments were related to two subject areas: processing scanned archival drawings of parts of a general engineering application to use previously gained experience in designing new products and reducing the overall design time and technological preparation of production, as well as the problem of recognizing a continuous handwritten text in the off-line mode.
Ключевые слова: скелетон, секущая хорда, невыпуклый многоугольник, граница, цветовая сегментация, растровое изображение
Keywords: skeleton, secant chord, nonconvex polygon, border, color segmentation, raster image
Просмотров: 382

6. Проектирование интерпретатора языка QVT Operational Mappings для программного средства UML Refactoring в рамках модельно-ориентированного подхода [№3 за 2019 год]
Авторы: Дерюгина О.А. (o.a.derugina@yandex.ru) - МИРЭА – Российский технологический университет (преподаватель), кандидат технических наук; Крючкова Е.В. (o.a.derugina@yandex.ru) - МИРЭА – Российский технологический университет (бакалавр );
Аннотация: В работе рассмотрена концепция модельно-ориентированного подхода MDA для решения за-дач автоматизации разработки ПО. Подход предполагает разделение процесса разработки на три основных шага: разработка платформонезависимой модели PIM, создание платформозависимой модели PSM, разработка кода ПО. Подробно рассмотрены стандарты MDA: XMI (XML Metadata Interchange), унифицирующий обмен моделями между программными средствами, и QVT (Que-ry/View/Transformation), описывающий языки запросов к моделям. Цель работы – проектирование интерпретатора языка QVT Operational Mappings, одного из се-мейства языков QVT, для программного средства UML Refactoring. Программное средство UML Refactoring предназначено для анализа и трансформации UML-диаграмм классов, описывающих объектно-ориентированную архитектуру ПО. В процессе анализа рассчитываются объектно-ориентированные метрики (Avg. DIT, Avg. NOC, Avg. CBO и др.), а также выполняется поиск трансформаций «Введение интерфейса», «Стратегия», «Фасад», снижающих значение целевой функции рефакторинга, выбранной пользователем. На ос-нове информации о языке создания запросов к моделям QVTo для системы UML Refactoring спроектирован класс QVTInterpreter.java, который интерпретирует QVT-запрос к диаграмме классов, а затем преобразует его в последовательность трансформаций, таких как добавление класса, добав-ление атрибута к классу, добавление метода к классу, добавление интерфейса, добавление метода к интерфейсу, добавление пакета, добавление класса в пакет, добавление интерфейса в пакет, добавление пакета в пакет. Для каждой трансформации спроектирован отдельный класс-наследник класса Refactoring.java, в ходе трансформации передаваемый на вход классу Transformator.java, который, в свою очередь, вызывает метод execute() каждой трансформации.
Abstract: The paper discusses the MDA (Model Driven Architecture) approach, which has been introduced by the OMG consortium and is aimed at the automation of the software development process. MDA pro-poses the following steps of the software development: design of the Platform Independent Model (PIM), design of the Platform Specific Model (PSM), development of the Code Model. The paper provides an overview of the MDA standards: XMI (XML Metadata Interchange), which unifiers model and metamodel interchange between software products; QVT (Que-ry/View/Transformation), which describes model query languages. The paper is aimed at the design of the QVT Operational Mappings language Interpreter for the UML Refactoring tool. The UML Refactoring tool provides the UML class diagram analysis and trans-formation. Typically, UML class diagrams are used to describe the software object-oriented architec-ture. UML Refactoring tool provides object-oriented metrics calculation (Avg, DIT, Avg. NOC, Avg. CBO, etc.) and searching for the transformations (Interface Insertion, Façade, Strategy) minimizing the refactoring fitness function value, which has been chosen by a user. Based on the information about the QVTo language, the Interpreter class has been designed for the UML Refactoring tool. This class translates QVT commands to the sequence of the transformations of the UML class diagram including add class transformation, add attribute to class, add method to class, add interface, add attribute to interface, add method to interface, add package, add class to package, add interface to package, add package to package. For each transformation, there is a newly designed class to extend Refactoring.java class. This class is an input for the Transformator.java class, which calls method execute() of the Refactoring.java class.
Ключевые слова: mda, модельно-ориентированный подход, проектирование программного обеспечения, архитектура программного обеспечения, uml refactoring, uml, qvt
Keywords: mda, model oriented approach, software architecture, software architecture, uml refactoring, uml, qvt
Просмотров: 295

7. Автоматизация верификации программ с использованием графоаналитических моделей вычислительного процесса [№3 за 2019 год]
Авторы: Зыков А.Г. (zykov_a_g@mail.ru) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), кандидат технических наук; Голованев Я.С. (golovanev98@mail.ru) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) (студент); Поляков В.И. (v_i_polyakov@mail.ru) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Постоянный рост объемов и количества создаваемого ПО требует новых инструментов, позволяющих сократить время на проектирование и разработку очередного продукта. В их число входят и средства автоматизации верификации. Верификация вычислительных процессов, реализованных программно, является сложной и трудоемкой задачей. Необходимость в новых инструментах автоматизации верификации возрастает из-за увеличения количества систем, использующих различные языки программирования, и требований к сокращению сроков реализации проектов. Актуальность задачи создания универсальных межязыковых средств верификации до сих пор высока. В работе рассматриваются метод и средства автоматизации верификации вычислительных процессов на основе описания графоаналитической модели. Предлагаемый метод заключается в следующем. По разработанной программистом программе восстанавливается описание на разработанном языке и сравнивается с эталонным описанием графоаналитической модели, по которому эта модель создавалась; далее в автоматическом режиме по результатам сравнения либо программа верифицируется и определяется корректной, либо выдается детальная информация о наличии несовпадения; в интерактивном режиме исходный текст программы модифицируется c учетом полученной информации, процесс верификации повторяется. Целью исследования является автоматизация верификации программ на языке С/C# по группе описаний графоаналитической модели вычислительного процесса. В рамках данного исследования было создано средство, позволяющее преобразовывать ис-ходные коды программ в описания графоаналитической модели и выполнять автоматизированную формальную верификацию проекта. Разработанная утилита была проверена на восстановленных описаниях графоаналитической модели программ на С/С# и Java для обработки массивов (сортировка слиянием, алгоритм Дейкстры). Синтезированный исполняемый модуль был успешно протестирован в окружении операционной системы Windows 10. В дальнейшем планируется развивать утилиту вместе с новыми версиями языка описания, что-бы расширить возможности анализа и верификации программ.
Abstract: The constant growth in the volume and quantity of software being created requires development of new tools that reduce the time for designing and developing the next product. These tools include automat-ed verification tools. Verification of computational processes implemented by software is a complex and time-consuming task. The need for new verification automation tools is increasing due to an in-crease in the number of systems using various programming languages and requirements for shortening the implementation of projects. So far the urgency of the task of creating universal interlanguage veri-fication tools remains high. The paper discusses the method and means of computational process verification automation based on the description of a graph analytical model. The proposed method assumes that a description in the developed language is restored according to the developed program and then it is compared with the reference description of a graph analytical model, according to which it was created. After that, in the automatic mode, the program is either verified and determined as correct by comparison results, or de-tailed information about a mismatch is given and a program source text is modified interactively ac-cording to the information received, and the verification process is repeated. The aim of the study is to automate verification of C/C# programs by a group of descriptions of a graph analytical model of a computational process. This study includes a developing a tool that allows converting program source codes into descrip-tions of a graph analytical model and performing automated formal verification of a project. The developed utility was tested on the recovered descriptions of the graph analytical model of C/C# and Java programs for array processing (merge sort, Dijkstra's algorithm). The synthesized exe-cutable was successfully tested in the Windows 10 operating system. In the future, it is planned to develop the utility along with new versions of a description language in order to expand the analyzing options and program verifying.
Ключевые слова: верификация, автоматизация, язык описания графоаналитической модели, конвертация программ, вычислительный процесс, синтаксический анализ, графоаналитическая модель
Keywords: verification, automation, language for description of the graph analytical model, program conversion, computational process, syntactic analysis, graph-analytic model
Просмотров: 296

8. Прототип интеллектуальной электронной книги с использованием технологии прямого наложения знаний [№3 за 2019 год]
Авторы: Бронфельд Г.Б. (stolem1985@gmail.com) - Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (доцент), кандидат технических наук; Киров Д.И. (tmdagger2000@gmail.com) - Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (аспирант); Кондратьев В.В. (vv-kondratiev@yandex.ru) - Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (профессор, чл.-корр. РАН), доктор технических наук;
Аннотация: В работе проведен анализ появления интеллектуальных электронных книг. Кратко рассмотрены основы создания интеллектуальных электронных книг в варианте элинги с использованием технологии прямого наложения знаний. Технология прямого наложения знаний обеспечивается применением новой модели представления знаний – молинги, фактически представляющей предложения текстов короткими семантическими сетями. Создаваемые базы знаний включают большой набор молинг. Применение технологии прямого наложения знаний приводит к присутствию в базе знаний только предложений с разным семантическим смыслом. Молинга соответствует структуре продукционных моделей, но имеет ядро, содержащее простое предложение с кодовым описанием, указанием фактора уверенности и постусловиями. Пост- условия могут содержать графические образы, файлы с данными или расчетные модели. Технология разработана в рамках проектирования экспертных систем, однако каждый из компонентов выполняется по-иному. В результате создан программный комплекс – элинга, обладающий уникальными возможностями по сравнению с обычными экспертными системами. Именно молинги позволяют применить технологию прямого наложения знаний. Логический вывод основан на использовании модифицированного правила modus ponens. Само нахождение решения осуществляется на основе диалого-ассоциативного поиска в процессе дискурса человек–компьютер с использованием промежуточных результатов, полученных при работе логического вывода. Описываются основные функции прототипа элинги и режимы работы. Данный подход позволяет на основе принципиально новой технологии более эффективно решать проблемы пользователей, не разрешимые или тяжело решаемые ранее на основе интеграции знаний.
Abstract: The paper considers the process of introduction of intelligent e-books (IEB). It briefly discusses the ba-sics of creating the IEB in the form of an elinga. Elinga is based on the technology of direct imposition of knowledge (TDIK). TDIK includes applying a new model of knowledge representation – molinga, which in fact repre-sents text sentences as short semantic networks. The developed knowledge bases include a large set of molingas. The use of TDIK makes the knowledge base to contain only sentences with different seman-tic meanings. Molinga corresponds to the structure of production models, however it has a core con-taining a simple sentence with a code description, indicating a confidence factor and postconditions. These postconditions might contain graphical images, data files, or calculation models. The technology is developed in the framework of expert systems design, however each component is implemented differently. As a result, a software package – elinga – has unique capabilities in com-parison with conventional expert systems. Molingas allow applying TDIK introduced by J. Gray to nu-meric data as well. A logical inference is based on using the modified modus ponens rule. The process of finding a solu-tion is based on the dialog-associative search in the human-computer discourse using intermediate re-sults obtained during the logical inference. The paper describes basic functions of the elinga prototype and its operation modes. The elinga ac-tually implements V. Bush’s dream. Based on a fundamentally new technology, this approach allows users to solve various problems that were unsolvable or difficult to solve earlier more effectively using different basis of knowledge integration.
Ключевые слова: прямое наложение знаний, элинга, молинга, текст, модель знаний, знания, книга
Keywords: direct imposing of knowledge, elinga, molinga, text, knowledge model, knowledge, book
Просмотров: 370

9. Реализация нечеткой модели взаимодействия объектов сложных технических систем на основе графов [№3 за 2019 год]
Автор: Мунтян Е.Р. (ermuntyan@sfedu.ru) - Южный федеральный университет (доцент);
Аннотация: В статье дано описание процесса разработки нечеткой модели на основе графов, позволяющей исследовать совместные действия объектов сложных технических систем на примере части си-стемы охраны протяженного периметра. В качестве объектов такой системы используются стацинарные и подвижные объекты охраняемого периметра, необитаемые интеллектуальные взаимо-действующие мобильные роботизированные платформы, лицо, принимающее решение по их перемещению (в данном случае компьютер), потенциальные нарушители, проникающие на территорию охраняемого периметра. Для представления объектов сложных технических систем в модели используется понятие «актор» в соответствии с акторно-сетевой теорией Б. Латура. Проанализированы результаты моделирования системы охраны протяженного периметра на примере трех моделей, учитывающих различные виды связи в графе: модель 1 с однотипными связями, модель 2 с однотипными и разнотипными связями, модель 3 с однотипными, разнотипными ребрами и связями в виде векторов. Для моделирования и исследования совместных действий объектов сложных технических си-стем предложена нечеткая модель взаимодействия акторов, позволяющая учитывать совокупность различных видов связи между вершинами графа согласно специфике предметной области. Данные модели реализованы в разработанном автором программном модуле. Экспериментальные исследования показали преимущество предложенной в статье модели 3 (граф с учетом множественных связей).
Abstract: The paper describes the process of developing a fuzzy model based on graphs, which allows investigat-ing the joint action of objects in complex technical systems using the example of a part of an extended perimeter security system. The objects of such system are stationary and mobile objects of a protected perimeter, uninhabited intelligent interacting mobile robotic platforms, a decision maker who controls their movement (here it is a computer), and potential intruders entering a protected perimeter territory. To represent objects of complex technical systems, the model uses the concept of “actor” according to the Actor-network theory of B. Latour. The results of simulating an extended perimeter protection system are analyzed on the example of three models that take into account various types of communi-cation in a graph: model 1 with the same type of connections, model 2 with the same and different types of connections, model 3 with the same type, different types of edges and multiple connections in a vector form. To simulate and study joint actions of objects in complex technical systems, the author proposes a fuzzy model of interaction of actors, which makes it possible to take into account the complex of vari-ous types of communication between graph nodes according to the specifics of the subject domain. These models are implemented in the software module developed by the author. Experimental research have shown the advantage of the model 3 proposed in the article (a multiple link graph).
Ключевые слова: сложная техническая система, граф, актор, разнотипные и множественные связи, нечеткая модель взаимодействия акторов, система охраны периметра, программная реализация
Keywords: complex technical system, graph, actor, heterogeneous and multiple connections, fuzzy actor interaction model, perimeter security system, program realization
Просмотров: 297

10. Разработка метода самообучения импульсной нейронной сети для защиты от DDoS-атак [№3 за 2019 год]
Авторы: Пальчевский Е.В. (teelxp@inbox.ru) - Уфимский государственный авиационный технический университет (аспирант); Христодуло О.И. (o-hristodulo@mail.ru ) - Уфимский государственный авиационный технический университет (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: Статья посвящена разработке специализированного метода обучения импульсной нейронной сети, позволяющего ускорить обнаружение и ликвидацию атак внешним несанкционированным трафиком. Рассмотрена проблема защиты доступности информации и обучения нейронных сетей, а также обоснована необходимость проведения математического анализа для создания новых способов самообучения нейронных сетей. Представлена разработанная самообучаемая импульсная нейронная сеть, необходимая для защиты от DDoS-атак. Разработан новый метод самообучения импульсной нейронной сети, в основу которого входит равномерное распределение нейронов по всем ядрам каждого процессора в кластере. Это позволяет нейронной сети обучаться в короткие сроки с нуля (530 минут), как следствие – быстро и эффективно ликвидировать DDoS-атаки. Проведено тестирование разработанной импульсной нейронной сети в условиях двух режимов –боевого и нормального. В результате получены нагрузочные значения на физические ресурсы каждого физического сервера в кластере. Длительное тестирование импульсной нейронной сети показывает достаточно низкую нагрузку на центральный процессор, оперативную память и твер-дотельный накопитель при DDoS-атаках. Соответственно, оптимальная нагрузка не только повышает доступность каждого физического сервера, но и предоставляет возможность параллельного запуска ресурсоемких вычислительных процессов без какого-либо нарушения функционирования рабочей среды. Тестирование проводилось на серверах вычислительного кластера, где импульсная нейронная сеть показала стабильную работу и эффективно защищала от DDoS-атак.
Abstract: The paper is devoted to the development of a specialized training method for a spiking neural network, which allows speeding up the detection and elimination of attacks by external unauthorized traffic. The paper considers the problem of protecting information availability and teaching neural net-works. It also justifies the need for mathematical analysis to develop new methods of self-learning of neural networks. The paper introduces the developed self-learning spiking neural network that is nec-essary to protect against DDoS attacks. A new self-learning method for a spiking neural network is based on the uniform distribution of neurons across all cores of each processor in a cluster. This allows a neural network to learn from scratch in a short time (530 minutes). As a result, it quickly and effec-tively eliminates DDoS attacks. The authors tested the developed spiking neural network in two modes: combat and normal. The tests gave load values for physical resources of each physical server in a cluster. Long-term testing of a spiking neural network shows fairly low load on a central processor, RAM and solid-state drive during DDoS attacks. Naturally, optimal load increases the availability of each physical server, and makes it possible to simultaneously run resource-intensive computational processes without any disruption of the working environment. Testing was conducted on computing cluster servers in one of Moscow data centers. The spiking neural network has shown stable operation and effective protection against DDoS attacks.
Ключевые слова: информационная безопасность, передача данных, сети, ddos, antiddos, unix, ос, данные, обработка данных, информация
Keywords: information security, data transfer, networks, ddos, antiddos, unix, operation system, data, data processing, information
Просмотров: 319

| 1 | 2 | 3 | Следующая →