Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 4 за 2017 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Методический подход к формированию функциональных требований к системе защиты от компьютерных атак для автоматизированных систем управления и его программная реализация [№4 за 2017 год]
Автор: Дроботун Е.Б.
Просмотров: 6678
Одной из основных стадий разработки и построения автоматизированных систем управления различного назначения в защищенном исполнении является формирование функциональных требований к разрабатываемой автоматизированной системе, в том числе и функциональных требований к защите автоматизированной системы от компьютерных атак и других видов информационно-технического воздействия. Оптимально сформированные и обоснованные функциональные требования к системе защиты от компьютерных атак позволят, с одной стороны, обеспечить необходимый уровень защиты автоматизированной системы, а с другой – минимизировать потребление вычислительных и человеческих ресурсов защищаемой автоматизированной системы, объем которых в любой автоматизированной системе ограничен и конечен. Одним из возможных путей формирования и обоснования оптимальных функциональных требований к системе защиты от компьютерных атак является применение риск-ориентированного подхода к формированию и обоснованию этих требований, который заключается в выявлении степени опасности и вероятности проявления возможных угроз безопасности в отношении защищаемой автоматизированной системы. В статье предлагается методический подход к формированию функциональных требований к системам защиты от компьютерных атак для автоматизированных систем управления, основанный на оценке риска угроз безопасности информации в автоматизированной системе и угроз ее безопасного функционирования. Применение предложенного методического подхода позволит сформировать оптимальные функциональные требования к системе защиты от компьютерных атак для автоматизированных систем управления различного назначения, реализация которых дает возможность достичь оптимального распределения ресурсов автоматизированной системы для обеспечения функционирования системы защиты от компьютерных атак.

12. Методы и средства построения алгоритмов логического управления по графическим моделям [№4 за 2017 год]
Автор: Парамонов А.В.
Просмотров: 7133
В статье рассматриваются проблемы, возникающие при составлении алгоритмов управления в автоматизированных системах управления технологическими процессами на базе программируемых логических контроллеров, а именно алгоритмов логического управления. Такие алгоритмы реализуются, например, в системах управления электроприводом верхнего уровня. Процесс составления алгоритмов будем называть алгоритмизацией. Одной из основных проблем алгоритмизации задач логического управления является отсутствие визуальных, интуитивно понятных форм представления алгоритмов, не требующих от пользователя знаний сверх его компетенции. Под пользователем алгоритма здесь подразумеваются и программист, и эксперт в предметной области. В случае программиста знаниями сверх компетенции являются знания о предметной области, а в случае эксперта – знания о формальных теориях, лежащих в основе форм представления алгоритмов, навыки корректной постановки задачи управления. Целью данного исследования является повышение уровня абстракции процессов алгоритмизации задач логического управления. Для достижения поставленной цели в статье предлагаются графические модели автоматизированных технологических установок как средство алгоритмизации указанных задач, формализуется понятие алгоритма логического управления применительно к графическим моделям, дается детальное описание методов получения по графическим моделям алгоритмов логического управления в форме таблиц решений с ограниченными входами и в форме таблиц, реализующих автоматы Мура. Приводится описание специализированной среды разработки графических моделей и алгоритмов логического управления Logic Algorithm Designer. Описываются интерфейс программы, основные функциональные возможности, принципы работы программы. Приводятся примеры алгоритма логического управления и программного кода функционального блока МЭК 61131-3, генерируемого автоматически из алгоритма. Предложенные в статье методы и средства алгоритмизации позволяют улучшить связь разработчика программ с экспертами предметной области, сохраняя при этом высокое качество этих программ, обеспечивая их полноту и непротиворечивость. Использование предложенных методов и средств позволяет снизить затраты времени на разработку за счет автоматического получения кода и значительно более детальной проработки алгоритма управления.

13. Модель оценки временных характеристик решения задачи в геоинформационной системе корабля [№4 за 2017 год]
Авторы: Смирнов П.И., Татарникова Т.М., Яготинцева Н.В.
Просмотров: 6177
Предлагается модель оценки временных характеристик обработки данных в геоинформационной системе корабля, представляющей собой локальную вычислительную сеть с коммутацией сегментов. Сетевая информационная инфраструктура корабля позволяет обеспечить одновременную передачу данных между всеми взаимодействующими парами «клиент–сервер». Математическим аппаратом модели служит разомкнутая сеть систем массового обслуживания. Параметрами модели являются интенсивность входного потока заявок, производительность узлов геоинформационной системы корабля и матрица переходных вероятностей. Оценка временных характеристик обработки данных реализуется проведением вычислительного эксперимента на модели. Постановка задачи моделирования сформулирована как задача выбора технических характеристик клиентской части геоинформационной системы при обеспечении гарантированного времени отклика системы. Построенные в результате эксперимента зависимости времени обработки данных от нагрузки на систему и от производительности автоматизированных рабочих мест позволяют выбрать оптимальный вариант комплексирования клиентской части геоинформационной системы корабля с ее серверной частью. Требование к гарантированному времени обработки данных варьируется в зависимости от района плавания и представляет собой свертку времени установления соединения «клиент–сервер» и времени приема пространственных данных навигационными системами корабля.

14. Модель сервисного обслуживания компьютерных тренажеров военного назначения [№4 за 2017 год]
Автор: Вус А.В.
Просмотров: 8965
В статье рассматриваются вопросы сервисного обслуживания компьютерных тренажеров для подготовки военных специалистов. В связи с активным перевооружением Вооруженных Сил РФ отмечается важность применения компьютерных тренажеров для подготовки военных специалистов. Определяются общая модель жизненного цикла компьютерного тренажера и модель существующей системы сервисного обслуживания. Проводится анализ существующей системы сервисного обслуживания компьютерных тренажеров военного назначения и ее места в жизненном цикле тренажера, выявлены недостатки системы. Определяются показатели актуальности компьютерного тренажера, влияющие на эффективность применения компьютерного тренажера для подготовки военных специалистов в образовательных организациях и учебных заведениях и их связь с сервисным обслуживанием. Рассматривается целесообразность проведения работ по модернизации и по бюллетеням для актуализации компьютерного тренажера. Обосновывается необходимость создания новой модели сервисного обслуживания компьютерных тренажеров, позволяющей учитывать вопросы актуализации и доработки специального ПО. Отмечается роль организации-разработчика в актуализации компьютерного тренажера. Предложена модель сервисного обслуживания, позволяющая поддерживать компьютерный тренажер не только в исправном, но и в актуальном состоянии.

15. О задаче ретроконверсии неформатных документов в системах формирования и предоставления цифрового контента [№4 за 2017 год]
Авторы: Сотников А.Н., Чередниченко И.Н.
Просмотров: 6475
Рассматривается математическое обоснование решения задачи ретроконверсии (восстановления) сканированных неформатных документов применительно к задаче наполнения и публикации цифровых фондов электронных библиотек. Рассмотрены алгоритмы автоматической кластеризации и формирования автоадаптивных шрифтов, используемые для ретроконверсии документов. В качестве механизма работы с кластеризуемыми объектами используется классический подход для формирования вектора признаков на основе модели алгоритма вычисления оценок, описывающего каждый рассматриваемый объект. Алгоритм автоматической кластеризации построен на основе статистического подхода к формированию характеристических векторов каждого кластера и к динамическому построению разделяющих гиперплоскостей. В связи со спецификой решаемых задач используется контурный подход к обработке графических объектов, который позволяет применить методы частотного анализа на основе преобразования Фурье. Представлены оценки необходимой и достаточной размерности вектора признаков, используемого как для описания графических объектов, так и для их восстановления с минимальными искажениями в результате формирования выходных документов, полученных при выполнении ретроконверсии. Приведены возможные перспективы развития описанного метода ретроконверсии неформатных документов в области организации контекстного поиска внутри графических документов.

16. Оптимальная энтропийная кластеризация в информационных системах [№4 за 2017 год]
Автор: Аскерова Б.Г.
Просмотров: 8510
В данной работе исследована возможность разработки нового метода кластеризации данных в информационных системах. Кластеризация – это процесс нахождения возможных групп в заданном множестве с учетом признаков схожести или различия элементов этого множества. Существующий метод энтропийной кластеризации представляет собой информационно-теоретический подход к задаче кластеризации. В статье предлагается метод оптимальной энтропийной кластеризации высокоразмерных данных в информационных системах, который базируется на энтропийном подходе к выбору состояния элементов сообщений. Дано его математическое обоснование. Разработанный метод оптимальной энтропийной кластеризации базируется на известном принципе «малая величина энтропии соответствует большому количеству информационного содержания» и позволяет формировать режим не только оптимальной кластеризации, но и сокращения признакового пространства. Предложены методики вычисления степени оптимальности проведенной кластеризации, а также сокращения признакового пространства высокоразмерных данных при их первичной обработке.

17. Оценка состояния безопасности интернет-сайтов как плохо формализуемых объектов на основе методов нечеткой логики [№4 за 2017 год]
Авторы: Дим Д.Т., Богатиков В.Н., Клюшин А.Ю.
Просмотров: 8416
Статья посвящена анализу времени загрузки страницы, что является важным показателем для любого web-сайта. Как правило, сайты размещены на web-серверах с определенными характеристиками. Они взаимодействуют с окружающей средой, которая в большей части агрессивна и неопределенна (внешние угрозы, такие как проникновение, отказ в обслуживании, внедрение кода в язык структурированных запросов SQL и т.д.). Нужно отметить, что существуют и неопределенности, порождаемые аппаратным и программным обеспечением. Любой сайт может быть подвержен влиянию внешнего окружения и различных подсистем обслуживания функций web-сайтов, что приводит к возникновению нештатных ситуаций и порождает неопределенность его работы. Степень неопределенности практически не всегда можно оценить только на основании статистического материала. Это приводит к увеличению количества методов и средств интеллектуализации выполнения оценок на основе методов искусственного интеллекта, в частности, методов, построенных на применении нечетких оценок.

18. Показатели безопасности космического аппарата в полете и генерация информации для предупреждения о высокоскоростном взаимодействии [№4 за 2017 год]
Авторы: Ягольников С.В., Храмичев А.А., Катулев А.Н., Палюх Б.В., Зыков И.И.
Просмотров: 9059
В данной работе рассматривается одно из ключевых необходимых условий для обеспечения безопасности функционирования космического аппарата, находящегося на орбите, – своевременное и достоверное предупреждение об угрозе опасных столкновений космического аппарата с малоразмерными объектами космического мусора. Цель предупреждения – своевременная защита аппарата от столкновений. Предполагается, что космический аппарат оснащен оптико-электронной системой обнаружения и измерения координат текущего положения объектов, окружающих защищаемый аппарат. Предложены показатели безопасности функционирования космического аппарата, обусловленные возможными столкновениями с объектами космического мусора, программы и структуры алгоритмов выработки информации для предупреждения о возможных столкновениях. Предложены следующие программы и алгоритмы: оценка опасности обнаруженного оптико-электронной системой объекта космического мусора; перевод координат объекта из сферической системы координат оптико-электронной системой в инерциальную систему координат с началом в центре Земли и сглаживание их как выборки измерений в инерциальной системе для последующего построения эллипса-орбиты движения объекта; оценка текущего расстояния между космическим аппаратом и обнаруженным объектом космического мусора, в частности, алгоритмы определения координат точки пересечения плоскости эллипса движения космического аппарата траекторией движения объекта космического мусора, проверки условия прохождения эллиптической траекторией движения космического аппарата через вычисленную точку пересечения, вычисления длин дуг траекторий движения объекта космического мусора и космического аппарата от текущих точек их положения до установленной точки пересечения при выполнении условия ее принадлежности траектории движения космического аппарата, вычисления текущего расстояния между космическим мусором и космическим аппаратом; оценка момента времени возможного столкновения объекта с аппаратом.

19. Построение единой архитектуры интеграции производственных данных в горнодобывающей компании [№4 за 2017 год]
Авторы: Темкин И.О., Конов И.С., Кубенова А.Л., Зартенова Л.Г.
Просмотров: 10058
В статье представлен анализ существующих подходов к организации информационных систем, таких как инте- грация по принципу точка–точка, реализация с помощью общей БД, создание единой шины данных, и к их модификации. На примере горнорудного производства рассмотрено использование как готовых решений на базе сторонних ERP-систем, так и собственных приложений, разработанных в компаниях горнодобывающего сектора. Проанализированы используемые методы интеграции различных систем, обеспечивающих единую информационную базу предприятий. Рассмотрены типизированные бизнес-процессы горнорудных предприятий, охватывающие весь цикл производственно-экономической деятельности, и выполняемые при этом задачи с выделением ключевых особенностей и ограничений для создаваемых систем. Описаны обобщенные потоки данных, характерные для горнорудных компаний, а также способы информационного взаимодействия систем на различных функциональных уровнях. В рамках исследуемой области озвучена проблема, связанная с необходимостью изменения существующих архитектур интеграции данных. Дана оценка существующих подходов к организации информационных систем и выделены преимущества и недостатки таких подходов с точки зрения горнодобывающих компаний. Предложено решение на основе сервис-ориентированной архитектуры. Рассмотрена возможность создания единой корпоративной интеграционной шины, позволяющей наиболее эффективно осуществлять интеграцию новых систем в существующую ИС предприятия при минимальных трудозатратах, с учетом ограничений и поставленных задач исследуемой области. Описаны базовые механизмы, рассмотрены преимущества и недостатки использования такого подхода, представлен обобщенный способ его реализации для горнодобывающих компаний.

20. Построение онтологии на основе нереляционной базы данных для интеллектуальной системы поддержки принятия решений медицинского назначения [№4 за 2017 год]
Авторы: Еремеев А.П., Ивлиев С.А.
Просмотров: 10667
По мере наращивания объемов данных в системах здравоохранения становится возможным использование комплексных методов программной обработки данных для поддержки принятия решений в сложных проблемных ситуациях. Ввиду сильной гетерогенности среды (разные формы отчетности, форматы файлов, итеративный процесс работы с пациентом) требуется создание гибкой системы, которая позволит эффективно работать в описанных условиях. Рассматривается процесс построения и использования онтологии на основе нереляционной БД для интеллектуальной системы поддержки принятия решений для исследования и диагностики сложных патологий зрения и для проведения интеллектуального анализа данных в гетерогенной среде. Также рассматривается построение программного интерфейса для работы с такой онтологией. Создаваемая онтология ориентирована на хранение как данных об обследованиях пациентов, проводимых врачом, так и заключений по ним. Нереляционая БД позволяет в таком случае более эффективно оперировать данными в гетерогенных средах, примером которых являются медицинские исследования. Показаны основные преимущества нереляционных БД по сравнению с традиционными реляционными: более удобное оперирование данными в рамках заданной онтологии, ее расширение и дополнение, извлечение требуемых данных по запросу. Описана программная реализация предложенного подхода и проиллюстрирована ее работа. По итогам проведенной работы предложены дальнейшие пути развития в данной области, а именно: обобщение полученных результатов на решение других схожих задач медицинской диагностики, а также подключение новых методов, таких как семантический поиск по историям болезней, в реализуемую интеллектуальную систему поддержки принятия решений.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►