Preview

Информатика

Расширенный поиск

«Информатика» – научный рецензируемый журнал  выходит четыре раза в год, начиная с 2004 года. Журнал входит в список научных изданий для опубликования диссертационных исследований Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь. Включен в наукометрическую базу данных ScienceIndex. С декабря 2017 года включен в базу данных Российского индекса научного цитирования.

Деятельность журнала «Информатика» направлена на развитие международного научного сотрудничества в области информационных технологий.

Целевая аудитория – отечественные и зарубежные авторы, специалисты в области информационных технологий и молодые ученые.

В журнале публикуются оригинальные и обзорные  статьи, описывающие результаты фундаментальных и прикладных исследований специалистов академического и вузовского профиля в области информатики и информационных технологий.

Основной целью журнала является публикация наиболее значимых новых результатов в указанной области. Приветствуются статьи, описывающие заключительные результаты научных проектов и диссертационных исследований, открывающие новые направления исследований, которые находятся на стыке информатики и других наук.

Все материалы, поступающие в редакцию журнала, проходят рецензирование.Статьи публикуются на русском, белорусском и английском языках.

Текущий выпуск

Том 18, № 4 (2021)
Скачать выпуск PDF

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 

7-16 38
Аннотация

Цели. Решается задача автоматизации информационной поддержки пользователя в системе принятия решений на этапе описания проблемной ситуации. Актуальность задачи связана с необходимостью сбора и обработки значительных объемов информации, поскольку при наличии большого количества факторов возможности человека часто оказываются недостаточными для поиска и систематизации нужных сведений. При решении задачи информационной поддержки пользователя на этапе описания проблемной ситуации преследуются три основные цели: построение математической модели соответствующих процессов, формирование и формализация совокупности основных понятий модели, разработка в рамках моделирования алгоритмов реализации взаимодействия пользователя с информационной системой.

Методы. Используются методы теории множеств, теории вероятностей и теории графов.

Результаты. Разработана математическая модель информационной поддержки пользователя на этапе описания проблемной ситуации. В процессе взаимодействия с пользователем система предъявляет ему для заполнения специальные шаблоны предложений и текстов. Вместе с шаблонами пользователь получает от системы тексты подсказок. Они синтезируются на основе разработанной автором ранее модели представления знаний в виде вербальных ассоциаций, т. е. семантических связей между словами и словосочетаниями, соответствующих ассоциативным отношениям между обозначаемыми ими сущностями в реальном мире.

Заключение. В качестве реализации предложенной в статье модели разработаны следующие алгоритмы: создания словаря коммуникативных фрагментов; создания фрагментно-слотовых шаблонов предложений, текстов и предметных областей; информационной поддержки пользователя. Словарь коммуникативных фрагментов создается в четыре шага в соответствии с их формальным определением. На каждом шаге последовательно проверяются четыре условия из данного определения. Фрагментно-слотовые шаблоны предложений формируются путем замены их базовых коммуникативных фрагментов слотами, а шаблоны текстов - как кортежи шаблонов их предложений. Фрагментно-слотовые шаблоны предметных областей создаются в виде реализации редукций бинарных отношений на множествах шаблонов предложений из соответствующих тематических корпусов текстов. Каждый тематический корпус текстов определяет некоторую предметную область.

17-25 257
Аннотация

Цели. Авторы преследовали цели показать необходимость внедрения сервиса видео-конференц-связи в процесс обучения, осуществить выбор сервиса видео-конференц-связи и провести компьютерный эксперимент с выбранным сервисом видео-конференц-связи BigBlueButton.

Методы. Рассмотрены проблемы выбора сервиса видео-конференц-связи из перечня программно-аппаратных видеоконференций и программного обеспечения видеоконференций. На этапе подбора программного обеспечения указаны особенности его работы, требования к аппаратному обеспечению и к интеграции во внутренние информационные системы. Нагрузочное тестирование сервиса видеоконференцсвязи проведено методом объемного тестирования и тестирования стабильности.

Результаты. Приведены графики нагрузки на аппаратные компоненты виртуального сервера в долгосрочном периоде. Описаны результаты анализа графиков на предмет выявления ключевых особенностей работы сервиса видео-конференц-связи в период тестовой и опытной эксплуатации.

Заключение. С учетом стоимости лицензирования, а также интеграции в систему электронного обучения осуществлен выбор сервиса видео-конференц-связи. Проведен компьютерный эксперимент с выбранным сервисом видео-конференц-связи BigBlueButton. Определены особенности работы аппаратного обеспечения виртуального сервера, на котором расположена система BigBlueButton. Представлены графики нагрузки на центральный процессор, оперативную память и локальную компьютерную сеть. Сформулированы проблемы эксплуатации сервиса на этапе прироста нагрузки.

26-39 27
Аннотация

Цели. Решается задача определения состояния умственной усталости оператора при передаче и обработке информации в условиях электромагнитных шумовых излучений. Актуальность задачи связана с необходимостью обработки и передачи информации конфиденциального характера оператором, находящимся в ограниченном пространстве мобильной технической системы.

Методы. Используются методы теории спектрального анализа экспериментально полученных данных.

Результаты. Результаты представленных экспериментальных исследований получены на основе обработки и анализа электроэнцефалограмм, зарегистрированных в стандартных отведениях Fp1, Fp2, F3, F4, С3, С4, P3, P4, О1, О2, F7, F8, T3, T4, T5, T6. Проанализированы спектральные плотности мощностей дельта-, альфа-, бета-, гамма-ритмов указанных отведений электроэнцефалограмм оператора при воздействии электромагнитных шумовых излучений.

Заключение. Наличие умственной усталости оператора в условиях электромагнитных излучений основывается на сравнительном анализе полученных результатов и описанных в научной литературе данных, связанных с возникновением хронической умственной усталости; усталости, вызванной выполнением симуляционных заданий военными, и усталости, вызванной выполнением теста RVP.

40-52 31
Аннотация

М э т ы. Галоўнай мэтай працы з’яўляецца даследаванне натуральна-маўленчых карыстальніцкіх інтэрфейсаў, а таксама стварэнне прататыпу такога інтэрфейсу на прыкладзе двухмоўнай пытальна-адказнай

дыялогавай  сістэмы  з  выкарыстаннем  рускай  і  беларускай  моў.  Натуральна-маўленчыя інтэрфейсы даследуюцца з пункту гледжання выкарыстання натуральнай мовы для арганізацыі дыялогу карыстальніка з камп’ютарнай сістэмай. Пры гэтым абмяркоўваюцца асноўныя складанасці, звязаныя з неадназначнасцю натуральнай мовы і неадпаведнасцю магчымасцей рэалізацыі натуральна-маўленчага інтэрфейсу спадзяванням карыстальніка.

М е та д ы. Прыводзяцца асноўныя прынцыпы мадэлявання натуральна-маўленчага карыстальніцкага інтэрфейсу. Будучы інтэлектуальнай сістэмай, у якасці асноўных сваіх кампанентаў ѐн мае базу ведаў, машыну  апрацоўкі  ведаў  і  карыстальніцкі  інтэрфейс.  Кампаненты  сістэмы  распазнавання  і сінтэзу маўлення па тэксце робяць натуральна-маўленчы інтэрфейс яшчэ больш зручным для карыстальніка.

В ы н ік і. Прадстаўлена апісанне прататыпа інтэрфейсу натуральнай мовы для інтэлектуальнай пытальна-адказнай сістэмы. Мадэль прататыпа ўключае ў сябе беларускую і рускую версіі падсістэмы («маўленне ў тэкст» і «тэкст у маўленне»), генерацыю адказаў у выглядзе натуральнай мовы і фармальнага тэксту. Дадатковы кампанент – падача на ўваход сістэмы чалавечага маўлення. Некаторыя дадзеныя, неабходныя для распазнавання натуральнага маўлення, захоўваюцца ў базе ведаў альбо ствараюцца на аснове існуючых ведаў. Сінтэз беларускага і рускага маўлення з'яўляецца неабходным для таго, каб зрабіць інтэрфейс на натуральнай мове больш зручным для карыстальнікаў.

З а к л ю ч э н н е. Прадстаўлена паслядоўнасць даследавання і праектавання натуральна-маўленчых карыстальніцкіх інтэрфейсаў. Прыводзіцца апісанне прататыпа інтэрфейсу натуральнай мовы для інтэлектуальнай пытальна-адказнай сістэмы.

53-68 51
Аннотация

Ц е л и. Разработать систему управления движением мобильного робота по  цветоконтрастной линии, а также найти значения коэффициентов  пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД-) регулятора, позволяющего роботу двигаться вдоль линии с заданной скоростью.

М е то д ы. Для настройки значений коэффициентов ПИД-регулятора используются методы перебора, автоматической настройки и генетический алгоритм.

Р е з у л ь т а т ы. Разработан программный комплекс настройки ПИД-регулятора учебного мобильного робота RoboCake, предназначенного для движения по замкнутой цветоконтрастной линии с заданной скоростью. Программный комплекс состоит из имитационной модели указанного робота в среде Simulink, четырех виртуальных трасс-полигонов и специализированного решателя на базе разработанного генетического алгоритма. С помощью предложенной функции пригодности реализована система управления мобильным роботом, удовлетворяющая поставленным условиям. На основе проведенных модельных экспериментов получены искомые значения параметров ПИД-регулятора.

З а к л ю ч е н и е.  Проведено сравнение эффективности различных методов настройки ПИД-регулятора. Разработанный программный комплекс предназначен для решения практической задачи движения мобильного робота по цветоконтрастной линии со скоростью 1 м/с. Полученные результаты могут быть применены для исследования методов эволюционной настройки систем стабилизации транспортных роботов, обеспечивающих их движение без перерегулирования.

КОСМИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ГЕОИНФОРМАТИКА 

69-78 26
Аннотация

Ц е л и. Решалась задача совершенствования программного комплекса обнаружения тепловых аномалий (ПК ОТА) по данным метеорологических спутников, разработанного в УП «Геоинформационные системы».

М е то д ы. В период с 2015 г. по настоящее время выполнялись работы по практической апробации и совершенствованию ПК ОТА. Для этого использовались спутниковые снимки территории Республики Беларусь, полученные с космических аппаратов серии NOAA. Особое внимание уделялось проблеме повышения точности определения координат пожаров и сокращения времени, необходимого для обработки исходных данных.

Р е з у л ь т а т ы.  Сделан ретроспективный анализ основных этапов совершенствования ПК ОТА и обобщены результаты, полученные в ходе практических испытаний. Описан веб-сервис, разработанный на основе ПК ОТА.

З а к л ю ч е н и е. Приведенные в статье сведения могут быть полезны для специалистов и исследователей, которые занимаются вопросами обнаружения тепловых аномалий (пожаров) с использованием данных дистанционного зондирования Земли, полученных с метеорологических спутников.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 

79-95 38
Аннотация

Ц е л и. При проектировании системы городского электротранспорта, заряжающегося во время движения, в том числе автономных троллейбусов с батареями увеличенной емкости, актуальной является оптимизация зарядной инфраструктуры для парка такого транспорта. Зарядная инфраструктура выделенных маршрутов состоит из секций контактной сети вдоль маршрутов и стационарных зарядных станций заданного типа на конечных остановках маршрутов. Она предназначена для обеспечения движения троллейбусов и восстановления заряда их батарей, израсходованного на участках автономного хода.

Цель исследования заключается в создании моделей и методов выработки экономически эффективных решений по зарядной инфраструктуре, обеспечивающих функционирование парка автономных троллейбусов с учетом ряда специфических условий. Условия включают обеспечение заданного диапазона автономного хода троллейбусов при заданной скорости расхода энергии на маршрутах и гарантийного срока эксплуатации их батарей, а также предотвращение разряда батарей ниже критического уровня при различных режимах эксплуатации в течение срока их службы.

М е то д ы. Используются методы теории множеств, теории графов и линейной аппроксимации.

Р е з у л ь т а т ы.  Разработана математическая модель задачи оптимизации зарядной инфраструктуры парка автономных троллейбусов. В качестве целевой функции выбраны суммарные приведенные годовые затраты на зарядную инфраструктуру. Модель сформулирована в виде задачи математического программирования с квадратичной целевой функцией и линейными ограничениями.

З а к л ю ч е н и е. Для решения сформулированной задачи математического программирования могут использоваться стандартные решатели типа IBM ILOG CPLEX, а также, с учетом ее вычислительной сложности, эвристический метод «роя частиц». Решение задачи заключается в выборе конфигурации расположения секций контактной сети на маршрутах и длительностей зарядки троллейбусов на конечных остановках, определяющих соответствующие количества стационарных зарядных станций на этих остановках.

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

96-107 27
Аннотация

Ц е л и. С ростом трудоемкости верификации и моделирования современных СБИС, содержащих сотни миллионов транзисторов, основными инструментами автоматизированного проектирования и верификации становятся средства извлечения из плоского (неиерархического) описания схем на транзисторном уровне иерархического описания на уровне логических элементов. Средства декомпиляции транзисторных схем не только позволяют существенно снизить время выполнения проверки топологии, но и служат основой для генерации тестовых наборов, логического перепроектирования интегральных схем и обратного инжиниринга для обнаружения несанкционированных вложений.

Целью работы является решение задачи извлечения структуры функционального уровня из плоской схемы транзисторного уровня путем распознавания в ней подсхем, реализующих логические элементы.

М е то д ы. Предлагаются графовые методы решения некоторых ключевых задач, возникающих на этапе структурного распознавания КМОП-вентилей в транзисторной схеме: разбиение графа на компоненты связности, соответствующие подсхемам из транзисторов; распознавание подсхем, являющихся логическими элементами, и реализуемых ими функций; формирование библиотеки распознанных вентилей и построение двухуровневого описания транзисторной схемы. Исходная плоская и полученная двухуровневая транзисторные схемы представляются в формате SPICE.

Р е з у л ь т а т ы.  Предложенные методы реализованы на языке C++ как часть программы декомпиляции транзисторных схем для случая, когда искомая библиотека логических элементов заранее неизвестна. Все шаги предлагаемых процедур структурного распознавания КМОП-вентилей в плоской транзисторной схеме выполняются за линейное время от числа транзисторов исходной схемы.

З а к л ю ч е н и е. Программа декомпиляции была протестирована на практических схемах транзисторного уровня. Показано, что она имеет достаточное быстродействие, чтобы обрабатывать схемы более чем со 100 тыс. транзисторов за несколько минут на персональной ЭВМ. В настоящее время авторами разрабатываются методы распознавания в транзисторной схеме более сложных элементов, таких как элементы памяти.

УЧЕНЫЕ БЕЛАРУСИ 

 
108-110 24
Аннотация

В сфере науки и образования СССР и Беларуси привычно говорить о Геннадии Васильевиче Римском прежде всего как о крупном ученом в области технической кибернетики, информатики, автоматического управления, интеллектуальных систем. И это логично по отношению к доктору технических наук, профессору, члену-корреспонденту Академии наук Беларуси, лауреату ее премии, отдавшему научной деятельности более 40 лет. Он автор семи монографий (одна из них переведена и издана в США), десятков брошюр и препринтов, сотен статей и докладов на международных и всесоюзных научно-технических конференциях, 30 изобретений новых устройств и систем, свидетельства на промышленный образец. Геннадий Васильевич подготовил двух докторов, 19 кандидатов наук, его подпись как председателя ГЭК стоит на сотнях дипломов выпускников БГУИР.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.