Preview

Информатика

Расширенный поиск
Том 22, № 2 (2025)
Скачать выпуск PDF

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

7-32 410
Аннотация

Цели . Экспоненциальный рост урбанизированных территорий и численности городского населения потребовал разработки новых моделей и методов описания, оптимального управления рисками современных городов как больших и сложных социальных, технологических и логистических систем. Работа посвящена проблеме анализа рисков развития «умного города» как сложной социотехнической системы с позиций гипотезы семи поколений «умных городов» с использованием элементов математического моделирования. Ме т о д ы . Использованы анализ литературных источников, моделирование семи поколений «умного города» как сложной социотехнической системы на основе линейных дифференциальных уравнений, сценарный анализ развития концепции «умного города».
Результаты . Представлена общая характеристика концепции «умного города» и рассмотрены риски дезорганизации сервисов и процессов жизнедеятельности «умного города». Обоснована гипотеза семи поколений «умного города». Разработаны системы линейных дифференциальных уравнений, характеризующие каждое из поколений «умного города». Предложен подход к моделированию и оценке интегрального риска «умного города».
Заключение . Разработаны системы линейных дифференциальных уравнений, характеризующие каждое из семи поколений «умного города», а также соответствующие им риски. Предложена обобщенная модель интегральной оценки рисков «умного города» как сложной социотехнической системы на основе нелинейного дифференциального уравнения. Сформулированы основы методологии управления рисками дезорганизации сервисов и процессов жизнедеятельности для различных поколений «умного города» как эволюционирующей социотехнической системы

ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ

33-47 373
Аннотация

Цели . В настоящее время быстрое определение местоположения и размера объектов зданий с помощью изображений дистанционного зондирования имеет важное научно-исследовательское и практическое значение для городского планирования, мониторинга окружающей среды и управления стихийными бедствиями.
Методы . Предлагается метод обнаружения объектов на основе улучшенной сети YOLOv10, которая включает в себя механизм внимания Супертокен, модель RepConv (повторно параметризуемая свертка) и нормализованное взвешенное расстояние для более точного обнаружения зданий на изображениях дистанционного зондирования. Метод повышает точность и эффективность обнаружения, особенно для небольших объектов. Набор данных LEVIR-CD используется для обучения и тестирования модели.
Результаты . Экспериментальные результаты показывают, что предлагаемый метод демонстрирует лучшую точность при решении задачи обнаружения зданий, чем традиционный YOLOv10 и другие методы.
Заключение. Предлагаемый метод эффективно повышает точность и эффективность обнаружения зданий на изображениях дистанционного зондирования

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

48-62 321
Аннотация

Цели. Решается задача нахождения основных вероятностных характеристик функционирования полуоткрытой сети массового обслуживания, в которой интенсивность входного потока в узлы имеет несколько возможных уровней. При изменении уровня интенсивности потока возможно изменение скорости обслуживания запросов в узлах сети с целью оптимизации ее функционирования.
Методы. Для решения используется аппарат многомерных цепей Маркова с непрерывным временем и специальной блочной структурой инфинитезимального генератора.
Результаты. Получены алгоритмы и формулы для вычисления блоков генератора этой цепи, что позволяет вычислять ее инвариантное распределение вероятностей. Найдены формулы для вычисления основных характеристик производительности сети по известному инвариантному распределению вероятностей состояний цепи Маркова. Приведен численный пример, иллюстрирующий зависимость основных характеристик производительности сети от пропускной способности ее узлов. При выбранном экономическом критерии качества функционирования сети продемонстрирована возможность оптимизации перераспределения ресурсов сети между ее узлами при изменении уровня входного потока.
Заключение. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации функционирования различных реальных объектов, описываемых полуоткрытыми сетями массового обслуживания, например телекоммуникационных и логистических систем, мобильных роботизированных систем хранения, за счет адаптации распределения ресурсов сети между ее узлами к изменяющейся скорости поступления запросов

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

63-80 325
Аннотация

Цели. Решается задача двухмерного масштабирования управляемых вероятностных тестов небольшого размера, задающих исходные шаблоны, с помощью матриц Адамара. Показывается ограниченность применения классических подходов генерирования тестов, основанных на перечислении кандидатов в тестовые наборы. С повышением пороговых значений мер различия двоичных тестовых наборов увеличивается вычислительная сложность построения таких тестов. Главной целью настоящей статьи является развитие методов построения тестов на базе исходных шаблонов путем их расширения до требуемой разрядности на основании применения формальных правил.
Методы. Для двухмерного масштабирования исходных шаблонов с заданными пороговыми значениями расстояния Хэмминга применяются матрицы Адамара и рекурсивная процедура Сильвестра для их построения. При проведении экспериментальных исследований использовался метод статистических испытаний.
Результаты. Показано, что методы построения управляемых вероятностных тестов, основанные на использовании шаблонов, можно рассматривать как процедуру масштабирования управляемых вероятностных тестов до требуемой их разрядности. Для построения искомых тестов используются как шаблоны, характеризующиеся минимальной разрядностью наборов, так и любые управляемые вероятностные тесты. Сама процедура характеризуется как одномерное масштабирование, которое увеличивает разрядность тестовых наборов, но сохраняет их количество. С целью одновременного увеличения разрядности наборов и их количества предлагается метод, основанный на двухмерном масштабировании шаблонов с применением матриц Адамара. Это позволяет строить управляемые вероятностные тесты без трудоемкой процедуры перечисления кандидатов в тестовые наборы и вычисления для них значений меры (мер) различия. Показано, что уникальное свойство ортогональности матриц Адамара с ростом их порядка позволяет достигать отношений среднего значения расстояния Хэмминга между тестовыми наборами к их разрядности, близких к 1/2. Отмечено, что характеристики исходных шаблонов несущественно влияют на характеристики результирующих тестов, построенных с применением матриц Адамара, которые получены на основании рекурсивной процедуры Сильвестра. Работоспособность и эффективность предложенного подхода к построению управляемых вероятностных тестов оценены для случая тестирования запоминающих устройств. Показано, что управляемые вероятностные тесты, построенные с применением матриц Адамара, имеют заметно большую покрывающую способность по сравнению с вероятностными тестами.
Заключение. Рассмотрен метод генерирования тестовых наборов при формировании управляемых вероятностных тестов с использованием матриц Адамара. Основой предложенного метода является двухмерное масштабирование исходных шаблонов с применением указанных матриц. Показано, что использование различных шаблонов и их двухмерное масштабирование позволяют строить управляемые вероятностные тесты с требуемой разрядностью тестовых наборов и большим их количеством

БИОИНФОРМАТИКА

81-94 316
Аннотация

Цели. В настоящее время высокопроизводительные методы секвенирования широко используются в фундаментальных и прикладных исследованиях различных заболеваний человека. Секвенирование функционально значимых регионов генома человека позволяет одновременно идентифицировать множество сайтов генетического полиморфизма, имеющих диагностическую и (или) прогностическую значимость в отношении генетических заболеваний человека. В числе приоритетных целей в этой области стоит разработка эффективных программных инструментов обработки геномных данных и идентификации сайтов однонуклеотидного полиморфизма с использованием методов компьютерного моделирования и анализа больших данных.
Методы. Разработан программный комплекс для имитационного моделирования и идентификации сайтов однонуклеотидного полиморфизма с использованием методов машинного обучения. Реализована методика подхода имитационного моделирования и анализа сайтов однонуклеотидного полиморфизма в молекулах ДНК на основе бета-распределения или нормального закона распределения, параметры которых определяются по имеющимся экспериментальным данным, и методов интеллектуального анализа, обученных на смоделированных данных и применяемых для точной идентификации сайтов однонуклеотидного полиморфизма. Комплекс включает R-пакет, веб-приложение и вспомогательные программные средства для обработки экспериментальных данных геномного секвенирования.
Результаты. Проверка работоспособности представленного программного комплекса проведена на наборах смоделированных и экспериментальных данных геномного секвенирования клеток человека. Выполнен сравнительный анализ наиболее эффективных алгоритмов идентификации сайтов однонуклеотидных полиморфизмов. Наилучшие результаты получены для моделей машинного обучения.
Заключение. Применение программного комплекса повышает точность определения сайтов генетического полиморфизма в ходе анализа больших данных геномного секвенирования. Комплекс может использоваться для моделирования синтетических данных по экспериментальным данным или самостоятельно с целью всестороннего тестирования и выбора наилучших алгоритмов идентификации однонуклеотидных полиморфизмов, а также для генеративного моделирования данных, используемых при обучении алгоритмов идентификации на основе методов интеллектуального анализа

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

95-110 330
Аннотация

Цели. Целью проведенной аналитической и исследовательской работы являются проектирование и реализация прототипа системы установки личности пользователя и его привилегий путем совместного использования беспарольной FIDO2-аутентификации и управления доступом на основе атрибутов. В качестве источника пользовательских атрибутов предложены средства электронной идентификации, соответствующие стандартам ICAO.
Методы. В исследовании применялись: систематизация и анализ литературы и технических спецификаций; системный подход к анализу существующих реализаций систем беспарольного атрибутивного доступа и теоретических моделей, используемых при их проектировании; SCn- и SCg-код технологии OSTIS для семантического описания основных понятий и концепций, связанных с FIDO2-аутентификацией; программные платформы и библиотеки.
Результаты. Результатом работы является прототип системы атрибутивного доступа к информационным ресурсам в цифровой среде с использованием eID-карты Республики Беларусь и FIDO2-аутентификации. Разработанное приложение было контейнеризовано и развернуто на онлайн-сервере, его работоспособность проверена с различных платформ с помощью распространенных браузеров.
Заключение. Представлено исследование по разработке и первоначальной оценке прототипа системы управления доступом к информационным ресурсам с помощью аутентификации по спецификации FIDO2 и модели управления доступом на основе атрибутов. При этом в качестве источника пользовательских атрибутов применяются средства электронной идентификации, удовлетворяющие стандартам Международной организации гражданской авиации, в том числе eID-карта Республики Беларусь



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


ISSN 1816-0301 (Print)
ISSN 2617-6963 (Online)