Preview

Информатика

Расширенный поиск
Том 17, № 3 (2020)
Скачать выпуск PDF

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

7-24 68
Аннотация

Разработана общая модель возникновения и эволюции хаотических волновых процессов в электрохимически  активных  нейроновых  средах  на  основе  предложенного  метода  матричной  декомпозиции операторов нелинейных систем. Рассмотрены математические модели  Ходжкина –  Хаксли и ФитцХью – Нагумо электрохимически активной нейроновой среды. Определены необходимые условия самоорганизации хаотических автоколебаний в модели ФитцХью – Нагумо. Компьютерное моделирование на основе матричной декомпозиции хаотических волновых процессов в электрохимически активных нейроновых средах  показало  взаимодействие нелинейных процессов высших  порядков, приводящее к стабилизации (конечной величине) амплитуды хаотического волнового процесса. Математически это выражается  в  синхронном  «противодействии» нелинейных  процессов  четных  и  нечетных  порядков в общей векторно-матричной модели электрохимически активной нейроновой среды, находящейся в хаотическом режиме. Отмечено, что режим жесткого самовозбуждения нелинейных колебаний в электрохимически активной нейроновой среде приводит к появлению хаотического аттрактора в пространстве состояний. Вместе с тем предложенная векторно-матричная модель позволила найти более общие условия возникновения и эволюции хаотических волновых процессов по сравнению с моделью начальной турбулентности Ландау и, как следствие, объяснить возникновение согласованных нелинейных явлений в электрохимически активной нейроновой среде.

25-35 58
Аннотация

Проблема агрегации информации является одной из ключевых при разработке и внедрении экспертных систем в медицинской практике. Как правило, общая информация о пациенте, а также данные о проводимых обследованиях являются частью нескольких разобщенных информационных систем, в каждой из которых используется своя схема представления и хранения информации. В работе рассматривается решение по агрегации данных об обследованиях и пациентах в медицинских учреждениях с использованием предложенного механизма формальных проекций, который позволяет унифицировать процесс извлечения информации из различных видов источников. Для представления информации о пациентах и обследованиях предлагается применение графовой модели, способствующей оптимизации поддержки запросов по отдельному пациенту и по совокупности исторических данных отдельного вида обследования. Показывается, что такое представление может быть использовано для централизованной обработки данных различными методами интеллектуального анализа.

ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ И РЕЧИ

36-43 54
Аннотация

Приводятся результаты разработки программно-аппаратного комплекса (микромодуля) по обнаружению и классификации изображений подстилающей поверхности Земли. Микромодуль используется на борту легких беспилотных летательных аппаратов (дронов). Полученное устройство имеет размеры 5,2×7,4×3,1 см, массу 52 г., работает на одноплатном микрокомпьютере модели Raspberry Pi Zero Wireless и использует сверточную нейронную сеть на основе архитектуры MobileNetV2 для классификации изображений в реальном времени. При разработке микромодуля авторы преследовали цель добиться качества  классификации  изображений  в  реальном  времени  на  недорогом  мобильном  оборудовании с малой вычислительной способностью, сопоставимого с качеством классификации популярными архитектурами глубоких сверточных сетей. Приведенные в статье сведения могут быть полезны инженерам и научным работникам, разрабатывающим компактные бюджетные мобильные системы обработки, анализа и распознавания изображений.

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

44-53 51
Аннотация

Задача декомпозиции булевой функции заключается в представлении заданной булевой функции в виде суперпозиции некоторых булевых функций, каждая из которых имеет меньшее число аргументов, чем исходная функция. Алгебраическая декомпозиция (в англоязычной литературе bi-decomposition) представляет заданную функцию в виде некоторой заданной операции алгебры логики над двумя булевыми функциями, и эта задача, таким образом, сводится к их определению. Предлагается эвристический метод алгебраической декомпозиции для не полностью определенных (частичных) булевых функций. Исходная булева функция задается двумя множествами, одно из которых представляет собой область булева пространства аргументов, где функция имеет значение 1, а другое – область булева пространства, где функция имеет значение 0. Рассматривается полный граф ортогональности булевых векторов, составляющих область определения заданной функции. В нём выделяются ребра, концы каждого из которых соответствуют элементам булева пространства, на которых функция имеет различные значения. Задача алгебраической декомпозиции сводится к задаче о двухблочном взвешенном покрытии множества выделенных ребер указанного графа его полными двудольными подграфами (бикликами). Каждой биклике приписывается определенным образом дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ), и весом биклики считается пара некоторых параметров соответствующей ДНФ. По каждой из биклик полученного покрытия строится булева функция, аргументами которой являются переменные из элементарной конъюнкции минимального ранга соответствующей ДНФ, что является решением задачи алгебраической декомпозиции. Описана методика получения указанного покрытия для двух видов выходной функции.

54-63 46
Аннотация

Рассматривается задача разбиения логической схемы на подсхемы, имеющая большое значение при выполнении оптимизационных преобразований в процессе синтеза схемы. Приводится краткий обзор методов и алгоритмов разбиения, выделяются две группы алгоритмов: конструктивные и итеративные. Представляется интерпретация логической схемы в виде графа, формулируется задача разбиения в теоретико-графовой модели и предлагается набор алгоритмов для ее решения. Функционирование логической схемы задается системой логических уравнений. Алгоритмы осуществляют разбиение системы логических уравнений на подсистемы с выполнением ограничений по числу входных и выходных переменных. Рассматриваются структуры данных, необходимых для выполнения алгоритмов. Описываются различные виды взаимосвязей уравнений, определяющих получение оптимальных решений. Исследуются вопросы применения алгоритмов разбиения для улучшения качества схемы на этапе технологически независимой оптимизации. Результаты экспериментального исследования, выполненного с помощью процедуры BDD-оптимизации функционального описания схемы и промышленного синтезатора LeonardoSpectrum  подтверждают  эффективность  разработанных  алгоритмов.  Алгоритмы  реализуются в виде набора процедур разбиения схемы в рамках экспериментальной системы логического проектирования FLC.

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

64-71 54
Аннотация

Рассмотрены распределенные инфокоммуникационные сети, в которых осуществляется взаимодействие пользователей, серверов приложений и баз данных для обеспечения реализации различных прикладных задач. При доступе к инфокоммуникационной сети первой процедурой является установление подлинности взаимодействующих субъектов посредством их аутентификации на основе использования механизма паролей. Показано, что для социальных сетей с большим числом пользователей широко применяемая оценка безопасности парольных систем на основе расчета вероятности его подбора недостаточна. Приведены графики вероятности появления одинаковых паролей у двух пользователей при длине пароля 6, 7 и 8 знаков, объеме алфавита 36, 42 и 57 знаков и количестве пользователей не более 107. Дана оценка стойкости парольных систем аутентификации инфокоммуникационных сетей на основе критерия «парадокс дней рождения». Определено, что известные социальные сети, имеющие число пользователей, сравнимое с числом используемых паролей, являются нестойкими к атакам «дней рождения». Показано, что для таких систем стойкость парольной системы к взлому должна оцениваться исходя из критерия m=An/2 .

 

72-77 57
Аннотация

На основе анализа данных об уязвимостях веб-ресурсов и метрики CVSS (Common Vulnerability Scoring System) изучено распределение усредненной величины оценки по стандарту CVSS для расчета числового показателя уязвимости по десятибалльной шкале для сайтов Республики Беларусь. Проведена проверка гипотезы о распределении оценки уязвимостей CVSS по закону Пуассона методом критерия хи-квадрат. Установлено, что около 10 % веб-ресурсов из исходной генеральной выборки размером 19 000 имеют критическую усредненную оценку уязвимости. В рамках проведенного исследования создана универсальная система для сбора технической информации об активных веб-ресурсах в сети Интернет из общедоступных каталогов и реестров. Разработаны специальные шаблоны поиска с помощью RegExp-выражений языка программирования JavaScript для точного определения версий технологий, которые были использованы для создания веб-сайтов. На базе полученных данных установлены процентные соотношения используемых технологий, доменов верхнего уровня и географическое расположение серверов, которые обслуживают веб-ресурсы. Предлагаемая система может быть адаптирована под любые уникальные требования, необходимые специалистам по защите информации для проведения аудита безопасности веб-ресурсов.

78-86 62
Аннотация

Предлагается эффективный способ защиты компьютерных сетей от эксфильтрации данных через систему доменных имен (англ. Domain Name System, DNS), которая представляет собой способ сокрытия передачи конфиденциальной информации удаленному злоумышленнику путем инкапсуляции данных в запрашиваемое доменное имя. Рассматриваются DNS-запросы, в которых передается украденная информация, c зараженного вредоносной программой узла на внешний узел, управляемый злоумышленником. Описывается подход для обнаружения подобных запросов с помощью текстовой классификации доменных имен сверточной нейронной сетью. Эффективность подхода базируется на предположении, что доменные имена, используемые для эксфильтрации данных, отличаются от доменных имен, сформированных из слов естественного языка. Для классификации запросов в сверточной нейронной сети предлагается использовать символьное встраивание с целью представления строки доменного имени. Производится оценка качества распознавания эксфильтрации данных через DNS с помощью ROC-анализа для обученной нейронной сети.

Демонстрируется архитектура программного обеспечения для развертывания обученной нейронной сети в существующую инфраструктуру DNS с целью практической защиты компьютерных сетей от эксфильтрации данных. Архитектура подразумевает формирование зон с политикой ответов для блокировки отдельных запросов, классифицируемых как вредоносные.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

87-94 53
Аннотация

Предлагаются количественные характеристики информационных ресурсов автоматизированных информационных систем (АИС). Рассматриваются сущности, представляемые в АИС отображением информационного объекта, и их составные части (информационная единица, информационный элемент). Обосновывается состав информационного пространства такой системы, которое представляет собой всю обрабатываемую в ней информацию, вспомогательные информационные средства информационных ресурсов и сведения о системе и ее пользователях.  Применение количественных значений к характеристикам информационных ресурсов создаваемых систем, учитывающих смысловые свойства отображаемых в АИС информационных объектов, позволит повысить качество проектных решений по АИС и их эксплуатационные показатели на стадиях создания и эксплуатации в течение жизненного цикла.

95-112 58
Аннотация

Интернет продолжает расти быстрыми темпами, более чем 1,5 млрд веб-сайтов в2019 г. по сравнению только с одним в1991 г. Появление огромных веб-сайтов различной сложности и типов делает оценку качества этих сайтов чрезвычайно важной и трудной задачей. В связи с этим в статье представлен новый подход к оценке веб-сайтов путем разработки новой Методологии Оценки Качества Веб-Сайтов Универсальная Звезда (МОКВУЗ) на теоретической и эмпирической основе. Чтобы повысить надежность и достоверность результатов исследования, были приведены обширный обзор литературы, углубленные и качественные интервью и оценки пользователей. Таким образом, в статье представлены результаты отбора и  категоризации общих  атрибутов качества для МОКВУЗ с трехуровневой структурой, состоящей из критериев качества высшего уровня, субкритериев и показателей. Эти аспекты качества основаны на сочетании субъективных и объективных показателей. Следовательно, МОКВУЗ становится способной оценивать широкий спектр различных веб-сайтов независимо от принадлежности к домену и предоставляемых ими услуг, включая сайты Веб 3.0.



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


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