Preview

Информатика

Расширенный поиск
Том 19, № 4 (2022)
Скачать выпуск PDF

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

7-26 281
Аннотация

Цели. Решается задача построения характеристик различия тестовых наборов, представляющих собой наборы символов, включая двоичные наборы. Обосновывается ее актуальность для генерирования управляемых вероятностных тестов и сложность нахождения мер различия для символьных тестов. Показывается ограниченность применения расстояния Хэмминга и Дамерау – Левенштейна для получения меры различия тестовых наборов.
Методы. На основе характеристики интервала, применяемого в теории строя цепи последовательных событий, определяется новая мера различия двух символьных тестовых наборов. В качестве меры различия рассчитывается расстояние AD(Ti, Tk) между тестовыми наборами Ti и Tk, использующее характеристику интервала и основанное на определении независимых пар одинаковых (тождественных) символов, принадлежащих двум наборам, и вычислении интервалов между ними.
Результаты . Показывается комбинаторный характер вычисления предложенной меры различия для символьных тестовых наборов произвольного алфавита и размерности. Приводится пример вычисления данной меры для различных видов тестовых наборов, в том числе таких, как адресные тестовые наборы. Показываются возможные ее модификации и определяются некоторые свойства и ограничения. Рассматривается применение данной меры различия для случая многократного тестирования запоминающих устройств на основе адресных последовательностей pA с четным p повторением адресов. Для случая p = 2 приводятся математические соотношения вычисления интервалов и расстояния AD(Ti, Tk) для последовательностей адресов 2A, используемых для управляемого вероятностного тестирования запоминающих устройств. Основное внимание уделяется двоичным тестовым наборам, для которых задача вычисления данной метрики различия сводится к классической задаче о назначениях с использованием венгерского алгоритма. Вычислительная сложность венгерского алгоритма оценивается соотношением O(n4). Как альтернатива венгерскому алгоритму предлагается алгоритм вычисления рассматриваемой меры, сложность которого существенно меньше и имеет оценку O(n2). Проведенные экспериментальные исследования подтверждают эффективность рассмотренного алгоритма.
Заключение. Предложенная мера различия расширяет возможности генерирования тестовых последовательностей при генерировании управляемых вероятностных тестов. Показано, что тестовые наборы, неразличимые при использовании в качестве меры различия расстояния Хэмминга, имеют различные значения AD(Ti, Tk), позволяющие более точно классифицировать формируемые случайным образом наборы, которые являются кандидатами в тестовые наборы.

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ И НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ 

27-41 254
Аннотация

Цели. Решается задача построения новой структуры путей физически неклонируемой функции типа арбитр (АФНФ) на FPGA (Field programable gate array), основанных на полном использовании внутренних ресурсов LUT-блоков (англ. Look up table), которые функционально являются повторителями. Актуальность исследования связана с бурным развитием средств физической криптографии. Также преследуется цель разработки способа устранения асимметрии путей АФНФ, связанной с особенностью синтеза подобных схем на FPGA.
Методы. Используются методы синтеза цифровых устройств, их параметрического моделирования и реализации на платах быстрого прототипирования. Для измерения внутренних задержек распространения сигналов через пути АФНФ применяется схема кольцевого осциллятора.
Результаты. Предложена новая структура базового элемента путей АФНФ с использованием двух функциональных повторителей. Продемонстрирована необходимость балансировки задержек путей АФНФ. Разработан способ устранения асимметрии распространения сигналов через пути АФНФ на базе управляемых линий задержки. Показаны недостатки использования в качестве схемы арбитра АФНФ классических подходов и необходимость их модификации.
Заключение. Предложенный подход к построению путей АФНФ показал свою состоятельность и перспективность. Экспериментально подтверждается улучшение характеристик АФНФ, построенных по предложенным способом, а также снижение аппаратурных затрат при их реализации по сравнению с классическими схемами АФНФ. Представляется перспективным дальнейшее развитие описанного подхода АФНФ, связанное прежде всего с усовершенствованием структуры арбитра.

42-52 255
Аннотация

Цели. Исследование проводилось с целью классификации показателей безопасности информационных систем (ИС) и создания на основе полученных результатов методики усовершенствования ранее разработанного программного средства для проведения аудита систем менеджмента информационной безопасности в организациях Республики Беларусь.
Методы. В ходе разработки и усовершенствования программного средства с помощью метода системно-информационного анализа были определены подходы к его реализации с использованием следующих возможностей: организации анкетирования руководителей подразделений и служб, специалисты которых работают с ИС, предназначенными для обработки не отнесенной к государственным секретам информации, распространение и (или) предоставление которой ограничено; оценки уровня соответствия системы защиты информации ИС организации требованиям, установленным законодательством Республики Беларусь и другими национальными нормативными правовыми актами; систематизации рекомендаций по повышению уровня соответствия системы защиты информации ИС организации установленным требованиям.
Результаты. По результатам апробации разработанного и усовершенствованного программного средства установлено, что его использование позволяет на 20–30 % сократить финансирование затрат на реализацию процесса проведения аудита систем менеджмента информационной безопасности организации.
Заключение. Разработанное и усовершенствованное программное средство по сравнению с аналогами характеризуется пониженной стоимостью ввиду следующих его свойств: простоты запуска и настройки; независимости от типа операционной системы; возможности организации как локального, так и удаленного доступа к нему. Разработанное и усовершенствованное программное средство было апробировано в филиале «Междугородная связь» РУП «Белтелеком».

ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ 

53-68 333
Аннотация

Цели. Приведено описание и рассмотрен опыт создания алгоритма распознавания эмоционального состояния субъекта.
Методы. Использованы методы обработки изображений.
Результаты. Предложенный алгоритм позволяет распознавать эмоциональные состояния субъекта на основании звукового набора данных. Благодаря проведенному исследованию удалось улучшить точность работы алгоритма путем изменения подаваемого на вход нейронной сети набора данных.
Описаны этапы обучения сверточной нейронной сети на заранее заготовленном наборе звуковых данных, а также структура алгоритма. Для валидации нейронной сети был отобран иной, не участвующий
в тренировке, набор аудиоданных. В результате проведения исследования построены графики, демонстрирующие точность работы предлагаемого метода.
После получения первоначальных данных сделан анализ возможностей улучшения алгоритма с точки зрения эргономики и точности его работы. Разработана стратегия, позволяющая добиться лучшего результата и получить более точный алгоритм. На основании заключений, изложенных в статье, приводится обоснование выбора представления набора данных и программного комплекса, необходимого для реализации программной части алгоритма.
Заключение. Предложенный алгоритм обладает высокой точностью и не требует больших вычислительных затрат.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 

69-83 307
Аннотация

Цели. Целью исследования информационного обеспечения системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) опытных образцов структурно-сложных изделий является формализация принятия технологических решений с использованием взаимосвязанных баз данных.
Методы. В работе использовался метод декомпозиции процессов проектирования технологий.
Результаты. При исследовании информационного обеспечения САПР ТП опытных образцов структурно-сложных изделий решена задача определения структуры и последовательности применения такого обеспечения на различных стадиях внедрения системы, разработана универсальная схема формирования операционного описания технологического процесса.
Заключение. Использование результатов проведенного исследования при создании САПР ТП опытных образцов структурно-сложных изделий обеспечило повышение производительности технологического проектирования в 7,8 раза.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 

84-93 212
Аннотация

Цели. Поставлены цели модернизировать и дополнить существующую модель балансировки нагрузки в многосерверных системах с учетом аппаратных характеристик серверного оборудования, а также его наиболее загруженных компонентов в кластере сервиса видео-конференц-связи при использовании в образовательных процессах и организации дистанционной формы образования.
Методы. Существующая математическая модель балансировки нагрузки рассмотрена как система массового обслуживания, в которой вводятся штрафы за простой оборудования, а штрафы за ожидание в очереди будут зависеть от загруженности аппаратных компонентов серверов в кластерной архитектуре сервиса видео-конференц-связи.
Результаты. Приведены формулы для вычисления суммарной производительности кластера из n серверов при максимальной и минимальной загрузках аппаратных компонентов серверов в кластере системы видео-конференц-связи.
Заключение. Разработан моделирующий комплекс для проверки математической модели на системе до n < 10 серверов в кластере системы видео-конференц-связи. По результатам вычислений моделирующего комплекса сделан вывод о необходимости доработки существующего алгоритма балансировки нагрузки на выбранный сервис видео-конференц-связи BigBlueButton.

94-110 306
Аннотация

За последнее десятилетие существенно улучшились методы машинного обучения и расширилась сфера их применения, которая дополнилась рядом операционных задач, возникающих в грузовых портах. Это связано с накоплением и возможностью использования имеющихся в грузовых портах больших объемов данных. Статья посвящена обзору литературы по моделям и методам машинного обучения и их применению к оптимизации портовых операций. Основное внимание уделено планированию и развитию портов, их безопасности и охране, водным и сухопутным портовым операциям.



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


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