Управление, вычислительная техника и информатика. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
Развитие информационных технологий в туристической сфере
Статья
В статье представлены основные характеристики развития зарубежных и российских туристских информационных центров. Отмечается экстенсивное наращивание сети российских центров, разнообразие их деятельности, накопление ряда нерешенных проблем. Предлагается вектор преобразований отечественных туристских информационных центров на основе формулирования трех гипотез: дальнейшего увеличения туристской подвижности населения; структурных сдвигов в туристском потоке: снижение доли организованных туристов и увеличение доли самодеятельных туристов; расширение информационных возможностей центров. Рассматривается развитие системы туристических информационных центров как на территории Российской Федерации, так и в мире. Это является актуальной проблемой с точки зрения формирования позитивного имиджа регионов в сфере международного и внутреннего туризма. При наличии развитой сети туристских фирм, занимающихся организацией регионального туризма, количество информационных туристских центров небольшое, а их развитие нуждается в системной координации. Системный подход к построению сети туристских информационных центров в российских регионах поможет решить главную задачу региональной политики - формирование условий для более эффективного и гармоничного развития регионов и обеспечения роста благосостояния населения страны. представлено описание концептуальных основ и экономико-организационных принципов создания и развития туристских информационных центров. Обобщен зарубежный и отечественный опыт в данной области. Выявлены различные подходы к организации и оценке эффективности формируемой системы туристских информационных центров. Сделан выводы о необходимости совершенствования действующей системы туристских информационных центров и оценки перспектив его использования в российской практике в современных условиях.
Бесплатно
Разработка и реализация программного 3D-движка для микроконтроллеров семейства ESP32
Статья
В статье представлена разработка и практическая реализация программного 3D-движка для микроконтроллеров семейства ESP32, ориентированного на использование во встраиваемых системах, устройствах интернета вещей и портативной электронике, лишённых аппаратной поддержки графики. Актуальность работы обусловлена ростом требований к визуализации и интерактивности в недорогих и энергоэффективных устройствах при отсутствии готовых решений, обеспечивающих полноценную трехмерную графику в жёстко ограниченной аппаратной среде. Цель исследования заключается в создании расширяемой, модульной и производительной архитектуры программного 3D-движка, способной эффективно использовать двухъядерный процессор ESP32 и ограниченные ресурсы оперативной памяти. Архитектура движка базируется на объектно-ориентированном подходе и применении паттернов проектирования «Состояние» и «Стратегия», обеспечивающих низкую связанность компонентов, удобство сопровождения и возможность замены алгоритмов рендеринга без изменения ядра системы. Для организации параллельной обработки используется FreeRTOS, в рамках которой задачи физики, геометрических преобразований и растеризации распределяются по ядрам микроконтроллера и выполняются по конвейерной схеме. Особое внимание уделено оптимизации использования памяти за счёт индексированного хранения геометрии, применения целочисленных типов данных и разделения кадрового буфера между быстрой внутренней SRAM и внешней PSRAM. Экспериментальные испытания на ESP32-S3 показали возможность стабильного рендеринга сцен с 1385 треугольниками на частоте 17 кадров в секунду с поддержкой текстурирования и динамического освещения, что подтверждает практическую реализуемость предложенного подхода.
Бесплатно
Разработка системы физической защиты информации для центра морских исследований
Статья
Современная эпоха характеризуется экспоненциальным ростом информационных технологий, что приводит к повышению уязвимости в вопросах безопасности ценных данных. Необходимость защиты конфиденциальной информации приобрела первостепенное значение, особенно в таких критически важных отраслях, как морские исследовательские центры. В данной статье рассматривается разработка надежной системы физической защиты информации, предназначенной специально для морского исследовательского центра, с учетом уникальных задач и требований, предъявляемых к такой среде. Защита информации становится все более важной задачей в области информатики. В связи с быстрым развитием технологий, каждый день появляются новые угрозы, которые могут нанести ущерб как отдельным пользователям, так и организациям в целом. Морские исследовательские центры играют важнейшую роль в углублении наших знаний об океанах и их экосистемах. В этих центрах собираются и анализируются огромные объемы ценных данных, включая морское биоразнообразие, климатические особенности и океанографическую информацию. Защита этой информации крайне важна для обеспечения целостности результатов исследований, сохранения интеллектуальной собственности и обеспечения национальной безопасности. Поэтому, разработка системы физической защиты информации становится неотъемлемой частью общей системы защиты информации, требующей постоянного совершенствования и адаптации к новым угрозам.
Бесплатно
Распознавание изображений с помощью искусственного интеллекта
Статья
В статье ставится задача рассмотрения процесса распознавания изображений с помощью сверточных нейронных сетей. Распознавание изображений — это ключевой компонент компьютерного зрения, который наделяет систему способностью распознавать и понимать объекты, места, людей, язык и поведение на цифровых изображениях. Системы с поддержкой компьютерного зрения используют алгоритмы распознавания изображений на основе данных для обслуживания широкого спектра приложений. В работе проведен анализ структуры рынка применения самых распространённых биометрических технологий в разных сферах бизнеса на отечественном рынке, а также сравнение с мировым рынком. Задача включает в себя рассмотрения сложностей, с которыми сталкивается машина при получении изображения для обработки, которые возможно отследить с помощью кривых обучения. Кривые обучения - отличный диагностический инструмент для определения смещения и дисперсии в контролируемом алгоритме машинного обучения. Поэтому понимание природы ошибок в обучении искусственного интеллекта в процессе распознавания изображений является необходимым знанием в современном мир, так как оно помогает избежать этапа повторного переобучения выборки.
Бесплатно
Распознавание паттернов применения искусственного интеллекта при создании текстов
Статья
В данной статье рассмотрены критерии распознавания паттернов применения искусственного интеллекта, необходимые для систем определения автора информации – человека или машины. С ростом количества информации, созданной машинами на основе имеющихся ресурсов, увеличивается необходимость распознавать, кто является первоисточником информации. Задача абсолютно точно определить принадлежность текста искусственному интеллекту без доступа к генерирующей системе не является возможной, однако, получив ряд факторов, предоставляется возможность распознать данную принадлежность с минимальной погрешностью. В статье описаны основные принципы составления информации известными алгоритмами, способы их распознавания и преобразования полученных данных в зависимости от принадлежности данной информации к тому или иному источнику. Для этого рассмотрены коэффициенты критериев, их математические модели и расчет конечной функции распознавания принадлежности текста нейросети или человеку. Методы расчетов коэффициентов описаны с учетом вариантов создания собственных модулей или подключения готовых сервисов. Рассматриваемые методы обработки и распознавания текста закреплены рядом экспериментов и результатов. В заключении предложены рекомендации по выбору инструментов разработки соответствующей системы и готовых модулей для реализации расчетов. Для подключения сервисов и использования рекомендуемых инструментов описана литература и ссылки на документации.
Бесплатно
Расчет и сравнение контрольных сумм файлов на ОС Альт и РЕД ОС
Статья
Предоставление способа проверки целостности информации, хранящейся на ненадежном носителе, является важной мерой в обеспечении безопасности файловых систем. В современных системах, позволяющих пользователю обходить файловую систему для доступа к RAW-диску, проверка целостности не только может обнаружить повреждение данных, но и отследить кибератаки. Контрольная сумма – это значение, рассчитанное путем определенного алгоритма, и являющееся распространенным способом обеспечения целостности данных. Контрольные суммы, которые генерируются с использованием криптографических хэш-функций, не позволяют неавторизованным пользователям генерировать собственные контрольные суммы. В статье выполнено сравнение алгоритмов хэширования и времени их выполнения на двух системах – ОС Альт и РЕД ОС.
Бесплатно
Статья
Программный человеко-машинный интерфейс с мультиагентной системой восстановления дефицита исходных данных при разработке технических объектов высокого изобретательского уровня предназначен для обеспечения непрерывности преобразования цифровых данных между концептуальными решениями и традиционными инженерными процессами. Данная статья посвящена поиску параметров признаков, обладающих свойством двойственности внутри технического объекта, необходимых для восстановления неизвестной функции с помощью функции «посредника». При разработке теории решения данного уровня задач авторы руководствовались аксиомами научного метода, в частности – бритва Оккама. Такой подход позволяет минимизировать изобретательство собственных постулатов, но максимально использовать установившиеся фундаментальные представления.
Бесплатно
Роль и значение мультимедийных технологий в преподавании информатики
Статья
В данной статье проанализированы содержание, преимущества и влияние использования мультимедийных технологий в преподавании информатики. Научно обосновано воздействие современных лёгких и интерактивных технологических решений, основанных на HTML5, CSS, JavaScript, Canvas API и анимациях Lottie, на уровень знаний учащихся, их интерес к урокам и глубину усвоения тем. Освещена педагогическая эффективность наглядного демонстрирования сложных алгоритмов, процессов программирования и абстрактных понятий информатики с помощью мультимедийных модулей. Результаты исследования подтверждают важную роль мультимедийных технологий в модернизации образовательного процесса, усилении интерактивной деятельности учащихся и формировании современных компетенций.
Бесплатно
Роль нейроинтерфейсов в будущем
Статья
Статья посвящена рассмотрению технологий нейроинтерфейсов (BCI) и их значению в современном мире. Нейроинтерфейсы, позволяющие прямое взаимодействие между мозгом и компьютером, открывают новые возможности в медицине, игровой индустрии и повседневной жизни. В статье обсуждаются принципы работы BCI, примеры их применения, а также перспективы и возможные направления развития этой инновационной технологии.
Бесплатно
Статья
В данной статье авторы описывают основные этапы построения актуальной модели базы данных, анализируют предметную область «Научная деятельность студентов вуза». На основе анализа строятся требования к разрабатываемой модели, после чего проектируется физическая модель базы данных, с описанием атрибутов и связей. На базе разработанной модели и введённых тестовых данных создаются программы для обработки основных запросов пользователей к построенной базе данных.
Бесплатно
Статья
В статье проводится сравнительный анализ современных библиотек для построения моделей машинного обучения на основе методов градиентного бустинга: CatBoost, XGBoost и LightGBM. Рассмотрены их ключевые особенности, преимущества и недостатки, включая обработку категориальных признаков, скорость обучения, потребление памяти, устойчивость к переобучению и требования к настройке гиперпараметров. Особое внимание уделено алгоритмам, лежащим в основе каждой библиотеки, а также их математическому аппарату, включая функции потерь и методы регуляризации. На основе проведенного анализа сделаны выводы о целесообразности выбора той или иной библиотеки в зависимости от специфики задачи, структуры данных и требований к производительности. В качестве рекомендуемого инструмента выделен CatBoost благодаря его эффективной работе с категориальными признаками, автоматизации предобработки данных, устойчивости к переобучению и упрощенной настройке гиперпараметров. Статья предназначена для исследователей и практиков в области машинного обучения, а также специалистов, занимающихся разработкой и оптимизацией прогнозных моделей.
Бесплатно
Сравнение производительности PostgreSQL и ее расширения TimescaleDB
Статья
В данной статье рассмотрена база данных PostgreSQL и ее расширение TimescaleDB. Целью данной работы является сравнение производительности баз данных при работе с большими данными. Так как в настоящее время при разработке приложений одним из первых вопросов, над которым задумывается разработчик, является выбор базы данных и время работы с ней, то данная тема остается актуальной. Для развертывания обеих баз данных использовано облачное хранилище, так как оно имеет ряд преимуществ перед развертыванием на локальной машине, и пользовательский интерфейс pgAdmin 4. Для проведения тестов сгенерирован тестовый набор данных, представляющий из себя временные ряды со значениями климатических показателей за 2011-2023 года. В статье описана структура тестовых данных, представлены параметры настройки баз данных и листинги SQL-запросов. Для каждой базы данных представлены результаты времени выполнения одного и того же запроса. Эти результаты представлены в виде гистограмм для каждого SQL-запроса, загрузки и выгрузки всего набора данных. После их анализа, представлена их интерпретация. В заключении предложены рекомендации по выбору базы данных под определенные цели.
Бесплатно
Сравнение точности моделей прогнозирования временных рядов: ARIMA, Prophet, LSTM и GRU
Статья
В статье представлен подробный сравнительный анализ точности прогнозирования временных рядов с использованием классических и современных методов машинного обучения. Исследуются четыре модели: ARIMA (модель авторегрессии интегрированного скользящего среднего), Prophet (библиотека для прогнозирования с учетом трендов и сезонности), LSTM (долгая краткосрочная память) и GRU (управляемые рекуррентные блоки). Основное внимание уделяется оценке их эффективности в зависимости от объема данных и горизонта прогнозирования. Для сравнения применяются стандартные метрики качества: MAE, MSE, RMSE, MAPE, MASE и R2. Результаты показывают, что ARIMA и Prophet демонстрируют высокую устойчивость на малых выборках, тогда как GRU и LSTM превосходят их при работе с большими объемами данных. GRU превосходит все модели по точности для среднесрочных прогнозов, при этом имеет высокую производительность и меньшую вычислительную сложностью по сравнению с LSTM. На основе проведенного анализа даются практические рекомендации по выбору оптимальной модели в зависимости от специфики задачи, данных и требуемого горизонта прогнозирования. Исследование может быть полезно специалистам в области анализа данных, прогнозирования и машинного обучения.
Бесплатно
Статья
В статье рассмотрена проблема недостатка комплексных сравнительных исследований эволюции архитектур суперкомпьютеров - от векторно-конвейерных систем до современных гибридных платформ - с учетом критериев производительности, масштабируемости, энергоэффективности и применимости к задачам искусственного интеллекта. Цель работы - проведение сравнительного анализа ключевых архитектурных решений. Для её достижения решаются задачи по прослеживанию эволюции архитектур, сравнению их характеристик и анализу влияния смены парадигм на программные модели и технологии межпроцессорных коммуникаций. В исследовании применена методология сравнительного анализа на основе исторического подхода. Рассмотрены векторно-конвейерные системы, массивно-параллельные платформы и современные гибридные системы. В результате систематизирована эволюция архитектур через призму смены парадигм параллелизма и моделей памяти. Выявлены тенденции, влияющие на разработку ПО и выбор технологий коммуникаций. Установлено, что развитие шло по пути увеличения параллелизма и интеграции специализированных вычислителей, а современные гибридные архитектуры достигли экзафлопсной производительности. Полученные результаты определяют оптимальные пути развития архитектур высокопроизводительных систем и могут быть использованы при проектировании новых суперкомпьютеров и в образовательном процессе для подготовки специалистов в области высокопроизводительных вычислений.
Бесплатно
Статья
В эпоху цифровой трансформации задача автоматического извлечения информации из сканированных документов остается критически важной. В данном исследовании проводится сравнительный анализ двух ведущих open-source OCR-решений – TesseractOCR и PaddleOCR – для распознавания текста на двух типах структурированных финансовых документов: договорах купли-продажи и справках по форме 2-НДФЛ. Целью данной работы является определение наиболее эффективного инструмента извлечения текста для каждого типа документа на основе объективных метрик качества распознавания: коэффициент ошибок в словах и частота ошибок символов. Данные для исследования подготавливались синтетически, максимально приближенные к реальным условиям. Рассматривались различные углы сканирования, артефакты сжатия и неидеальное качество печати. По результатам исследования можно сказать, что PaddleOCR, основанный на современных нейросетевых архитектурах, показывает статистически значимое превосходство в обработке сложных макетов и табличных данных справки 2-НДФЛ, в то время как TesseractOCR остается надежным выбором для сплошных текстов договоров при условии высокого качества изображения. Полученные данные позволяют сформулировать рекомендации по выбору OCR-движка в зависимости от специфики решаемой задачи автоматизации документооборота.
Бесплатно
Сравнительный анализ российских облачных провайдеров в условиях импортозамещения
Статья
В условиях стремительной цифровизации экономики и усиления геополитической напряженности, проблема импортозамещения в сфере информационных технологий приобретает особую актуальность для России. Облачные технологии, являющиеся неотъемлемой частью современной IT-инфраструктуры, не стали исключением. Ограничение доступа к зарубежным облачным сервисам обуславливает необходимость для Российских организаций ориентироваться на отечественных провайдеров. В данной научной статье представлен детальный сравнительный анализ четырех ключевых российских облачных провайдеров: Beget, Thor, Selectel и Aeza. Целью исследования является предоставление практической помощи российским компаниям в выборе оптимального облачного решения для размещения информационных систем в условиях импортозамещения. В рамках исследования проведена оценка провайдеров по ряду значимых критериев, включая стоимость эталонных и минимальных тарифных планов, поддерживаемые модели облачных вычислений, показатели производительности на основе тестов Geekbench, пропускную способность сетевых каналов, качество и оперативность технической поддержки, а также географию расположения дата-центров и спектр дополнительных услуг. Методология исследования включала сбор и анализ данных из открытых источников, таких как официальные веб-сайты провайдеров, и ведение собственных тестов для оценки производительности. Результаты сравнительного анализа позволяют выявить сильные и слабые стороны каждого провайдера и сформировать рекомендации для российских компаний, стремящихся к эффективному и безопасному размещению своих информационных систем на отечественных облачных платформах в условиях импортозамещения. Статья подчеркивает важность комплексного подхода к выбору облачного провайдера, учитывающего как технические характеристики, так и экономические и геополитические факторы.
Бесплатно
Сравнительный анализ языков программирования C++ и Java с точки зрения обеспечения безопасности кода
Статья
Язык программирования представляет собой набор команд, которые помогают компьютерам, мобильным телефонам, планшетам и другим электронным устройствам функционировать по назначению и выполнять различные задачи. Существует множество типов языков программирования, и выбор правильного из них должен основываться на философии и целях конкретного устройства или программы. Отмечается важность языков программирования в области интеграции. Языки программирования третьего поколения были переведены с английского на машинный язык, для преобразования этих инструкций использовались компиляторы. Примерами языков программирования третьего поколения являются C++ и Java. В статье представлен анализ языков программирования C++ и Java с точки зрения обеспечения безопасности кода. Рассматриваются аспекты управления памятью, обработки ошибок и предотвращения уязвимостей. Практика разработки программного обеспечения, с точки зрения безопасного кодирования, обеспечивает устойчивость к уязвимостям безопасности путем применения лучших практик, методов и инструментов безопасности на ранних этапах разработки. Вместо того чтобы думать только о пользовательском опыте, безопасное кодирование приводит каждую функцию в соответствие с мерами безопасности с самого начала жизненного цикла разработки программного обеспечения. Выявлены преимущества и ограничения каждого языка, а также предложены рекомендации по их использованию в зависимости от требований к безопасности программного обеспечения.
Бесплатно
Структурно-параметрический синтез системы управления документопотоком
Статья
Рассмотрены структуры представляющие процессы движения документов в организации путем их синтеза из простейших структур. Представленные в виде графов процессы движения документации становятся формализованными и однозначно заданными. Используя классификацию типовых структур информационных потоков и имеющуюся математическую модель системы управления, возможно, формализовать процессы движения документов и их взаимодействия в виде модели управления, а также составить техническое задание на разработку информационной системы и законченную формализованную постановку задачи структурно-параметрического синтеза.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается методология формализованного подхода по проектированию микропроцессорных систем, обеспечивающих человеко-машинное взаимодействие. Рассмотрены классические процедуры проектирования последовательностных систем (схемной логики), применимые для разработки МП-систем, в частности формальные методики получения таблиц переходов/выходов и графа проектируемого автомата. Основной акцент проектирования строится на логике графа автомата Мили, характеризуемый тем, что в течение всего периода «устойчивого» состояния Qi входной Хi и выходной Zi векторы остаются неизменными. Однако, при этом условные операторы алгоритма селектируют изменения входного вектора Xi, если оно произошло в состоянии Qi под воздействием внешних по отношению к МП-системе событий. В результате такой селекции МП-система переходит к иному «устойчивому» состоянию Qi+k, которое определено схемой алгоритма. В качестве примера проектируемой МП-системы выступает контроллер вызова управляющих подпрограмм, соответствующих конкретным режимам работы объекта управления. Предложено программное решение участка алгоритма, обеспечивающего условный переход по результатам реализации процедуры сравнения констант. В качестве обоснования функциональной реализации прототипа проектируемого контроллера приведена принципиальная электрическая схема на базе микроконтроллера, обеспечивающая элементы человеко-машинного взаимодействия.
Бесплатно
Цифровая трансформация государственных учреждений
Статья
В статье представлена методология построения высокотехнологичной цифровой платформы министерства здравоохранения, обеспечивающей высокое качество жизни гражданина Российской Федерации на всем её протяжении. По своим тактико-техническим характеристикам платформа уникальна, имеет распределенный реестр и децентрализованную многоранговую иерархическую структуру. Условие распределённости позволяет достичь неизменности цепочки блоков, сформированных данными, и прозрачности консенсуса легитимных пользователей электронного документооборота. Её концепцией определен ключевой элемент – искусственный интеллект, интегрированный в медицинские информационно-аналитические процессы учреждения. Серверная часть платформы ответственна за хранение, обработку, формирование и передачу электронно-медицинской документации на уровень регионального и федерального реестра данных. Отдельным узловым элементом представлена система обеспечения информационной безопасности в разрезе средств защиты больших данных, электронной подписи врача, каналов связи межведомственного взаимодействия, иных элементов – значимых в решении повседневных задач лечебно-профилактических учреждений. По результатам исследования определен ландшафт угроз цифровой платформы, возможности по её масштабированию, комплекс мероприятий по усилению мер информационной безопасности, включая направления будущих исследований.
Бесплатно
