Информатика, вычислительная техника и управление. Рубрика в журнале - Вестник Донского государственного технического университета
Статья научная
Введение. Одной из задач криптографии является обеспечение безопасного и честного проведения электронного голосования. При такой процедуре избиратели подают голоса в электронном виде - например, через электронные терминалы. В работе предложен новый алгоритм порогового разделения секрета для проведения электронного голосования. Материалы и методы. При решении поставленной исследовательской задачи использованы теория конечных полей, теория алгоритмов, проективная геометрия и линейная алгебра. Разработанная криптосистема основана на применении геометрических объектов из проективной геометрии, что позволяет задействовать аппарат линейной алгебры для эффективного решения криптографических задач. Для оценки сложности работы описанных алгоритмов использованы классические результаты из теории алгоритмов. Результаты исследования. В работе описаны криптографические алгоритмы разделения секрета и его последующего восстановления, основанные на использовании особенностей построения проективных пространств над конечными полями и их связи с полями Галуа подходящего порядка. Подробно описаны составные части данных алгоритмов, а именно: метод построения инъективного отображения, действующего из кольца вычетов по простому модулю в проективное пространство над конечным полем определенной размерности; способ генерации секретных долей и секрета; процедура разделение секрета и его последующего восстановления. Приведены алгоритмические оценки временной сложности описанных формальных алгоритмов. Обсуждение и заключения. Предложенная схема может быть применена для проведения электронных выборов, а также в иных областях, где естественным образом возникает необходимость в применении методов пороговой криптографии.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена анализу ЭЭГ-данных больных с дисциркуляторной энцефалопатией и здоровых испытуемых методом многомерного шкалирования. Объектом исследования являлись графики динамики расположения векторов в двумерном признаковом пространстве ЭЭГ-данных здоровых и больных испытуемых, соответствующих каждому из отведений и когнитивных тестов. Цель состояла в проверке возможности использования метода многомерного шкалирования в анализе ЭЭГ для классификации испытуемых на больных и здоровых. Задачи работы: съем ЭЭГ у испытуемых при одновременном тестировании на когнитивные нарушения; многомерное шкалирование корреляционных матриц в системе STATISTICA и визуальный анализ полученных графиков. Материалы и методы. Исследованы возможности многомерного метода статистической обработки экспериментальных данных - многомерного шкалирования - программного пакета STATISTICA. Обрабатываемые данные получены в результате записи ЭЭГ здоровых испытуемых и пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией электроэнцефалографом «Энцефалан-131-03» от 16 монополярных отведений. Съем ЭЭГ осуществлялся при одновременном тестировании испытуемых по когнитивным тестам. Результаты исследования. Визуальный анализ графиков многомерного шкалирования здоровых испытуемых показал, что распределение попарных координат, соответствующих тестам (отведениям), для каждого из отведений (теста) характеризуется, в большинстве случаев, близким расположением координат относительно друг друга, в некоторых случаях - совпадением. У пациентов, больных дисциркуляторной энцефалопатией, для двумерных плоскостей многомерного шкалирования характерно более хаотичное распределение пространственных координат каждого из отведений или теста. Обсуждение и заключения. Подтверждена эффективность применения многомерного шкалирования в качестве классификатора испытуемых по ЭЭГ-показателям. Авторами выдвинуто предположение о возможности использования многомерного шкалирования как дополнительного метода в диагностике дисциркуляторной энцефалопатии.
Бесплатно
Анализ скорости и кривизны траектории в задаче преследования множества целей
Статья научная
Введение. Рассматривается кинематическая модель группового преследования множества целей на плоскости. Преследователи при достижении целей используют метод, подобный параллельному сближению. В отличие от метода параллельного сближения векторы скоростей преследователей и целей направлены произвольно. В методе параллельного сближения мгновенные направления движений преследователя и цели пересекаются в точке, принадлежащей окружности Аполлония. В групповой модели преследования множества целей преследователи стараются придерживаться сети прогнозируемых траекторий.Материалы и методы. В модели поставлена задача достижения целей преследователями в назначенные моменты времени. Она решается методами многомерной начертательной геометрии при помощи эпюра Радищева. Прогнозируемая траектория является составной линией, которая при передвижении цели перемещается параллельно самой себе. На плоскости проекций «Радиус кривизны - значение скорости» выводится допустимый диапазон скоростей преследователя в виде линий уровня (это прямые, параллельные одной из плоскостей проекций). На плоскость проекций «Радиус кривизны - время достижения цели» выводятся образы линий уровня скоростей. Ведется поиск точек пересечения образов линий скоростей с линией уровня назначенного времени. По линиям связи значения точек пересечения опускаются на плоскость «Радиус кривизны - значение скорости». По полученным точкам строим аппроксимирующую кривую и ищем точку пересечения с линией назначенной скорости. В результате получаем значения радиуса окружности при прогнозируемой линии траектории движения преследователя.Результаты исследования. По результатам проведенных исследований созданы тестовые программы и изготовлены анимированные изображения в системе компьютерной математики.Обсуждение и заключения. Данный метод построения траекторий преследователей для достижения множества целей в заданные значения времени может быть востребован разработчиками автономных беспилотных летательных аппаратов.
Бесплатно
Аппроксимация профиля лопаток газотурбинных двигателей
Статья научная
Введение. Повышение долговечности лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) достигается за счет применения специальных защитных покрытий их поверхности. Для разработки таких покрытий основной исходной информацией является геометрический профиль сечения лопатки. Для передачи заданного профиля сечения лопатки в соответствующую CAD/CAM-систему или пакет инженерного анализа применяются методы параметрического моделирования, позволяющие автоматизировать данную операцию. Однако известные подходы к созданию параметрической модели профиля лопатки не лишены ряда недостатков, и общепринятой методики ее создания в настоящее время не существует. Целью данной работы является создание методики аппроксимации профиля лопаток ГТД, удобной для использования при последующем анализе условий работы специальных покрытий поверхности лопаток.Материалы и методы. При построении параметрических моделей профиля лопаток газотурбинных двигателей авторами использован метод, основанный на применении ортогональных полиномов Лежандра. Это позволило обеспечить высокую точность аппроксимации и построение непрерывного отображения для параметров аппроксимации профиля лопатки. Для автоматизированной обработки исходных профилей создано приложение на языке Python, позволяющее вычислять коэффициенты аппроксимирующих полиномов для линий контура лопатки, визуализировать результаты расчета и создавать по точкам аппроксимирующих функций dxf-файл для передачи его в CAD-систему. Далее геометрические модели лопаток использовали для решения задачи обтекания лопатки стационарным аэродинамическим потоком. Результаты решения этой задачи использованы при исследовании влияния профиля лопатки на ее остывание в аэродинамическом потоке.Результаты исследования. В качестве примера рассмотрены три варианта профилей лопаток, относящихся к разным типам ГТД. Показано, что для всех трех изученных профилей предложенная методика позволяет получать параметрические модели, обеспечивающие высокую точность построения аппроксимирующих линий, что подтверждается близкими к единице значениями коэффициентов детерминации. Для иллюстрации возможности использования полученных моделей приведены примеры решения задачи газовой динамики при потенциальном обтекании лопатки в стационарном аэродинамическом потоке. Методом конечных элементов рассчитаны распределения давлений и температур на поверхности лопатки.Обсуждение и заключение. Результаты вычислений показали, что предлагаемая методика аппроксимации профиля лопатки ГТД, основанная на использовании ортогональных многочленов, является удобным инструментом, позволяющим автоматизировать создание геометрической модели лопатки и проводить сравнение различных типов и профилей лопаток, решая соответствующие задачи газовой динамики. При этом для заданного профиля лопаток и условий работы ГТД можно получить распределение температур и усилий, действующих на поверхности лопатки, что необходимо для прогнозирования долговечности специальных покрытий
Бесплатно
Статья научная
Введение. Рассмотрена возможность автоматизации проверки работ участников олимпиад по программированию. Описана архитектура и работа серверной части системы проверки выполнения олимпиадных задач по программированию. Материалы и методы. В качестве средств создания приложения были рассмотрены технологии MySQL, PHP, C++, JavaScript, HTML, CSS. Программа-тестировщик реализована на языке C++ для операционных систем семейства Windows NT. Результаты исследования. Реализована возможность автоматизации проверки работ участников олимпиады в режиме реального времени. Для проверки олимпиадных работ по программированию разработана программа-тестировщик системы. Обсуждение и заключения. В результате анализа функционирования глобальной сети Internet и технологии «клиент-сервер» были определены возможности для организации взаимодействия приложения с Internet-ресурсами. Разработанное приложение доказало целесообразность и эффективность организации взаимодействия приложения с Internet-ресурсами.
Бесплатно
Бионический поиск решения задач транспортного типа на основе стратегии адаптации
Статья научная
Разработка методов и алгоритмов для решения задачи трассировки осуществляется на протяжении многих лет, но по-прежнему является актуальной. Это связано, в первую очередь, с тем, что эта задача является NP -полной, и разработать универсальный алгоритм, позволяющий находить точное оптимальное решение за приемлемое время, затруднительно. В связи с этим, с целью снижения временной сложности алгоритма (ВСА), актуальным является разработка последовательных и параллельных бионических алгоритмов для решения задач транспортного типа на основе эволюционных стратегий. Бионические алгоритмы (БА) доказали свою эффективность при решении трудоемких задач оптимизации, аппроксимации, интеллектуальной обработки данных. К преимуществам можно отнести возможность выполнения эволюционного и генетического поиска, а также то, что БА состоит в параллельной генерации наборов квазиоптимальных альтернативных решений с возможной «миграцией» решений между этими наборами. Для моделирования бионического поиска предложены схемы, отличающиеся от известных структурой построения и учетом вариации параметров. В работе приведен процесс преобразования размера популяции при переходе из одной итерации в другую в процессе работы бионического алгоритма. Проведенные исследования разработанных бионических алгоритмов решения задач транспортного типа показали преимущество по качеству решений в сравнении с известными методами. Разработанные алгоритмы позволяют получать набор квазиоптимальных альтернативных результатов
Бесплатно
Визуальная когерентность в дополненной реальности
Статья научная
Введение. 2020-е годы ознаменовались появлением нового поколения компьютерных тренажеров с применением технологии дополненной реальности. Одно из преимуществ данной технологии - возможность безопасного моделирования опасных ситуаций в реальном мире. Необходимым условием использования этого преимущества является обеспечение визуальной когерентности сцен дополненной реальности: виртуальные объекты должны быть неотличимы от реальных. Все мировые IT-лидеры рассматривают дополненную реальность как следующую волну радикальных изменений в цифровой среде, поэтому визуальная когерентность становится ключевым вопросом для будущего IT, а в аэрокосмических приложениях визуальная когерентность уже приобрела практическое значение. Примером может служить разработка корпорацией Боинг пилотского тренажера с дополненной реальностью (2022). Визуальная когерентность - сложная комплексная проблема, одним из аспектов которой является обеспечение корректной колористической тонировки виртуальных объектов в сцене дополненной реальности. Цель работы - разработка нового метода такой тонировки.Материалы и методы. В разработанном методе (названном спектральной трансплантацией) используются двумерные спектральные преобразования изображений.Результаты исследования. Предложена технология спектральной трансплантации, обеспечивающая прямую передачу характеристик цвета, яркости и контраста от реального фона к виртуальным объектам. Разработан алгоритм автоматического выбора оптимального вида спектрального преобразования.Обсуждение и заключение. Будучи полностью автоматическим процессом без регистрации условий освещенности, спектральная трансплантация решает ряд сложных проблем визуальной когерентности. Спектральная трансплантация может стать ценным дополнением к другим методам обеспечения визуальной когерентности.
Бесплатно
Возможности использования элитных особей при решении задачи коммивояжера моделью Гольдберга
Статья научная
Целью данной работы является исследование актуальной задачи коммивояжера, которая является NP сложной задачей дискретной оптимизации. Показано, что для достижения поставленной цели пригодны лишь эвристические методы. Для решения задачи представлен результат совместного использования муравьиного (МА) и генетического (ГА) алгоритмов. Особенностью предложенного генетического алгоритма является то, что задача решается только с помощью различных мутаций (без кроссовера). Исследуемый ГА был улучшен введением элитарной стратегии. Испытания проводились на графах средней и большой размерности. Элитная особь, получаемая с помощью муравьиного алгоритма, в среднем улучшалась на 11 %. Показано, что эффективность генетического алгоритма напрямую зависит от количества особей в поколении и количества итераций алгоритма. Ввод элитарной стратегии улучшил получаемые значения целевой функции более чем в 2 раза. Увеличение числа запусков МА при выборе элиты позволило повысить эффективность алгоритма приблизительно на 2 %.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Качество производственных процессов во многом зависит от инфраструктуры управления — в частности, от эффективности информационной системы (ИС). Менеджмент компаний уделяет все большее внимание обеспечению безопасности этой сферы, на ее поддержку регулярно направляются финансовые, материальные и другие ресурсы. В представленной работе рассмотрены вопросы построения комплекса защиты информационной системы предприятия.Материалы и методы. Охрана ИС предприятия учитывает особенности объекта защиты и актуальные угрозы информационной безопасности. В рамках данного исследования принято, что ИС представляет собой комплекс информационных ресурсов. По результатам специального анализа определены категории угроз информационной безопасности предприятия: взлом; утечка; искажение; утрата; блокирование; злоупотребление. Выявлена связь данных угроз, компонентов ИС и элементов комплекса защиты. Рассмотрены требования нормативно-правовых актов Российской Федерации и международных стандартов, регулирующих данную сферу. Показано, каким образом результаты данного анализа позволяют обосновать выбор элементов комплекса защиты ИС.Результаты исследования. Сравнительный анализ регламентирующей литературы, относящейся к данному вопросу, позволил выявить следующее. Разные документы предлагают разный набор элементов (подсистем) комплекса защиты ИС предприятия. Разрабатывая программу защиты ИС, следует руководствоваться Приказом ФСТЭК № 239 и стандартом 800-82 Revision 2 Guide to ICS Security.Обсуждение и заключения. Результаты представленного исследования являются основой для формирования программного комплекса интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании системы защиты информации на предприятии. В частности, можно разрабатывать гибкие комплексы, позволяющие расширять состав элементов (подсистем).
Бесплатно
Статья научная
Введение. Среди актуальных задач криптографии можно выделить задачу обеспечения безопасного и честного проведения электронного голосования. В настоящей работе описан метод проведения электронных выборов с точки зрения обеспечения криптографической безопасности. Материалы и методы. При решении поставленной исследовательской задачи использованы теоретические результаты из теории конечных полей, проективной геометрии и линейной алгебры. Разработанная криптосистема основана на применении геометрических объектов, рассматриваемых в проективной геометрии над конечными полями. Результаты исследования. Разработанный алгоритм основан на схеме шифрования Эль-Гамаля и на новом геометрическом способе разделения секрета между избирательными комиссиями. Данный способ использует особенности построения аффинных пространств над конечными полями для создания подходящих геометрических конструкций и генерации секрета, поиск которого, с точки зрения злоумышленника, является сложной алгоритмической задачей. Использование порогового метода разделения секрета обосновывается необходимостью исключить возможность фальсификации результатов голосования со стороны членов избирательной комиссии. Авторами определено, с какой вероятностью злоумышленнику удастся сгенерировать верную секретную долю в случае, когда ему известна лишь ее некоторая часть. Обсуждение и заключения. Предложенная криптографическая система может быть применена для проведения электронных выборов, а также в тех областях, где возникает необходимость в использовании методов пороговой криптографии.
Бесплатно
Двухкритериальный метод обеспечения ресурсосбережения в краевом и туманном слоях сети
Статья научная
Введение. В настоящее время концепции туманных и краевых вычислений используются широким кругом приложений самой различной направленности. Одной из ключевых проблем организации вычислений в группах мобильных устройств, составляющих краевой/туманный слой, является обеспечение выполнения миссии на основе наличия заряда батареи. В связи с этим к настоящему времени представлено немало разработок, направленных на энергосбережение систем устройств. Однако очень важный аспект остается за рамками рассмотрения проблемы ресурсосбережения, а именно - вопрос сбережения остаточного ресурса вычислительного устройства. Целью данного исследования является формализация задачи распределения нагрузки как двухкритериальной задачи оптимизации и выбор базового метода ее решения.Материалы и методы. В рамках данной статьи предлагается подход к ресурсосбережению на основе оценивания двух критериев устройств: ресурса батареи и остаточного ресурса вычислительного устройства. Остаточный ресурс вычислительного устройства может быть оценен при помощи значений вероятности безотказной работы устройства или как величина, обратная интенсивности отказов с учетом того, что при моделировании используется экспоненциальный закон распределения отказов. На основе этого сформулирована модель задачи двухкритериальной оптимизации с учетом динамики топологии сети в процессе выполнения пользовательской миссии. Динамика топологии отражена в модели как последовательность топологий, каждая из которых соответствует определенному отрезку времени функционирования системы.Результаты исследования. На основании представленной модели задачи двухкритериальной оптимизации предложен метод обеспечения ресурсосбережения в краевом и туманном слое сети, отражающий специфику динамических слоев сети, а также учитывающий важность критериев оценивания расхода ресурсов устройств. Проведен эксперимент, позволяющий оценить влияние способа распределения задач по сетевому кластеру на вероятность безотказной работы устройств и на средний остаточный ресурс.Обсуждение и заключения. Проведенный эксперимент демонстрирует целесообразность применения разработанного метода, поскольку распределение задач по исполняющим устройствам оказывает существенное влияние (до 25 % по итогам эксперимента) на средний остаточный ресурс вычислительного устройства.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Полиномы нескольких переменных над полями Галуа лежат в основе теории кодов Рида-Маллера, а также используются в ряде криптографических задач. В работе изучаются свойства таких полиномов, заданных над произвольными полями Галуа нечетной мощности. Для полученных результатов предложены два практических приложения: схема разделения данных и декодер кодов Рида-Маллера.Материалы и методы. С использованием линейной алгебры, теории полей Галуа и общей теории полиномов нескольких переменных получены результаты, связанные с дифференцированием и интегрированием полиномов нескольких переменных над полями Галуа нечетной мощности. Для векторов построен и изучен аналог оператора дифференцирования.Результаты исследования. На основе полученных результатов о дифференцировании и интегрировании полиномов предложен новый декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка и предложена схема организации разделенной передачи конфиденциальных данных, т.е. такой системы связи, в которой исходные данные на стороне отправителя разделяются на несколько частей и, независимо друг от друга, передаются по различным каналам связи, а на стороне получателя из принятых частей восстанавливаются исходные данные. Особенностью предлагаемой схемы является то, что она позволяет защищать данные, как от нелегитимного доступа, так и от непреднамеренных ошибок, при этом в обоих случаях используется один и тот же математический аппарат. Разработанный декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка, заданных над произвольным нечетным полем Галуа, может иметь некоторое ограничение по числу исправляемых ошибок, однако, его использование целесообразно для ряда каналов связи.Обсуждение и заключения. Предложенные практические приложения полученных результатов представляются полезными для организации надежных систем связи. В дальнейшем планируется исследование процесса восстановления исходного полинома по его производным, в случае их частичного искажения, и разработка соответствующих приложений.
Бесплатно
Зонная структура и магнитные свойства кубических кристаллов InxGa1-xN: ab initio расчёты
Статья научная
Зонная структура твёрдых растворов InxGa1-xNсо сфалеритной структурой и большим содержанием индия ( x = 0,25; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,9; 0,95; 0,97; 0,99; 1,0) рассчитана методами теории функционала плотности (DFT) и кластерной версии локального когерентного потенциала, в рамках теории многократного рассеяния. Проведено сравнение электронной структуры тройных растворов InxGa1-xNсфалеритной кристаллографической модификации, дана интерпретация их особенностей. Получена концентрационная зависимость ширины запрещённой полосы для всего диапазона изменения содержания индия в растворе. Обнаружен эффект спиновой поляризации состояний In, Ga и N для растворов с большим молярным содержанием In и переход тройных систем In0.75Ga0.25Nв состояние магнитного полупроводника. Определены магнитные моменты на атомах In, Ga и N и намагниченность насыщения полупроводниковой системы InxGa1-xN.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена решению задачи идентификации телевизионных изображений при создании автономных роботов, систем технического зрения и систем анализа изображений с помехами. Речь идет, например, о сложных условиях наблюдения, затрудняющих процесс регистрации, и об отсутствии априорных сведений относительно вида фоновых шумов. Цель исследования - разработка и оценка эффективности метода выделения контуров изображения (двумерного сигнала) на фоне импульсных шумов с использованием математического аппарата кубических В-сплайнов. Материалы и методы. При наличии интенсивных фоновых шумов сплайн-аппроксимация дискретных значений сигналов и изображений, как правило, непродуктивна и приводит к большим погрешностям. При этом метод дифференцирования строки изображения на фоне шума позволяет с достаточной точностью вычислить производную сигнала. С учетом информации о поведении первой производной определены локальные максимумы в строке изображения на фоне шума. Задача выделения контуров телевизионных изображений решена новым методом сплайн-дифференцирования. Для этого матрица изображения разбита на строки и столбцы, выполнено дифференцирование, и затем вычислены операторы выделения контуров. В отличие от известных подходов при дифференцировании учтена информация об интенсивности во всей строке изображения. Это позволяет минимизировать влияние шума. Контуры изображения определены с использованием градиента интенсивности. Полученный алгоритм сплайн-дифференцирования использован для математического моделирования. Результаты исследования. Авторы данной работы впервые предложили высокоточный метод цифрового дифференцирования двумерных сигналов. Такой подход позволяет с достаточно высокой точностью вычислять значения производной двумерного сигнала и его градиент. При этом нет необходимости пользоваться стандартными процедурами численного дифференцирования, которые сами по себе являются некорректными. Тестовое изображение Lena, искаженное импульсными шумами «битые пиксели» и «соль-перец», обработано оператором Собеля и методом сплайн-дифференцирования. Значения еско, SNR и SNRF сведены в таблицы и проанализированы. Для тестового изображения Lena выигрыш в децибелах составил: по СКО еско - 1,6÷2,7; по отношению пиковый сигнал/шум SNR - 8÷9,4; по отношению пиковый сигнал/шум по СКО фона SNRF - 11÷12. Обсуждения и заключения. В условиях стремительного развития микропроцессорной техники по-новому применяются задачи, решаемые с помощью систем технического зрения. Это подтверждает актуальность исследований в области повышения эффективности и устойчивости методов и алгоритмов цифровой обработки двумерных сигналов. Эксперименты показали, что представленный метод имеет значительно более высокую помехоустойчивость, чем алгоритмы, основанные на стандартных процедурах дифференцирования.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Сформулировано решение задачи повышения эффективности системы защиты информации на предприятии путем своевременного выявления существенных факторов, влияющих на уровень информационной безопасности. Целью работы является разработка имитационной модели, отражающей влияние различных факторов, обусловленных показателями перспективности выбранной области деятельности организации, на эффективность функционирования системы защиты информации. Материалы и методы. Имитационная модель реализована с использованием техники системной динамики в виде потоковой диаграммы. В качестве исходных данных предложено использовать обобщенные экспертные оценки перспективности направления деятельности. В модели применяются три системных уровня, которые определяют переменные состояния системы: степень эффективности системы защиты информации, бюджет организации на средства защиты информации и оценка качеств потенциальных нарушителей информационной безопасности. Также вводятся дополнительные параметры и переменные разрабатываемой модели: ценность информации, обрабатываемой в организации; оценка количества инцидентов информационной безопасности; текущие затраты на систему защиты информации; постоянный бюджет на систему защиты информации. Результаты исследования. В качестве среды имитационного моделирования был выбран пакет Vensim. Анализ результатов моделирования показал, что характеристики области деятельности и качество информации, циркулирующей в информационной системе предприятия, напрямую определяют интерес со стороны потенциальных нарушителей, что приводит к необходимости четкого планирования и корректировки затрат на систему защиты информации. Таким образом, продемонстрирована возможность практического использования разработанной модели для оценки уровня информационной безопасности предприятий, осуществляющих свою деятельность в любой области. Отмечена необходимость привлечения экспертов с целью формирования оценок показателей перспективности возможных областей деятельности конкретной организации, проведения аудита ее системы защиты. Обсуждение и заключения. Реализация имитаций разработанной модели с различными начальными условиями и входными данными позволила определить динамику изменения информационной безопасности, обеспечить своевременное и эффективное развитие системы защиты, поддержку принятия решений специалистами службы безопасности при планировании расходов на защиту информации и изменений политики безопасности организации.
Бесплатно
Интегральное уравнение для численного решения стационарных квантово-механических задач
Статья научная
Целью работы является описание метода численного решения стационарного уравнения Шредингера, основанного на использовании интегрального уравнения, тождественного уравнению Шредингера. По своей структуре это интегральное уравнение близко к уравнению Фредгольма второго рода и допускает получение численного решения задачи. Рассматриваемый метод позволяет находить собственные значения энергии и собственные решения для квантово-механических задач различной размерности. Приведены результаты тестирования метода при решении задачи для одномерного и двумерного квантового осциллятора. Найденные численным методом значения собственных энергий и собственных функций осциллятора сравнивались с известными аналитическими решениями, затем оценивалась погрешность результата. Наибольшая точность решения получена для первых энергетических уровней. Погрешность численного решения возрастает с номером собственного значения энергии. Для последующего энергетического уровня погрешность увеличивается почти на порядок. Для четвертого энергетического уровня при разбиении области интегрирования на 500 элементов погрешность решения для собственных функций не превосходит 2%. Если энергетический уровень является вырожденным, то существует возможность получения всех собственных функций, соответствующих данному уровню. Для этого используются различные вспомогательные функции, симметрия которых согласуется с симметрией собственной функции.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Исследуются, в основном, цифровые системы, которые управляют обслуживанием отдельных технологических мехатронных объектов (ТМО) и комплексов технологических машин. Отмечена многочисленность вопросов поддержания надежности состояния и возникающих неисправностей, а также многофакторность применения существующих систем мониторинга и диагностики. В связи с этим указано на актуальность задач разработки методов и способов обслуживания технологического оборудования, позволяющих принимать решения в условиях неопределенности и ограниченности данных.Материалы и методы. Для анализа критичности технического состояния сформирована оценка качества эффективности автономного управления состоянием устройств. При этом используется метод нейронечеткой системы определения совокупного критерия критичности. Предлагается применять этот подход для выработки рекомендаций по оснащению технологического объекта необходимыми средствами поддержания общей работоспособности и надежности.Результаты исследования...
Бесплатно
Информационная поддержка мониторинга состояния организации
Статья научная
Целью настоящей работы является подготовка, обработка и анализ экспертной информации, предназначенной для определения уровня зрелости организации на основе самооценки. Для установления уровня зрелости использованы критерии стандарта ГОСТ Р ИСО 9004-2010. Поставлены задачи определения последовательности действий для получения оценки уровня зрелости и разработки методики формирования экспертной информации, адекватно отражающей реальную ситуацию. Для решения поставленных задач использован математический аппарат теории нечетких множеств. Подготовка и анализ экспертной информации составляет суть этапа фаззификации при создании экспертной системы. Решение задачи проиллюстрировано на модельном примере. Определены лингвистические переменные, построены функции принадлежности, определены аддитивный и мультипликативный показатели согласованности, построены матрицы согласованности и индексов нечеткости. Для получения этих характеристик использована программная система ввода экспертной информации. Установлено достаточно высокое качество экспертной информации и ее пригодность для использования на последующих этапах создания экспертной системы. Предложенная методика может быть применена как для формирования экспертной информации при определении уровня зрелости организаций, так и для решения любых задач при разработке экспертных систем, функционирующих на основе нечеткой экспертной информации.
Бесплатно
Информационная система для оценки уровня зрелости организации
Статья научная
Введение. Статья посвящена проблемам создания информационного обеспечения для решения задачи оценки уровня зрелости организации. Предлагается использование интеллектуальных информационных систем - экспертных систем. Кратко излагаются содержательные аспекты различных этапов создания таких систем, приводится архитектура экспертной системы, которая основана на использовании базы нечетких экспертных знаний. Целью работы являлось создание нового программного обеспечения для решения задачи оценки уровня зрелости организации. Материалы и методы. Ранее выполненное моделирование рассматриваемой предметной области позволило создать базу знаний в виде набора продукционных правил, который является основой механизма нечеткого логического вывода. Программное обеспечение написано на PHP и пригодно для встраивания в комплексные web-приложения. Программная система представляет собой web-приложение, написанное преимущественно на PHP и JavaScript. Программное обеспечение работает во всех современных web-браузерах, что значительно ускоряет внедрение и развертывание на базе как основного предприятия, так и дочерних структур. Результаты исследования. Создано новое программное обеспечение для автоматизации процесса обработки опросных листов при проведении самооценки организации на основе ключевых показателей, а также с учетом основных шести групп показателей системы менеджмента качества. Применение программы позволит значительно ускорить процесс ввода и обработки необходимой для проведения самооценки экспертной информации. Использование программы позволяет организациям получить адекватное представление о возможностях и перспективах улучшения системы менеджмента качества организации. Приведены фрагменты интерфейса программной системы. Обсуждение и заключения. Предлагаемое программное обеспечение может быть использовано при определении уровня зрелости организации. Применение web-технологий повышает удобство пользования, снижает затраты на поддержку программного обеспечения. Программное обеспечение можно развернуть как в существующей сетевой инфраструктуре заказчика, так и пользоваться всем функционалом, подключаясь к удаленному серверу. Программное обеспечение оптимизировано под различные разрешения экрана, что позволяет использовать его не только в центральном офисе, но и при анализе системы менеджмента качества предприятий-клиентов. Трафик, генерируемый web-приложением, оптимизирован для работы с мобильными устройствами с низкоскоростным подключением к сети Интернет. Применение программы позволит значительно сократить время пользователей на ввод и обработку необходимой для решения задачи экспертной информации, исключить дублирование информации.
Бесплатно
Искусственный интеллект в системах хранения данных
Статья научная
Введение. Рассмотрено функционирование искусственного интеллекта (ИИ) в системах хранения данных. Определено преимущество его использования при работе с данными как с экономической точки зрения, так и с точки зрения безопасности. Целью работы является внедрение искусственного интеллекта в системы хранения данных. Основные задачи: описание методов разделения данных, организации их хранения и противодействия угрозам безопасности.Материалы и методы. Данные, которые необходимо занести на накопители, разбивается на части таким образом, чтобы их можно было восстановить, не имея одной из частей. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность доступа и восстановления информации в случае программного или аппаратного сбоя.Результаты исследования. Рассмотрена работа искусственного интеллекта при обнаружении угроз безопасности. Так как модель подразумевает взаимодействие пользователей с данными, то было выяснено, каким образом происходит управление доступом данных, а также приведено описание способа хранения ключей.Обсуждение и заключения...
Бесплатно
