Компьютерные науки и информатика. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика
IoT. К вопросу об интернете вещей
Статья обзорная
Современная динамичная жизнь вносит изменения как в жизнь отдельных домохозяйств, так и производственных субъектов. Стремящиеся к комфорту и безопасности домохозяйства готовы приобретать и использовать гаджеты, запускающие процессы обеспечения климат-контроля, датчиков движения и передачи данных счетчиков потребления. К использованию интернета вещей стремятся и промышленные предприятия, ищущие драйверы роста за счет оптимизации расходов на наблюдение за процессами производства. Гарантом оперативного реагирования физических лиц и производственных и торговых предприятий на вызовы конкуренции является использование передовых инструментов мониторинга и управления процессами. Это связано с использованием технологий и инструментов интернета вещей.
Бесплатно
Алгоритм и программное обеспечение распознавания лиц монозиготных близнецов
Статья научная
Проблема распознавания лиц монозиготных близнецов является весьма важной и трудно решаемой. Существующие программные продукты по распознаванию лиц для данной цели в большинстве случаев не справляются с этой задачей. В данной работе предложен алгоритм распознавания лиц монозиготных близнецов, основанный на природной и искусственно созданной асимметрии лица, с использованием преобразования Фурье. Программа, реализующая предложенный алгоритм, создает два изображения из левых и правых половин исходного фото лица первого близнеца и еще одно изображение как среднее из двух созданных. На основе полученных четырех изображений создается вектор из 28 значений классификаторов для сравнения. Аналогично создается второй вектор по изображениям второго близнеца. При сравнении значений двух векторов срабатывает невидимый эффект асимметрии лиц близнецов, позволяющий их различить.
Бесплатно
Статья научная
Автоматическая проверка орфографических ошибок и корректировка текстов на русском языке являются актуальной задачей в области обработки естественного языка. Целью исследования является разработка, оценка и описание программы ЭВМ для исправления орфографических ошибок с высокой точностью.Предложенный метод основан на построчной обработке текста с использованием правил для выявления ошибок в орфографии и капитализации, а также вероятностной модели предложения слов-кандидатов для исправления ошибок. Данный алгоритм работает на уровне отдельных слов, что ограничивает его способность учитывать контекст. Для проверки качества модели использованы метрики: Precision, Recall и F1 Score. Для удобства использования и доработки программы в ее алгоритм были интегрированы автоматический анализ ошибок и формирование детализированного отчета, что позволяет выявлять сильные и слабые стороны алгоритма. Детализированное описание разработки обеспечивает воспроизводимость алгоритма и соответствует идеологии "Open-source" (Открытого программного обеспечения).Результаты показали, что алгоритм обладает высокой точностью (Precision = 1.00), т.е. исправляет только те орфографические ошибки, которые были указаны в контрольном тексте. Однако полнота исправлений (Recall = 0.84) подчеркивает необходимость даль-нейшей доработки, включая обработку контекстозависимых ошибок и работу с устойчивыми выражениями. Значение F1 Score = 0.91 подтверждает сбалансированность работы алгоритма и обосновывает его использование в качестве базовой модели корректировки текста на русском языке.Выводы исследования подчеркивают потенциал алгоритма в задачах автоматической корректировки русскоязычного текста, а также предлагают перспективные направления для улучшения исходного кода, такие как использование n-грамм и языковых моделей. Данная работа закладывает основу для дальнейших исследований в области автоматической корректировки текстов на русском языке.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена разработка комплекса научно-технических решений, позволяющих контролировать передачу данных. В частности, рассмотрена возможность использования криптографических алгоритмов многослойного шифрования, отображающих геопространственную обстановку местности. Созданы многопотоковые вычислительные программы, позволяющие маскировать геопространственную обстановку с различной интенсивностью белого шума.
Бесплатно
Использование интернет-ресурсов для приобретения навыков программирования
Статья научная
В настоящее время роль цифровых образовательных ресурсов очевидна. Наряду с обсуждением преимуществ использования онлайн-платформ для обучения программированию, поднимаются важные вопросы, касающиеся качества образовательного контента, необходимости критического мышления при выборе источников информации и важности практического применения полученных знаний. Отмечается необходимость комплексного подхода, сочетающего самостоятельное онлайн-обучение с традиционными образовательными методами. Целью исследования является анализ интернет-ресурсов для обучения программированию с учетом различных типов онлайн-платформ и их влияния на эффективность образовательного процесса. В статье рассмотрено пять типов интернет-ресурсов для приобретения навыков программирования: онлайн-курсы и образовательные платформы, интерактивные среды разработки, форумы и сообщества программистов, открытые репозитарии кода, платформы для решения алгоритмических задач. Осуществлен сравнительный анализ этих ресурсов по критериям: интерактивность, содержательность, практическая направленность, доступность, сопровождение. Проведено исследование влия-ния различных типов интернет-ресурсов на студентов ИТ-направлений с учетом их образо-вательных потребностей и выявлены сценарии их использования для различных целевых групп. Результаты исследования показывают, что использование комбинации различных интернет-ресурсов позволяет учащимся значительно ускорить процесс обучения, получить доступ к актуальной информации и практиковаться в реальных проектах.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам автоматизации обработки текстовых данных из распределенных разнородных источников на принципах их виртуальной семантической интеграции. Основная цель интеграции данных заключается в предоставлении пользователю унифицированного доступа к распределенным данным как к единому виртуальному хранилищу для выполнения запросов на естественном языке безотносительно формата хранения данных и их местоположения. В статье рассматриваются основные подходы, ориентированные на виртуальную семантическую интеграцию данных, и описана предлагаемая концепция построения онтологически управляемого инструментального окружения на базе технологии фабрик данных, что позволяет унифицировать и автоматизировать обработку данных за счет промежуточного слоя онтологий. Описывается реализация предложенной концепции в виде инструментального средства NuCoBoShell с сервисом запросов на естественном языке, который в отличие от поисковых сервисов интернет предоставляет возможность получения более полных ответов на запросы посредством автоматического извлечения необходимой информации из виртуальных источников, представляющих собой результат семантической интеграции не только разнородных веб-ресурсов, но и текстовых документов, хранящихся в доступных хранилищах данных и на локальном компьютере пользователя, без необходимости их физического копирования в единое хранилище.
Бесплатно
Статья научная
В рамках работы исследовано распространение сетевого вируса в локальной компьютерной сети. Были предложены две перколяционные модели, описывающие два вида сетей: проводные и беспроводные. Порог перколяции соответствует доле зараженных компьютеров в сети, при которой сеть теряет работоспособность. Для моделей были разработаны и реализованы алгоритмы заполнения решетки занятыми узлами, распределения занятых узлов по кластерам, поиска перколяционного кластера, определения порога перколяции. Был проведен численный эксперимент по оценке порога перколяции и его зависимость от различных характеристик вируса.
Бесплатно
Недетерминированные квантовые OBDD большой ширины
Статья научная
В статье исследуются упорядоченные ветвящиеся диаграммы решений (OBDD – Ordered Binary Decision Diagrams) – модель для вычисления булевых функций. Целью работы является сравнительный сложностной анализ квантовых и классических недетерминированных OBDD большой ширины. Исследуется сложность вычисления булевой функции "Равенство" в недетерминированных квантовых OBDD для различных порядков считывания переменных в сравнении с классической сложностью. Показывается, что при использовании порядка чтения переменных, при котором ширина классической недетерминированной OBDD константна, ширина квантовой модели линейна, и что доказанная нижняя оценка точна. Определяется булева функция, для которой ширина квантовой недетерминированной OBDD экспоненциальна для любого порядка считывания. Предлагается квантовый алгоритм вычисления этой функции с нулевой ошибкой. Представляется результат о соотношении сложностных классов для квантовых и классических недетерминированных OBDD большой ширины.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается проблема оценки опасности деструктивного воздействия вредоносных программ на автоматизированные системы. Изучены классификация вредоносных программ и подходы к оценке опасности деструктивного воздействия. Произведен анализ существующих алгоритмов оценки опасности деструктивного воздействия, также определен показатель опасности вредоносных программ при эксплуатации нескольких уязвимостей.
Бесплатно
О решении задачи маршрутизации транспорта с помощью подвижного генетического алгоритма
Статья научная
Описан подход к решению задачи маршрутизации транспорта на основе подвижного генетического алгоритма. Подвижные генетические алгоритмы отличаются от классических более гибкой схемой кодирования решений, что актуально для задач со сложной структурой решения. В статье приведена математическая постановка задачи. Авторами предложено два варианта кодирования особей, а также алгоритм пересчета вероятностей, формирующих хромосому в подвижном генетическом алгоритме. Выполнено сравнение предложенного подхода с другими существующими подходами решения задачи маршрутизации транспорта. Проведенные исследования позволяют утверждать, что для решения поставленной задачи применение подвижных генетических алгоритмов возможно. Получаемые результаты корректны, однако при больших объемах данных алгоритм работает слишком медленно, получаемое решение оказывается значительно хуже решения, получаемого классическим генетическим алгоритмом. В статье рассматриваются возможные варианты решения возникших проблем. Данная статья является расширенной версией работы, представленной на конференции "Математика и междисциплинарные исследования 2021" [1].
Бесплатно
Одна из возможных реализаций модели менеджера паролей для ОС Андроид
Статья научная
Рассматривается одна из возможных реализаций модели менеджера паролей для операционной системы (далее ОС) Андроид. Работа является продолжением статьи по разработке программного менеджера паролей для ОС Андроид [13], изданной ранее. В данной работе производится выбор конкретных методов, алгоритмов, на основе которых необходимо реализовывать программное обеспечение, предложена модель приложения с учетом результатов, полученных в предыдущей работе [13], а также приведены рекомендации по защите информации при работе приложения для ОС Андроид.
Бесплатно
Опыт создания макета критической инфраструктуры организации
Статья научная
В статье описывается разработанный авторами лабораторный комплекс киберполигона для обучения навыкам отражения компьютерных атак специалистами информационных технологий. Основа лабораторного комплекса опирается на модель критической инфраструктуры объекта Росгвардии. Использование данного комплекса повлияет на интенсификацию и активизацию обучения в вопросах информационной безопасности за счет моделирования компьютерных атак и отработки реакций на них, а также визуализации данных процессов.
Бесплатно
Статья научная
Искусственный интеллект в современных реалиях играет ключевую роль в маркетинге в общем и, безусловно, в привлечении новых пользователей в социальных сетях, в частности. Нейронные сети и другие методы машинного обучения широко применяются в различных рекомендательных системах, однако, их применение для привлечения новых кли-ентов недостаточно проработано. Как известно, масштабирование любого бизнеса напрямую связано с увеличением числа новых клиентов, что обусловливает значимость изучения вопроса нейромаркетинга. Цель данного исследования – провести сравнительный анализ существующих российских и зарубежных сервисов для привлечения новых пользователей и определить эффективные методы, применяемые для этих целей.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье предложена методика сравнения эмоциональной составляющей голосов спикеров, реально испытывающих эмоции, и тех, которые пытаются их воспроизвести. Методика предполагает использование в качестве классификаторов отношение частот локальных максимумов спектра звуковой волны. В данной работе исследовались 4 категории базовых эмоций: гнев, грусть, страх, радость. Для получения сравнительных характеристик в каждой категории исследовалось по 30 записей с "фальшивой" и "истинной" эмоцией – всего 240 записей. Был проведен статистический сравнительный анализ классификаторов и обнаружены существенные различия в данных для искренних эмоций и их имитации. Также, была спроектирована модель искусственной нейронной сети, на основе которой создана программа для распознавания эмоционального посыла, содержащегося в записях голоса человека. На обученной искусственной нейронной сети проведен эксперимент по определению эмоционального состояния спикера и истинности или фальшивости его эмоционального посыла. Тестирование звуковых файлов с различными эмоциями показало хорошие результаты как для распознавания самого эмоционального состояния говорящего, так и истинности его эмоционального посыла.
Бесплатно
Статья научная
На основе информационных технологий исследованы семантические поля для технических терминов промышленных предприятияй XVIII в. Анализ полей проведен по трем источникам, содержащим термины промышленного оборудования, путевым запискам руководителей Оренбургских научных отрядов. Исследование семантических полей осуществлено на основе информационной системы Семограф и программы визуальной аналитики "SciVi". На примере семантических полей Промышленное предприятие и Промышленное оборудование изучены связи между полями, объем и вес входящих в поле терминов. Данная статья является расширенной версией работы, представленной на конференции Математика и междисциплинарные исследования 2021.
Бесплатно
Профессор Леонид Нахимович Ясницкий. Двойной юбилей
Статья научная
В статье приводится биография профессора Л. Н. Ясницкого, описывается его научная деятельность и деятельность в сфере высшего образования.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается вопрос использования регрессионного анализа для разработки модели оценки опасности вредоносных утилит на автоматизированные системы. Исходными данными для моделирования являются результаты опроса высококвалифицированных специалистов в области обеспечения информационной безопасности. Для моделирования использовался пакет прикладных программ Excel и STATISTICA. Результаты моделирования верифицированы на тестовом наборе данных. Сформированная модель может быть использована специалистами, обеспечивающими информационную безопасность при обработке информации в автоматизированных системах специального назначения, от деструктивного воздействия ранее неизвестных вредоносных утилит.
Бесплатно
Статья научная
Предложено решение задачи параметрической адаптации системы управления сервопривода поворотного испытательного стенда под текущий момент инерции полезной нагрузки (объекта испытаний). Определение текущего момента инерции полезной нагрузки основано на реализации обратной связи от датчика тока обмоток сервомотора при воспроизведении движения с постоянным угловым ускорением. Динамическое изменение моментов инерции полезной нагрузки компенсируется адаптивными алгоритмами перенастройки этой системы, что приводит к сохранению и поддержанию заданных параметров качества управления движением. В работе проведено исследование частотных характеристик контура управления скоростью вращения планшайбы поворотного испытательного стенда при различных значениях моментов инерции полезной нагрузки, установленной на планшайбе стенда, с целью определения зависимости характеристик контура от значения текущего момента инерции полезной нагрузки.
Бесплатно
Рекомендации по разработке менеджеров паролей для ОС Андроид
Статья научная
Рассматриваются существующие менеджеры паролей в операционной системе (далее ОС) Андроид: функционал, возможности, проблемы применения. За предмет исследования взяты как платные, так и бесплатные версии менеджеров паролей, как с открытым исходным кодом, так и с закрытым. В результате проведенного анализа делаются выводы и приводятся рекомендации о необходимости или внедрения дополнительных функций в существующие решения, или разработку нового менеджера паролей с исключенными проблемами.
Бесплатно
Сравнительная оценка методов кластеризации в работе с большими данными
Статья обзорная
В работе рассмотрена проблематика использования методов кластерного анализа в задачах обработки, анализа и хранения структурированных и неструктурированных данных большого объема и проведена оценка целесообразности их применения при различных аспектах работы с Big Data. Целью работы является выявление наиболее предпочтительных из распространенных алгоритмов кластеризации данных. Для этого была поставлена задача проведения сравнительной оценки следующих популярных алгоритмов: иерархической кластеризации, k-means, DBSCAN, OPTICS и CURE. Рассмотрены алгоритмическая сложность методов и устойчивость алгоритмов к шумам и выбросам, также обозначены потенциальные возможности визуализации их результатов и сферы народнохозяйственного применения. Сделаны выводы о преимуществах и недостатках каждого представленного алгоритма при их использовании в сфере Big Data и о наиболее предпочтительных методах кластерного анализа при различных аспектах работы с большими данными.
Бесплатно
