Информатика и вычислительная техника. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Статья научная
В статье описан метод обоснования требований по построению глобальной космической системы гидрометеорологического назначения и принципы, положенные в основу его программной реализации. Разработанный метод позволяет проектировать космическую систему, обеспечивающую необходимую периодичность получения данных дистанционного зондирования Земли. Представлены схемы алгоритмов программной реализации метода и ее модулей. Приведены некоторые результаты расчетов с помощью разработанной программы и их анализ.
Бесплатно
Метод обработки изображения неба с целью идентификации звезд
Статья научная
В статье представлен новый метод к обработке изображения неба с целью идентификации звезд. Идея метода основана на том, чтобы в бортовом каталоге (малого объема) для каждой звезды записать некоторую дополнительную информацию из каталога большого размера, которая относится к сравнительно небольшой окрестности навигационной звезды.
Бесплатно
Метод оценивания качества функционирования адаптивной системы защиты информации
Статья научная
Рассматриваются вопросы качества функционирования систем адаптивного управления процессами защиты информации в автоматизированных системах управления при деструктивных информационных воздействиях. Предложен метод оценивания функционирования адаптивной системы защиты информации, который заключается в использовании комплексного многокритериального подхода для одновременного оценивания как статической, так и динамической составляющих рассматриваемой системы. Для динамической составляющей определены критерии оценивания, события, возникающие в процессе адаптации, и показатель защищенности, представляющий собой вероятность неотклонения активного профиля защиты от состояния, которое является результатом правильной конфигурации защиты и эффективной реализации алгоритма выбора активного профиля защиты.
Бесплатно
Метод оценки и когнитивной визуализации состояния сложного динамического объекта по видеоданным
Статья научная
В настоящей работе предложен метод оценки и когнитивной визуализации состояния сложного динамического объекта (СДО) по видеоданным на примере кровеносной системы кожи лица человека. Метод включает этапы обработки видеоданных с выделением регионов интереса и сегментацией, частотно-временной анализ посредством непрерывного вейвлет-преобразования, формирование признакового пространства на основе амплитудно-энергетических, динамических, частотных и фазовых характеристик с их последующим интеллектуальным анализом посредством каскадной нейросетевой архитектуры для оценки состояния СДО. Для повышения интерпретируемости результатов разработаны инструменты когнитивной визуализации: тепловые карты амплитуд, карты сигнатур диапазонов, глифы окон и карты межсегментных задержек. Экспериментальные исследования проведены на наборе данных, включающем более 2200 видеоплетизмографических обследований. Результаты демонстрируют возможность надёжного извлечения информативных признаков из зашумлённых видеоданных и их эффективного использования для оценки физиологического состояния.
Бесплатно
Метод оценки классификационных моделей для анализа видеопотока
Статья научная
В последние годы актуальность технологий компьютерного зрения значительно возросла, особенно в задачах анализа видеопотока, таких как обнаружение усталости, защита от подделок лиц и распознавание жестов. В известных подходах к оценке моделей, применяемых в этих задачах, широко используется метрика ROC AUC. Однако ее применение, основанное на покадровом анализе, имеет определенные ограничения. Они связаны с неустойчивостью результатов из-за нестабильных выходов модели между кадрами и отсутствием учета временных зависимостей в данных, что снижает точность оценки в реальных условиях использования стриминговых видео. Предлагаемый метод решает эти проблемы путем построения ROC-кривых для видео в целом, а не для отдельных кадров. Реализация этого процесса происходит посредством анализа выходов модели на каждом кадре, что позволяет более надежно различать положительные и отрицательные примеры на уровне всего видеофрагмента. Такой подход позволяет реалистично оценивать соотношение ложных срабатываний и полноты, а также улучшает чувствительность моделей за счет подбора более релевантных порогов классификации. Таким образом, новый метод предлагает более релевантную оценку моделей для потоковой обработки видео, обеспечивая более точное распознавание событий и их контекстуальную интерпретацию, что особенно важно в критически значимых приложениях.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы повышения эффективности обучения глубоких нейронных сетей на малых выборках с применением техник аугментации данных. Авторами обосновывается актуальность и значимость темы исследования, отмечается, что использование различных видов аугментации позволяет искусственно увеличить разнообразие обучающей выборки, снизить эффект переобучения и повысить обобщающую способность моделей. В рамках статьи проанализировано влияние геометрических и фотометрических преобразований, а также их комбинированного применения на качество классификации. Результаты подтверждают, что использование аугментации может значительно повысить обобщающую способность моделей и снизить риск переобучения без увеличения объема исходных данных. Более того, полученные результаты подтверждают целесообразность использования как индивидуальных, так и комбинированных методов аугментации в задачах глубокого обучения нейронных сетей с ограниченными ресурсами данных. В будущем перспективной областью исследований является разработка адаптивных и обучаемых стратегий расширения знаний, а также их интеграция с методами передачи знаний и самообучения.
Бесплатно
Метод сжатия статических изображений на основе алгоритма Хаффмана
Статья научная
Задача сжатия изображений остается актуальной и востребованной вследствие возрастающего объема изображений в современном информационном обществе. В статье рассмотрены методы сжатия без потерь информации статических изображений. При использовании методов сжатия самыми значимыми вопросами являются преобразование и восстановление информации, степень сжатия. Авторами предложен гибридный метод сжатия информации, основанный на методе Хаффмана, который позволяет при решении ряда задач максимально использовать возможности алгоритма Хаффмана и нивелировать его недостатки. В разработанном методе улучшение производится за счет первичной обработки изображения другим методом сжатия, а именно словарным методом LZW. Предложенный гибридный метод позволяет увеличить коэффициент сжатия информации по сравнению с исходными методами, а также минимизировать зависимость от особенностей входных изображений. Проведен анализ разработанного гибридного метода и его сравнение с исходными методами. Разработаны рекомендации для выбора оптимального метода (Хаффмана, LZW, гибридный метод) при решении различных задач.
Бесплатно
Метод управляемого распределения ресурсов между ядрами процессора
Статья научная
Статья посвящена проблемам распределения ресурсов и оптимальному распределению вычислительных возможностей процессора. Анализируются методы распределения нагрузки центрального процессора на примере операционной системы Windows. Представлен пример управляемого распределения процессов между ядрами под управлением операционной системы Windows.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен метод цифровой подписи изображений, не использующий метаданные или дополнительные файлы. Метод обладает устойчивостью к jpeg-сжатию в определенных пределах. В качестве объекта цифровой подписи выступают блоки 8x8 пикселей c примененным дискретным косинусным преобразованием, из которых состоит jpeg-файл. Метод достижения устойчивости к jpeg-сжатию заключается в квантизации (уменьшении точности) значений в блоках, чтобы при вычислении подписи они оставались неизменными до определенного уровня сжатия.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматриваются методы по определению дублирования документов с целью недопущения их включения в коллекции; анализируются подходы для поиска нечетких дубликатов на основе метода шинглов с целью определения спама в электронной почте, поиска плагиата, очистки коллекций документов от дубликатов. В данной работе представлен разбор методики реализации и выбора параметров алгоритма шинглов, выработаны критерии для выбора функции контрольных сумм (сигнатур), разработана программа для определения дубликатов, предложены критерии выбора параметров оптимизации алгоритма шинглов с применением minhash и алгоритма супершинглов.
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована задача выбора параметров мониторинга технического состояния распределенной информационно-вычислительной системы. Предложена методика выбора параметров мониторинга технического состояния распределенной информационно-вычислительной системы, основанная на оценке информативности параметров, отражающих состояние элементов системы.
Бесплатно
Статья научная
Представлен подход к выбору структуры специализированной вычислительной системы, предназначенной для предварительной бортовой обработки целевой информации в автономных подвижных объектах. Предложен алгоритм расчета требуемого количества вычислительных модулей с учетом минимизации энерговременных затрат.
Бесплатно
Методика комплексной защиты данных , передаваемых и хранимых на различных носителях информации
Статья научная
Представленная работа посвящена разработке методики, которая позволяет скрывать данные на носителе, а при угрозе несанкционированного доступа к данной информации гарантированно уничтожать ее, не повреждая носитель. Значимость полученных результатов заключается в том, что разработанная методика позволяет повысить надежность защиты информации, передаваемой и хранимой как на жестких дисках персональных компьютеров, так и на внешних носителях за счет применения разработанного алгоритма преобразования информации, защиты ее паролем и установки временно́го интервала на доступ к этой информации. Результаты могут быть использованы в организациях и предприятиях, имеющих дело с большими потоками информации.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросу априорного определения значений основных характеристик системы цифровой обработки данных дистанционного зондирования Земли в радиолокационном диапазоне для обеспечения качества ее функционирования, при этом оценивание выполняется по одному ключевому параметру - длительность обработки поступающих данных. На него оказывают влияние несколько параметров системы, которые названы частными атрибутами качества. Рассматривается агрегированная математическая модель системы цифровой обработки, частные атрибуты качества ее функционирования, их взаимосвязь с ключевым параметром. Показана методика оценивания качества функционирования системы цифровой обработки, с применением которой определяются требуемые и допустимые значения ее технических характеристик. Данное пространство практически определяет ограничения для анализа действующих и проектирования перспективных систем такого рода. С практической точки зрения изложенный материал полезен как заказчику разработки системы, так и исполнителю проекта, так как может быть применен для предъявления требований к новой системе и для анализа возможности функционирования старой системы в новых условиях помимо анализа проекта. Статья может быть рекомендована специалистам в области схемотехники применительно к разработке систем обработки радиолокационных сигналов.
Бесплатно
Статья научная
В статье описана методика оценки уровня защищенности ресурсов инфраструктуры единого пространства доверия электронной подписи (ЕПД-ЭП), предназначенная для обоснованного принятия решения по составу и характеристикам комплекса средств его защиты от случайных и преднамеренных угроз. В соответствии с методологией управления рисками идентифицированы основные активы инфраструктуры ЕПД-ЭП и определены актуальные для них угрозы безопасности. Предложены методы оценки безопасного функционирования ЕПД-ЭП в случае реализации соответствующих угроз.
Бесплатно
Методика оценки возможностей вычислительных средств центра обработки данных
Статья научная
Статья посвящена проблеме рационального использования средств обработки данных с заданным уровнем доступности, надежности, безопасности и управляемости. В рамках этой проблемы достаточно остро стоит вопрос расчета и оценки возможностей вычислительных средств центров обработки данных. Предложена методика оценки возможностей вычислительных средств центров обработки данных, которая позволяет произвести расчет объема информации, обработанной отдельным процессором, ЭВМ или вычислительной системой в целом. Приведенный пример иллюстрирует методику, которая позволяет решать задачу анализа для реального состава вычислительных средств.
Бесплатно
Методика предварительной экспертной оценки качества данных временных рядов для целей прогнозирования
Статья научная
В статье исследуется проблема зависимости точности прогнозов в сложных системах от качества исходных данных. Анализируются ключевые аспекты, определяющие пригодность исторических данных для целей прогнозирования: горизонт прогнозирования, объем и репрезентативность выборки, консистентность, стационарность, наличие аномальных наблюдений, релевантность, частота и регулярность поступления данных. Особое внимание уделяется методологическим ограничениям классических подходов к оценке качества данных. Предлагается оригинальная методика предварительной экспертной оценки, основанная на принципах системного анализа и включающая три последовательных этапа: 1) оценка достаточности объема данных с использованием модифицированного принципа Парето; 2) верификация регулярности данных через коэффициент вариации; 3) идентификация аномалий с применением концепции «труба прогноза». Для количественной оценки значимости факторов разработана система взвешивания на базе критериев теории принятия решений (Лапласа, Вальда, Сэвиджа, Гурвица). Методика позволяет систематизировать процесс предварительного анализа, минимизировать риски использования нерепрезентативных данных и обоснованно выбирать методы прогнозирования. Практическая значимость заключается в сокращении временных затрат на подготовку данных и повышении достоверности прогнозных моделей в условиях неопределенности.
Бесплатно
Методика расчета и оценки состава IT-оборудования центра обработки данных
Статья научная
Раскрывается проблема комплексной оценки возможностей обработки информации вычислительными средствами центра обработки данных (ЦОД). В рамках этой проблемы достаточно остро стоит вопрос расчета и оценки состава вычислительных средств центров обработки данных. Разработан вербальный алгоритм пошагового расчета площади машинного зала, количества вычислительных стоек и ресурса электроэнергии, необходимой для их надежного функционирования. Приведенный пример иллюстрирует методику, которая позволяет решать задачу синтеза для реального состава вычислительных средств ЦОДа.
Бесплатно
Методика создания 3D-моделей при таможенном контроле в системах визуального наблюдения
Статья научная
В статье рассмотрены алгоритмы, особенности и условия создания трехмерных моделей объектов по цифровым изображениям инспекционно-досмотровых комплексов в системах таможенного контроля. Результаты моделирования обеспечивают визуализацию, детальный и качественный анализ изображений объектов с использованием цифровых технологий. Обработка изображений выполнена с использованием фотограмметрической программы создания облака точек VisualSfM, а также программы создания, просмотра и редактирования полигональной сетки (меша) MeshLab. Выбор данных программных средств обусловлен их доступностью, открытым кодом, минимальными требованиями ресурсов к аппаратному обеспечению и возможностью конвертирования в распространенные форматы обработки 3D-моделирования.
Бесплатно
Методика сравнительной оценки характеристик производительности современных суперкомпьютеров
Статья научная
Статья посвящена вопросам анализа причин опережающего роста производительности вычислительных средств мирового уровня по сравнению с отечественными, а также оценке факторов, параметров и элементной базы, оказывающих непосредственное влияние на повышение производительности лучших суперкомпьютеров мира. Статья предназначена для инженерно-технических работников, разрабатывающих и эксплуатирующих вычислительную технику.
Бесплатно
