Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1048
Краткое сообщение
В настоящее время наиболее широкое распространение на рынке SIEM-систем получили системы, использующие сигнатурные методы корреляции событий информационной безопасности, что обусловлено простотой их реализации и гибкостью при настройке и дальнейшей эксплуатации. Однако системы, построенные по этому принципу, не способны адаптироваться к условиям быстро изменяющегося ИТ-ландшафта в силу предопределенности инцидентов информационной безопасности, на которые они могут реагировать. К числу недостатков таких систем относятся большое количество ложных срабатываний и относительная сложность настройки и внедрения. В статье рассматривается способ применения аппарата нечеткой логики для построения самообучающейся системы корреляции событий информационной безопасности в качестве альтернативы широко распространенным сигнатурным методам. В рамках настоящей статьи обоснована схема реализации самообучающейся системы корреляции событий, описаны преимущества данной системы перед сигнатурными методами корреляции.
Бесплатно
Применение сетей стандарта WirelessHART в системах автоматизированного энергоменеджемента
Статья научная
Рассматривается техническая возможность применения коммуникационного стандарта WirelessHART для организации беспроводной связи в распределенных сетях автоматизированных систем энергетического менеджмента зданий. На основе анализа результатов экспериментов сделаны основные выводы и сформулирован ряд ограничений в применении стандарта WirelessHART в указанных системах.
Бесплатно
Применение технологий XML в Delphi
Статья научная
Рассмотрена XML-технология для описания смыслового содержания документов, указаны ее основные преимущества и особенности. Описаны несколько технологий обработки документов XML в среде разработки Delphi.
Бесплатно
Статья научная
В Российской Федерации агропромышленный комплекс является одной из лидирующих отраслей экономики с объемом внутреннего валового продукта 4,5 %. России принадлежат 10 % всех пахотных земель мира. Согласно данным о посевных площадях по культурам в 2020 году, большую часть сельскохозяйственных площадей России занимает пшеница. Российская Федерация занимает третье место в рейтинге стран-лидеров по производству данного вида зерновых культур, а также лидирующие позиции по ее экспорту. Бурая (листовая) и линейная (стеблевая) ржавчина - наиболее вредоносная болезнь зерновых культур. Она является причиной изреженности посевов пшеницы и приводит к резкому снижению урожайности. Поэтому одной из главных задач аграриев является сохранение урожая от заболеваний. Помочь справиться с этой задачей способно применение таких областей искусственного интеллекта, как компьютерное зрение, машинное обучение и глубокое обучение. Данные технологии искусственного интеллекта позволяют успешно решать прикладные задачи агропромышленного комплекса при помощи автоматизированного анализа фотоматериалов. Цель исследования. Рассмотреть применение методов компьютерного зрения для задачи классификации поражений культурных растений на примере пшеницы. Материалы и методы. Набор данных CGIAR Computer Vision for Crop Disease для задачи распознавания поражений культурных растений взят из открытого источника Kaggle. Предлагается использовать подход к распознаванию поражений культурных растений с использованием известных нейросетевых моделей ResNet50, DenseNet169, VGG16 и EfficientNet-B0. На вход нейросетевым моделям поступают изображения пшеницы. Выходом нейронных сетей является класс поражения растения. Для преодоления эффекта переобучения нейронных сетей исследуются различные техники регуляризации. Результаты. Приводятся результаты качества классификации, оцениваемые с использованием метрики F1-score, являющейся среднегармоническим между мерами Precision и Recall. Заключение. В результате проведенного исследования установлено, что наилучшую точность распознавания показала модель DenseNet c применением комбинации технологии трансферного обучения и технологий регуляризации DropOut и L2 для преодоления эффекта переобучения. Применение данного подхода позволило достичь точности распознавания 91 %.
Бесплатно
Применение фильтра Калмана в задаче технической диагностики двигателей внутреннего сгорания
Краткое сообщение
Рассматривается задача фильтрации виброакустических сигналов двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с применением адаптивного фильтра Калмана с целью дальнейшего применения отфильтрованного массива для решения задачи технической диагностики ДВС. Также приведены результаты моделирования адаптивного фильтра в программной среде MATLAB/Simulink реального виброакустического сигнала ДВС автомобиля марки Opel Vectra. Реализовано устройство на базе микроконтроллера Arduino Mega, которое было применено для обработки натурных наблюдений объекта исследования - ДВС. Вопросу разработки методов оперативного определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в первую очередь автомобильных, в настоящее время уделяется особое внимание в связи с обеспечением не только надежности функционирования последнего, но и с все возрастающими требованиями к экономическим и экологическим показателям ДВС. Эти методы должны позволять проводить диагностику технического состояния ДВС автомобиля и своевременно осуществлять регулировки систем и узлов ДВС, тем самым повысить эксплуатационные показатели и срок службы данного объекта. Среди разнообразных методов диагностирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания особое значение имеет метод, основанный на анализе виброакустических сигналов, позволяющий производить безразборный контроль узлов и сопряжений ДВС. При этом следует отметить, что анализируемые виброакустические сигналы ДВС взаимокоррелированы с точки зрения работы узлов ДВС. Поэтому для адекватного установления и локализации места дефекта ДВС необходимо предварительно выделить полезный сигнал в условиях взаимовлияния нестационарных виброакустических сигналов, создаваемых различными узлами двигателя.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящий момент при реализации проектов по разработке и производству высокотехнологичной продукции разработчики работают в кооперации. В рамках таких проектов создаются цифровые платформы, позволяющие снизить транзакционные издержки за счет модернизации и алгоритмизации бизнес-процессов. Применение двойника такой предметно-ориентированной платформы в корпоративной информационной системе университета позволит модернизировать его учебные программы, а также повысить эффективность подготовки студентов. Цель исследования. Рассмотреть системную модель трансформации процесса обучения с использованием цифрового двойника информационной платформы, позволяющей решать актуальные задачи в заданной предметной области. Разработать методику применения функционально-стоимостного анализа при учете заданных ограничений на располагаемые проектные ресурсы, включая временные. Методы исследования, использованные в работе: - принципы методологии системной инженерии (процессного подхода, жизненного цикла и др.); - комплексный подход и структурный анализ процесса проектирования по методологии SADT (Structured Analyze and Design Technology); - функциональное моделирование (в нотации IDEFO). Результаты. Предложен метод определения ресурсных ограничений, включая временные, на основе функционально-стоимостного анализа (ФСА) по моделям процессов в исследуемой предметной области с использованием информационной платформы. Предложен модульный подход, основанный на логике прямого и обратного отношений композиции - декомпозиции, путем выделения элементарных объектов исследуемой предметной области по правилам дифференциально-интегрального исчисления (определённых и неопределённых интегралов) и далее теории динамических систем. Подход демонстрируется на решении задачи формирования учебных программ по дисциплинам базовой кафедры «Информационные технологии в машиностроении», связанных с производственной деятельностью. Показано, что применение предложенного подхода позволяет формализовать противоречия в компетенциях студентов с требованиями работодателей и определить компромиссные решения для их устранения. Заключение. Разработанный подход системного функционального моделирования на основе цифрового двойника платформы предметно-ориентированной области позволяет произвести количественную оценку трудозатрат при ресурсных ограничениях, включая временные.
Бесплатно
Статья научная
Обоснована новая биофизическая концепция разрешения проблемы электромагнитного загрязнения окружающей среды. Сформулированы принципы построения управления гомеостазом организма с помощью электромагнитных излучений микроволнового диапазона. Приведено описание аппаратно-программных средств их реализации.
Бесплатно
Принципы построения калибратора переменного напряжения повышенной точности с обратной связью
Статья научная
Сделан обзор промышленных калибраторов переменного напряжения, рассмотрен их принцип действия. Предложены два новых варианта построения калибратора переменного напряжения повышенной точности с обратной связью.
Бесплатно
Статья научная
На мощных печных трансформаторах ПАО «ММК» установлены системы непрерывного контроля их технического состояния. Существующей системой диагностики с использованием электрического метода измеряются кажущийся заряд и интенсивность частичных разрядов PDI. Существует задача создания экспертной системы по принятию решений, дающей возможность определить появление дефекта изоляции, оценить уровень его опасности для дальнейшей эксплуатации трансформатора. Совокупность диагностических переменных предлагается свести к одному обобщенному детерминированному параметру, определяющему количественное и качественное состояние изоляции. Для этого используется математический аппарат, разработанный на основе синтеза нечетких лингвистических переменных и количественных характеристик двух измеряемых параметров диагностируемого печного трансформатора. Достоверность и удобство предложенного метода подтверждается соответствующими расчетными результатами на основе данных, снятых с промышленной системы on-line мониторинга, демонстрирующими адекватное поведение модели применительно к печным трансформаторам.
Бесплатно
Проблема идентификации и оценки кадровых уязвимостей информационной безопасности организации
Статья научная
Обоснована проблема идентификации и оценки кадровых уязвимостей информационной безопасности. Представлен разработанный метод идентификации кадровых уязвимостей информационной безопасности организации на основе личностноценностных компетенций ее сотрудников. Разработана математическая модель оценки кадровых уязвимостей информационной безопасности.
Бесплатно
Краткое сообщение
Описывается способ автоматизации проектирования программного обеспечения посредством поиска общих конфигураций на основе моделей предметных областей, принадлежащих одному уровню абстракции. По результатам статьи формируется гипотеза исследования, а также перечень решаемых задач.
Бесплатно
Проблематика использования текстовых DSL в информационных системах
Статья научная
Рассматривается современное положение дел в среде разработки информационных систем с точки зрения внедрения и использования предметно-ориентированных языков в системе для предоставления всего комплекса функционала пользователю. На сегодняшний день существует несколько методик по внедрению предметно-ориентированных языков в информационную систему. В первую очередь эти подходы различаются по типу внедряемого DSL: внутренний или внешний, API-подобный или полностью интегрированный. Если существующие подходы по внедрению предметно-ориентированных языков в информационные системы проанализировать на предмет выявления недостатков, то данные недостатки позволят определиться с кругом проблем, который возникает при использовании текстовых предметно-ориентированных языков в информационных системах. Подобный анализ позволит сформулировать задачи исследования, решение которых поможет преодолеть сложившуюся ситуацию с использованием текстовых предметно-ориентированных языков и соответствующих проблем, которые возникают при интеграции подсистемы интерпретации DSL в информационную систему.
Бесплатно
Проблемы децентрализации хранения и обработки информации ограниченного доступа на предприятии
Краткое сообщение
В условиях интенсивного информационного развития общества все острее становится проблема перехода от бумажного к электронному хранению документации на предприятиях. Особенно актуальны эти вопросы в отношении информации ограниченного доступа. В статье рассмотрены основные проблемы децентрализации процессов хранения и обработки информации ограниченного доступа, связанные с ее конфиденциальностью, целостностью и доступностью, а также возможные направления деятельности предприятий по их устранению в контексте информационной безопасности.
Бесплатно
Проблемы измерения качества программного кода
Статья научная
Контроль качества кода - важная задача программной инженерии. Однако невозможно контролировать качество без числовых показателей. В этой статье предлагается математическая модель для определения показателей качества программного кода.
Бесплатно
Статья научная
Обоснован комплекс типовых программных решений для предприятий малого бизнеса, которые позволили бы им самостоятельно организовать защищенный электронный документооборот с минимальными экономическими затратами, адекватной сложностью разработки и сопровождения. С учетом нынешнего уровня развития информационных технологий, появления новых механизмов глобального взаимодействия большого числа разработчиков и ориентированности на минимизацию затрат в качестве основы для формирования набора решений было выбрано программное обеспечение с открытым исходным кодом.
Бесплатно
Проблемы формирования обучающей выборки в задачах машинного обучения
Статья научная
Правильное формирование обучающей выборки часто имеет решающее значение в задачах машинного обучения, что признаётся большинством специалистов в данной области. Зачастую решение задач машинного обучения сводится к грамотному формированию обучающей выборки. Несмотря на это, в современной литературе по машинному обучению вопросам формирования обучающей выборки почти не уделяется внимание, теоретическая база практически отсутствует. В настоящей статье постараемся исправить данный недостаток. В статье исследуются возможные проблемы и ошибки при формировании обучающей выборки, обобщается опыт авторов в решении задач машинного обучения, предлагаются теоретические модели для описания явлений, связанных с формированием множества обучающих данных, приводятся методы улучшения обучающей выборки. Даются практические рекомендации на основе разработанных теоретических моделей. В конце статьи представлены результаты экспериментов, демонстрирующие некоторые из проблем формирования обучающей выборки и методы их решения на примере задачи обучения деревьев решений.
Бесплатно
Проблемы цифровой трансформации субъектов Российской Федерации
Статья научная
Работа посвящена исследованию процессов цифровой трансформации экономических субъектов, рассматриваемых в качестве открытых социально-экономических систем. С использованием статистических данных обосновано дальнейшее развитие процессов цифровой трансформации, а также необходимость разработки информационно-аналитического и методического обеспечения управления этими процессами. Систематизирована сущность и разработано авторское понятие цифровой трансформации социально-экономической системы, рассмотрены ее цели и направления для различных уровней экономики. Рассмотрены этапы, направления и индикаторы цифровой трансформации государственного управления. Исследованы направления и динамика цифровой трансформации субъектов РФ и ее проблемы. Цель исследования состоит в исследовании цифровой трансформации в контексте управления развитием социально-экономических систем, состояний субъекта, объекта и системы управления, а также формирования комплекса проблемных полей цифровой трансформации субъектов РФ в контексте их функциональных, структурных, ресурсных и информационных характеристик как открытых динамических социально-экономических систем. Материалы и методы. Статистической основой исследования выступили данные российских и зарубежных аналитических агентств, данные Росстата и международных статистических баз данных, характеризующие процессы информатизации и цифровизации российской и мировой экономик, данные о стратегиях цифровой трансформации субъектов РФ, представленные на сайтах Правительства России, федеральных и региональных органов исполнительной власти. В исследовании использованы методы корреляционно-регрессионного, кластерного, структурного и контент-анализа, а также системный подход. Теоретической и методической базой выступили работы российских и зарубежных исследователей, отчёты мировых и российских консалтинговых агентств и исследовательских центров, нормативно-правовые документы РФ и международных организаций. Результаты. Систематизированы роль, значение и функции цифровизации. Разработано определение цифровой трансформации как характеристики социально-экономической системы, используемой для описания целей, процесса и результатов цифрового развития, приводящего к трансформационному изменению параметров управляющей и управляемой систем, переводу систем на качественно новый уровень, который проявляется в радикальном изменении бизнес-модели, бизнес-процессов, выпускаемых продуктов и оказываемых услуг. Диагностированы региональные диспропорции в цифровом развитии субъектов Российской Федерации. Определены проблемные поля цифровой трансформации субъектов РФ в контексте четырех составляющих - функционального, структурного, информационного и ресурсного их описания как социально-экономических систем (далее - СЭС). Заключение. Разработанное понятие цифровой трансформации основано на системной парадигме и может использоваться для разработки комплекса методов, моделей, показателей и индикаторов цифрового развития СЭС. Разработанный комплекс проблемных полей цифровой трансформации субъектов РФ как СЭС может использоваться для разработки систем поддержки управленческих решений, активизации цифрового развития субъектов РФ, повышения его результативности, эффективности и устойчивости.
Бесплатно
Проблемы экспликации понятия «информация» и обоснование предложений по их преодолению
Статья научная
Проведен анализ различных трактовок понятия «информация» и проблем, с ними связанных. Исследованы два общепризнанных подхода к трактовке понятия «информация», в основе которых лежат очень близкие по смыслу слова «неопределенность» и «неразличимость». Установлено, что существующие определения понятия «информация» в той или иной мере объединяют такие разные понятия как «информация», «информационное взаимодействие», «результат информационного взаимодействия» и другие. На основании философского подхода обоснована правомерность предложенных авторами статьи определений основных понятий теории информации: «информация», «информационное взаимодействие» и «результат информационного взаимодействия». Определения указанных выше понятий содержат отличительные содержательные признаки, определяющие их правомерность применения в различных областях науки и техники инфокоммуникаций.
Бесплатно
Прогнозирование временного ряда с учетом хаотической компоненты
Статья обзорная
Представлена модель хаотического ряда, основанная на разложении процесса по системе ортогональных функций. Приведен пример прогнозирования потребления электроэнергии с учетом хаотической компоненты.
Бесплатно
Статья научная
Спектроскопия среднего инфракрасного диапазона с преобразованием Фурье представляет собой быстрый и дешевый способ анализа проб коровьего молока для определения содержания жира, белка, лактозы и других количественных и качественных показателей молока. Современные инструменты анализа данных позволяют выявить наиболее значимые зависимости между различными парами количественных и качественных признаков состава молока. Цель исследования. Выполнить прогнозирование ряда ключевых признаков состава молока коров с использованием данных инфракрасной спектроскопии для изучения точности разработанной математической модели. Методы. Работу проводили в зимний период 2022 года на базе экспериментального стада голштинизированного черно-пестрого скота (Краснодарский край). Анализ компонентов молока осуществляли с использованием автоматического анализатора MilkoScan (FOSS) с применением метода инфракрасной спектроскопии путем выгрузки полученных спектров при анализе состава сырого молока. Исследованы 23 показателя количественного состава молока: массовая доля жира, белка (истинного и общего), лактозы, СОМО (сухого обезжиренного молочного остатка), сухого вещества, казеина, следы ацетона и бета-гидроксибутирата, мочевина, точка замерзания, кислотность молока, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая жирные кислоты (ЖК), длинноцепочечные ЖК, среднецепочечные ЖК, короткоцепочечные ЖК, мононенасыщенные и полиненасыщенные ЖК, насыщенные ЖК, трансизомеры жирных кислот. Рассмотрены методы на основе линейной регрессии (Linear Regression), подходы к регуляризации модели линейной регрессии (Ridge, Lasso и ElasticNet), а также полиномиальная регрессия, метод частичной регрессии (PLSRegression) и метод Байесовской регрессии для задачи прогнозирования ключевых признаков состава молока. Реализован метод снижения размерности данных инфракрасной спектроскопии на основе алгоритма случайного перебора считывания по длине окна и выделены наиболее значимые признаки. Результаты. Разработаны модели прогнозирования шести основных показателей качества молока - массовая доля жира ('Fat'), массовая доля казеина ('Cas.B'), жирных кислот - миристиновой ('C14:0') и олеиновой ('C18:1'), мононенасыщенных ('MUFA') и полиненасыщенные жирных кислот ('PUFA') - со средней абсолютной ошибкой, не превышающей 0,016. Заключение. Результаты, полученные в ходе проведенного исследования, позволят в дальнейшем улучшить предиктивную способность уравнения для определения качества, состава молока по новым селекционным признакам молочной продуктивности, снизить издержки анализа и проводить контроль за состоянием здоровья животных на ранних стадиях.
Бесплатно
