Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2018 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Методический подход к сравнению результатов агрегирования информации о высокодинамичных объектах [№1 за 2018 год]
Авторы: Артюхов С.Л., Семенов В.С.
Просмотров: 5627
При агрегировании информации о высокодинамичных объектах в иерархической системе сбора и обработки организация вычислений и информационных потоков предполагает выбор алгоритмов агрегирования, соответствующих по своим характеристикам состоянию среды. Для обеспечения выбора необходимо сравнение различных алгоритмов не только по характеристикам, но и по результатам работы. В статье проведен анализ известного подхода и предложено сравнивать результаты агрегирования путем сравнения нечетких отношений предпочтения, формируемых на этапе выявления распределения объектов в признаковом пространстве. Представлены формализация подхода к сравнению результатов работы алгоритмов и требования к лежащему в его основе показателю. Сущность подхода состоит в расчете расстояния между отображениями в многомерное пространство нечетких бинарных отношений предпочтения, формируемых базовым и сравниваемым с ним алгоритмом. Приведен порядок реализации данной операции, обоснованы используемые расчетные соотношения. Представлены состав и структура программного инструментария сравнения алгоритмов агрегирования, показана возможность применения используемого в подходе показателя как характеристики функционального качества варианта алгоритма агрегирования при сравнении его с эталонным вариантом.

22. Оценка степени влияния средств разграничения доступа на производительность информационно-вычислительной системы [№1 за 2018 год]
Автор: Дроботун Е.Б.
Просмотров: 5417
Эффективность средств защиты от информационно-технических воздействий и компьютерных атак играет огромную роль в адекватном функционировании системы. Помимо требований к эффективности выполнения защитных функций, к системам предъявляется требование минимизации влияния атак на процессы функционирования защищаемой системы, в частности, на ее производительность. В идеальном случае система (или средства) защиты не должна оказывать влияние на производительность защищаемой информационно-вычислительной системы. Вместе с тем следует отметить, что создать какую-либо систему защиты (в том числе и систему разграничения и управления доступом), которая не влияла бы отрицательно на защищаемый объект, практически невозможно. Исходя из этого, одним из критериев выбора системы (или средств) разграничения доступа для защиты какой-либо информационно-вычислительной системы должен быть критерий минимума влияния выбранной системы разграничения доступа на производительность защищаемой информационно-вычислительной системы. В статье предлагается методика оценки снижения производительности информационно-вычислительной системы при введении в нее средств разграничения доступа, которые являются одной из важнейших составляющих системы защиты информации для информационно-вычислительных систем, а также описываются программные средства, с помощью которых может быть реализована предложенная методика.

23. Использование горного алгоритма для оценки затрат при проектировании программных проектов [№1 за 2018 год]
Авторы: Зубкова Т.М., Наточая Е.Н.
Просмотров: 6140
Оценка затрат при разработке ПО позволяет снизить вероятность принятия неверных или непринятия нужных управленческих решений, вероятность получения незапланированных результатов программных проектов. В статье проведен анализ основных подходов к решению задачи оценки стоимости программных проектов: линейного подхода, методики функциональных точек и использования эмпирических данных. Предложена методика оценки затрат при проектировании программных проектов на основе горного алгоритма. В статье описано математическое и программное обеспечение для решения поставленной задачи. Она выполняется по модели композиции приложения и модели раннего этапа проектирования. Для определения стоимости програм- много проекта предлагается зафиксировать цену на программы в соответствии с их группой сложности. Рассмотрены три группы сложности программных продуктов: простая (проектирование занимает до 4 месяцев), средняя (проектирование – от 4 месяцев до года), высокая (срок проектирования превышает год). Обосновано использование метода горной кластеризации для объединения программных продуктов в группы на основе схожести признаков. На основе предложенной методики разработана программная система оценки стоимости программных проектов с целью повышения объективности и оперативности решений, принимаемых разработчиками. Входными данными программной системы являются структура предприятия, техническое задание, таблица оценок элементов программных продуктов, таблица Боэма. В качестве управляющего воздействия выступает алгоритм горной кластеризации. Ресурсами, поддерживающими выполнение функций программной системы, являются аппаратное и программное обеспечение предприятия. На выходе системы формируется отчет о затратах на проектирование программного продукта.

24. Программно-алгоритмическое обеспечение автоматизированной системы управления технологическими процессами с заданными параметрами продукта [№1 за 2018 год]
Авторы: Нийонсаба T., Павлов В.А.
Просмотров: 5035
В ходе большинства технологических процессов осуществляется приготовление какого-либо продукта, качество которого оценивается заданными значениями его параметров. Например, в процессе главного брожения рождается молодое пиво, готовность которого характеризуется содержанием в пивном сусле спирта, кислоты, щелочи, его экстрактивностью и т.д. Динамика изменения параметров продукта часто различна, а иногда и разнонаправлена, воздействие внешних факторов труднопредсказуемо, поэтому управление такими процессами является сложной научной задачей. Особенно сложно спрогнозировать значения параметров на заданное время, а также определить время окончания технологических процессов с учетом воздействия внешних факторов и управляющего воздействия АСУ технологическим процессом. В данной статье представлены разработанные авторами алгоритмы и модели, которые могут быть использованы в АСУ технологическим процессом с заданными параметрами продукта. Особое внимание уделено прогнозированию динамики изменения параметров продукта, поскольку от этого в значительной мере зависят качество продукта и время его приготовления. Впервые для управления технологическими процессами предложено использовать методы калмановской фильтрации. Авторами разработаны и представлены схема АСУ технологическим процессом на основе фильтра Калмана, алгоритмы и модели АСУ технологическим процессом и каждого входящего в нее блока. По каждому блоку приведены экранные формы пользователя и выводимая на отображение информация. Программа алгоритма реализована на языке высокого уровня С#.

25. Модель изменения типов интеллектуальных агентов в методологии системной динамики AnyLogic [№1 за 2018 год]
Авторы: Мутовкина Н.Ю., Семенов Н.А.
Просмотров: 5952
В статье рассмотрена модель изменения психо-поведенческого типа интеллектуальных агентов в процессе информационного взаимодействия. Информационное взаимодействие осуществляется при решении агентами некоторой креативной проблемы. По результатам исследования установлено, что каждый из агентов, участвующих в решении сложной творческой проблемы, стремится воздействовать на других агентов с целью привлечения их на свою сторону. В ходе взаимодействия агентов происходит изменение психо-поведенческого типа многих из них. Для успешной работы многоагентной системы наилучшим является компромиссный тип. Агенты, обладающие компромиссным типом, всегда готовы поступиться своими интересами ради общей цели. Такие агенты постоянно находятся в поиске лучшего решения поставленной задачи, характеризуются минимальной потребностью вступать в борьбу за ресурсы при условии достаточности последних и возможностями урегулирования конфликтов. Однако существование других типов также нельзя сбрасывать со счетов. Положительное влияние агентов компромиссного типа на агентов принуждающего и уклоняющегося типов приводит к их изменению на компромиссный психо-поведенческий тип. Минимальное количество в системе агентов принуждающего и уклоняющегося типов обеспечивает наибольшую эффективность многоагентной системы, скорейшее решение креативной проблемы. Модель взаимодействия агентов, ведущая к смене их психо-поведенческого типа, разработана на основе методологии системной динамики AnyLogic. Проведены оригинальные эксперименты, позволяющие установить величину влияния управленческих воздействий на поведение агентов каждого из указанных типов. Системная динамика здесь выступила в качестве количественного инструментария, позволяющего проанализировать причинно-следственные взаимосвязи внутри многоагентной системы.

26. Построение модели программного кода для обнаружения программных дефектов при помощи систем типов [№1 за 2018 год]
Авторы: Цветков Л.В., Спивак А.И.
Просмотров: 3190
Неотъемлемая часть процесса разработки ПО – анализ его качества. Дефекты программного кода являются компонентой, которую можно уменьшить при помощи статического анализа кода, одна из форм которого – статическая проверка типов. Многие языки программирования используют системы типов для снижения количества ошибок. Однако системы типов большинства языков не способны выразить базовые требования безопасности относительно исключительных ситуаций. Для обеспечения возможности расширения существующих систем типов императивных языков необходимо создать модель программного кода, учитывающую ряд факторов, таких как наличие изменяемого состояния, алиасинг указателей и др. В статье дано описание модели программного кода, выражающей инварианты безопасности и допускающей эффективное использование расширенных систем типов для нахождения уязвимых участков кода. Предлагаемые решения проблем алиасинга и изменяемого состояния основаны на использовании формы статического одиночного присваивания путем применения правил перезаписи, сохраняющих функциональную эквивалентность программ, что позволяет использовать принципы проверки, применимые к функциональным языкам программирования. Рассмотрены понятие линейного ресурса, связанные с ним проблемы и возможные решения в рамках предлагаемого подхода. На примере непрерывного массива данных показаны принципы индексирования зависимых типов. Предлагаемая модель не исключает, а дополняет систему типов исследуемого языка программирования. Построение предлагаемой модели с расширенной системой типов не требует отдельных аннотаций исходного кода, что снижает необходимые трудозатраты и позволяет использовать ее для анализа существующей кодовой базы.

27. Алгоритмы идентификации источников гамма-излучения [№1 за 2018 год]
Авторы: Давыдов А.Е., Фомина И.К., Никольский Б.Б.
Просмотров: 6211
В данной статье рассмотрена проблема перехода с аналоговых приборов регистрации ионизирующего излучения на цифровые. Проанализированы многокритериальные аппаратные задачи и характерные особенности применения цифровой обработки данных и микропроцессорного управления, а также распространенные виды детекторов гамма-излучения на основе счетчиков Гейгера–Мюллера и кристаллических детекторов на основе сцинтилляторов. Определена технологическая задача применения переносных детекторов гамма-излучения. Предложены программно-технические решения по применению микроконтроллеров и созданию аппаратуры анализа и оценки радиационной обстановки, обнаружения и идентификации объектов гамма-излучения. Представлены математические и алгоритмические решения, реализованные в системах управления блоками детектирования ионизирующего излучения. Показано преимущество использования цифровых схем управления на основе микроконтроллеров в составе блоков детектирования ионизирующего излучения. Представлен алгоритм корректировки счетной характеристики детектора на основе счетчиков Гейгера–Мюллера методом расчета поправочных коэффициентов счетчиков. Раскрыты результаты экспериментальной оценки алгоритмов детектирования источников гамма-излучения. Даны рекомендации по созданию эффективной приборной основы детектирования в составе алгоритмов измерения мощности дозы и идентификации источника гамма-излучения. Рассмотрены технические решения по реализации новых способов обработки данных, получаемых с детекторов, обеспечивающих регистрацию ионизирующего излучения. Предложено решение по идентификации источников ионизирующего излучения программно-математическим методом. Проведен анализ двух алгоритмов идентификации источников гамма-излучения, основанных на оконном методе анализа спектрометрической информации. Исследована проблема ложных срабатываний рассматриваемого алгоритма. Предложены варианты оптимизации алгоритмов идентификации для уменьшения количества ложных срабатываний.

28. Исследование распределения коэффициента вариации в задачах статистического анализа испытаний [№1 за 2018 год]
Авторы: Агамиров Л.В., Агамиров В.Л., Вестяк В.А.
Просмотров: 7214
Рассматривается решение задачи точного распределения коэффициента вариации, статистической характеристики, применяемой при анализе измерений случайных величин, колебаний технологических процессов производства материалов, полуфабрикатов, деталей машин и элементов конструкций, а также при изучении рассеяния характеристик механических свойств, особенно при переменных нагрузках. Важность коэффициента вариации определяется также тем обстоятельством, что он является одним из расчетных параметров при обосновании надежности, долговечности и ресурса, от надежного определения которого в значительной степени зависит безопасная работа машин и конструкций. Точное распределение коэффициента вариации для нормальной совокупности получено на основании известной теоремы о функции распределения отношения двух случайных величин, в данном случае – выборочного среднеквадратического отклонения, имеющего распределение хи-квадрат, и выборочного среднего с нормальным законом распределения. Полученные точные формулы для распределения коэффициента вариации проверялись многократным статистическим моделированием методом Монте-Карло, подтвердившим точность аналитических расчетов. С целью упрощения практических расчетов рассмотрена приближенная модель, показавшая погрешность не более 1,5 % при объемах наблюдений от 3 до 20. Рассмотрены примеры оценки доверительных границ, вероятности безотказной работы и других задач надежности на основании полученных решений.

29. Инструментарий для определения лингво-статистической близости языков с использованием модели тюркской морфемы [№1 за 2018 год]
Автор: Альменова А.Б.
Просмотров: 6359
В статье предлагаются новый подход и инструментарий для лингво-статистического сравнения близости тюркских языков с использованием модели тюркской морфемы. Модель тюркской морфемы является структурированным описанием тюркских морфем, которое состоит из свойств морфем и ситуаций их проявления на всех языковых уровнях (фонологическом, морфологическом, синтаксическом, семантическом). Инструментарий для определения лингво-статистической близости тюркских языков реализован в виде веб-ресурса, который обрабатывает информацию о языке, представленную в БД модели тюркской морфемы. Сравнение близости языков лингво-статистическими методами с использованием модели тюркской морфемы можно осуществлять для разных языковых уровней: морфологического, синтаксического, лексического. В данной работе описаны четыре метода для сравнения на морфологическом уровне: сравнение количества аффиксальных морфем, соответствующих грамматической категории, количества алломорфов, входящих в состав одной морфемы, слитности и раздельности написания морфемы, порядка следования аффиксальных морфем в словоформе. В настоящее время БД модели заполнена для татарского, казахского, крымскотатарского, турецкого, узбекского языков, что позволяет проводить попарное сравнение их лингво-статистической близости. Предложенный метод может быть использован при сравнении морфологий языков для получения информации о близости диалектов к литературному языку, а также о близости диалектов одного языка диалектам и литературному языку других языков. Эти методы и инструментарий применимы не только для тюркских, но и для любых близкородственных языков агглютинативного типа.

30. Концепция развития комплекса учебно-тренировочных средств для освоения вооружения, военной и специальной техники [№1 за 2018 год]
Автор: Халин А.Ф.
Просмотров: 9709
Исследование проблемы технического обеспечения профессиональной подготовки военных специалистов вы-явило противоречие между необходимостью повышения эффективности освоения вооружения, военной и специальной техники и отсутствием требуемых материально-технических условий. Данное противоречие вызвано не только существующими экономическими ограничениями, но и отсутствием эффективного механизма оптимизации проектных параметров учебно-тренировочных средств. Процесс создания таких сложных технических систем, как учебно-тренировочные, характеризуется тем, что зависимости целевого результата от конструктивных свойств, а также требования назначения не сформулированы. В этой связи решение задачи исследования эффективности операции методом измерения на целевой страте невозможно. Анализ базовой терминологии и классификации в области системы показателей качества продукции, системы «человек–машина», учебно-тренировочных средств показал их несовершенство, способствующее искажению целевых установок при проектировании. К распространенным недостаткам организации процесса следует отнести недостаточные объем и качество мероприятий по эргономическому обеспечению и военно-экономическому обоснованию. Все это обусловливает наличие тенденции снижения целевого и экономического эффекта. Ввиду отсутствия единых подходов при разработке учебно-тренировочных средств стоимость реализации различных вариантов учебной информационной модели для подготовки специалистов, осуществляющих свою деятельность в однотипных системах «человек–машина», может отличаться на порядок. Таким образом, разработка научно-методических положений обоснования системы, в которой реализованы программно-целевые принципы и мероприятия по достижению требуемого качества деятельности операторов систем «человек–машина», обеспечивающей оперативное определение границ параметров разрабатываемых объектов на концептуальном этапе исследований, а также создание оперативной системы информации позволят решить проблему эффективности освоения вооружения, военной и специальной техники. Организации процесса разработки учебно-тренировочных средств предполагает наличие методологической, организационной и технической составляющих. Разработанная в целях повышения эффективности процесса создания учебно-тренировочных средств концепция детализирована в настоящей статье на страте учебно-тренировочных средств для освоения ракетных комплексов сухопутных войск.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►