Данная статья посвящена возможности использования оперативного запоминающего устройства как подключаемого дискового массива с целью ускорения вычислений в рамках гетерогенной вычислительной системы. Рассмотрены проблемы применения RAID массива жёстких дисков как основного дискового пространства для хранения данных, генерируемых приложениями для гетерогенной системы задач. Представлены принципы использования оперативного запоминающего устройства как дискового пространства, а также описаны особенности подключения к полученному таким образом хранилищу данных посредством сети.

Ключевые слова: параллельное вычисление, файловая система, оперативная память, монтирование, гетерогенность, вычислительный комплекс

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассматривается развитие киберразведки, как нового способа обнаружения информационных (информационно-технических) объектов в киберпространстве, показа ее взаимосвязь с сетевая моделью OSI, определены развитие систем киберразведки в повседневных условиях.

Ключевые слова: киберразведка, классификация, киберпространство, обнаружение, информационнно-технические объекты

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассматривается применение кибернетического пространства для обнаружения n-мерных информационно-технических объектов и их последующей идентификации. Представлена концептуальная модель многомерной разведывательно-поисковой системы, описан разведывательный цикл поиска информационно-технических объектов, а также взаимосвязь радиотехнической разведки с кибернетической разведкой.

Ключевые слова: идентификация, информационно-технический объект, инфосфера, киберпространство, обнаружение, разведка, разведывательный цикл, распознавание

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье показано, что подготовка данных для использования в дальнейшем в алгоритмах играет важную роль и этому стоит уделить внимание. Рассмотрены задачи обработки исходных данных: выборка данных, очистка данных, генерация признаков, интеграция, форматирование. Исследование данных состоит в изучении следующих шагов: обобщение данных, группировка данных, исследование отношений между разными атрибутами. Приведен алгоритм действий подготовки данных в рамках событий журнала информационной безопасности для дальнейшей кластеризации.

Ключевые слова: данные, кластеризация данных, события, журнал информационной безопасности, алгоритм, Data Mining, Data Preparation, dataset, Machine Learning

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В данной статье описан процесс разработки моделей машинного обучения для прогнозирования проблемных состояний. В основе формирования систем поддержки принятия решений в условиях проблемных ситуаций предполагается использование ансамблевых методов машинного обучения: бэггинг, бустинг и стекинг. С целью повышения качества построенных моделей применяется метод балансировки данных, описаны алгоритмы андерсэмплинга и оверсэмплинга. Так как использование сложных моделей машинного обучения снижает способность объяснения полученного результата, приведены различные способы интерпретации построенных моделей. По результатам исследования сформирован метод прогнозирования проблемных состояний. Такой подход способствует поэтапному решению выявленной проблемной ситуации и последовательному достижению поставленной цели.

Ключевые слова: машинное обучения, бэггинг, бустинг, стекинг, проблемные состояния, балансировка данных, shap-значения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

Статья посвящена системе управления процессом перемещения текстильного материала в аппарате для пропитки тканей периодического действия. Управление реализуется с использованием программируемого логического контроллера (ПЛК). Рассматривается программа, разработанной на языке программирования Ladder Diagram (LD) реализующая управление перемещением с учетом изменения момента.

Ключевые слова: раствор, погружение, технологический процесс, алгоритм, язык программирования LD

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В данной статье рассмотрена проблема выбора системы мониторинга для ИТ-инфраструктуры. Проведен сравнительный анализ систем мониторинга, применительно к различным типам ИТ-инфраструктур и выбрано решение под конкретную ИТ-инфраструктуру компании.

Ключевые слова: мониторинг, инфраструктура, Zabbix, Grafana, Kubernetes, метрики

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Мобильные приложения повсеместно используются множеством людей в повседневных задачах. С каждым годом возрастает потребность во все более функциональных, удобных и надежных программных средствах, которые смогут обеспечить быструю и безопасную работу в различных областях. Но для разработки такого приложения необходимо использовать соответствующую всем требованиям архитектуру. В данной работе пойдет речь об использовании компонентов из Android Architecture Components, разработанных компанией Google, которые позволяют реализовать некоторые паттерны проектирования с учетом особенностей операционной системы Android. В статье будет приведен перечень наиболее используемых компонентов, а также краткая справка по их функциональным возможностям. Рассмотрена работа одного из компонентов с базовыми элементами операционной системы Android. Также схематично показано взаимодействие компонентов на примере реализации одного из паттернов проектирования.

Ключевые слова: архитектура приложения, Android Architecture Components, приложение, Android

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В данной работе было проведено исследование влияния тумана на системы машинного зрения, в частности, на корректность работы алгоритма распознавания образов. В рамках данной работы реализован фильтр, который устраняет искажения, вызванные туманом. Разработан корректирующий фильтр, осуществлен анализ работы нейронной сети с изображениями различной четкости, на основании которого были даны рекомендации по улучшению точности распознавания образов.

Ключевые слова: обработка изображений, фильтрация изображений, системы машинного зрения, распознавание образов

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассмотрен вариант формализации задачи определения востребованности направлений подготовки и возможных сфер трудоустройства выпускников через сопоставление получаемых в рамках обучения навыков и требований рынка труда на основе семантического анализа описаний вакансий. Формализованная модель используется для дальнейшей алгоритмизации решения и программной реализации в рамках модуля комплексного инструментария дистанционной профориентации.

Ключевые слова: запросы к API, вакансии, востребованность направлений подготовки, профориентация, цифровизация профориентационной деятельности, формализованная модель

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена одному из ключевых вопросов теории международных отношений и геополитической науки – определению силы государства. Государство при этом рассматривается как главный (структурообразующий) элемент мирового геополитического пространства. Отталкиваясь от факта реального неравенства государств в системе международных отношений и ранжируя по их весу и влиянию в мировых делах, автор анализирует два основных подхода в оценке силы государства: атрибутивный и бихевиоральный. В статье проводится различие между понятиями «потенциал страны» и «сила государства»; обосновывается необходимость использования понятия – «совокупная сила государва» (ССГ). Предметом особого внимания является вопрос о возможности измерения ССГ, в связи с чем выделяются «осяаемые» (измеримые) и «неосязаемые» (неизменимые) факторы ССГ и рассматривается их взаимосвязь. Исходя из этих соображений, автор предлагает свою «формулу» ССГ.

Ключевые слова: мировое геополитическое пространство, государство, ранжирование государств, потенциал страны, сила государства, совокупная сила государства (ССГ), компоненты ССГ, измерение силы (как проблема), «осязаемые» (измеримые) и «неосязаемые» (неизменимые) факторы

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития

Применение информационных технологий в задачах медицинской реабилитации является эффективным способом, но часто затруднено проблемами пользования стандартными устройствами управления и ввода в компьютер людьми с двигательными нарушениями. Разработанный программно – аппаратный комплекс позволяет получить данные об ориентации сустава в пространстве, «превратив» их в движение указателя мыши, позволяя взаимодействовать с программным обеспечением компьютера, вместо манипулятора «мышь». Изменяя чувствительность датчиков, корректируется процесс реабилитации пациентов. Используемая компонентная база разрабатываемого комплекса и применяемые технологии позволяют сформировать значительно более низкую стоимость, возможность использования вне клиники, работу без помощи специалистов, применение в действиях по управлению с программным обеспечением компьютера не только для реабилитации, но и для людей с инвалидностью. В работе определены задачи и функции, которые решаются программно – аппаратным комплексом. В 3D– редакторе смоделированы корпус устройства и внутреннее расположение компонентов, выбраны аппаратные и программные средства, обеспечивающие реализацию проекта. Разработана функциональная схема устройства «Limbtracker». В ходе выполнения проекта реализовано: чтение данных с датчиков и запись их в тестовый файл, фильтрация данных алгоритмом Калмана, калибровка устройства.

Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, домашняя реабилитация, нейрореабилитация, информационно-коммуникационные технологии, STM32, микроконтроллер, MPU9250, usb-hid

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети

Общество всегда уделяло большое внимание проблеме поведения человека, которое не соответствует установленным социальным и общепринятым нормам. В последнее время интерес к проблеме отклонений в человеческом поведении значительно возрос. Сегодня изучение девиантного поведения является междисциплинарной проблемой, которая решается в рамках различных научных дисциплин. Распознавание аномалий в поведении человека является сложной и нераскрытой на данный момент научно-исследовательской проблемой. В процессе выявления поведенческих аномалий ведущую роль играет распознавание эмоций по различным признакам. С целью увеличения точности результатов имеет смысл выполнять комплексную оценку эмоций сразу по нескольким признакам, таким как выражение лица, поза, вокальные признаки (интонация, скорость речи и т.д.). В статье приводятся существующие алгоритмы и методы распознавания эмоций. Приводится обоснование выбора инструментальных средств разработки программного продукта. Представлены функциональные требования к приложению в виде диаграммы вариантов использования в нотации UML 2.0. Показана архитектура Android-приложения для распознавания аномалий в поведении человека в виде диаграмм компонентов и классов концептуального уровня. Демонстрируются прототипы пользовательского интерфейса.

Ключевые слова: аномальное поведение, алгоритмы и методы распознавания эмоций, архитектура ПО, функциональные требования, интерфейс пользователя

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Автоматизация генерации тестовых вопросов состоит из четырех основных этапов. Первым этапом является определение целевого предложения, из которого можно будет сгенерировать тестовый вопрос. В данной статье исследуются существующие методы по определению целевого предложения. Рассматриваются, как и иностранные, так и русскоязычные источники. В работе рассмотрены такие методы, как автоматическое реферирование тестов, сходство синтаксического анализа, метод основанный на правилах, метод основанный на ранжировании, по ключевым словам, алгоритм обобщения документов основанный на частотности слов.

Ключевые слова: автоматическая генерация тестовых вопросов, автоматическая обработка текста, обработка естественного языка, автоматическое реферирование, аннотирование

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье описывается реализация программного комплекса ориентирования для мобильного робота с построением карты местности и последующим её анализом. Проведена разработка программного модуля для мобильного робота с использованием лазерного дальномера (лидара), для получения данных с лидара используется микрокомпьютер Raspberry Pi 3B+ с установленной на него робототехнической операционной системой ROS. Описывается алгоритм движения мобильного робототехнического комплекса в пространстве с построением карты местности в режиме реального времени. Подобные комплексы в настоящее время находят широкое применение, позволяют значительно снизить необходимость участия человека в тяжелой и опасной работе.

Ключевые слова: мобильный робот, робототехнический комплекс, лазерный дальномер, лидар, ультразвуковой датчик, система технического зрения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автоматизация закупочной деятельности считается одним из наиболее известных применений ИТ-решений, так как проведение закупок является неотъемлемым элементом работы любой организации и обязана быть целостным, системным процессом, обеспечивающим возможность с наименьшими расходами запасов сил и средств вовремя получить все те продукты, работы, предложения и услуги, которые так важны организации. В статье выделен перечень функциональных возможностей различных систем и описаны результаты формализованного анализа функциональной полноты этих систем закупочной сессии. В анализ вошла и условная система с желаемым функционалом, по которому и будет понятно, насколько та или иная система подходит для заказчика.

Ключевые слова: закупочная сессия, закупочная деятельность, сравнительный анализ по функциональной полноте, аукцион, редукцион, лот, ставка, анализ соответствия требований пользователя к системам, схожесть систем

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассматривается проблематика определения знаков дорожного движения для управления автотранспортным средством с использованием аппарата искусственной нейронной сети. Описана актуальность исследований на данный момент времени, а также преимущества использования нейронных сетей при определении знаков дорожного движения. Представлены входные данные при определении знаков дорожного движения для сверточных нейронных сетей. Сформирована архитектура сверточной нейронной сети классификации, в частности, рассматривается последовательность слоев сети классификации изображений. Дано математическое описание моделирования функции ошибки и метода стохастического градиентного спуска. Представлена математическая модель процесса обучения искусственной нейронной сети, а также функций активации: линейной функции и сигмоиды. Предложен алгоритм формирования модели искусственной нейронной сети. Визуализирован на графике процесс обучения данной функции. Представлен результат обучения.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, классификация, сверточные нейронные сети, deep learning, big data, математическое моделирование, информатика

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Проблема выбора нужного алгоритма сегментации изображения и его реализация в режиме реального масштаба времени возникает в системах, работающих с высокоскоростным потоком видео данных. Маркировка связанных областей – важный шаг в подготовке изображений для формирования обучающих выборок нейронных сетей. В данной работе предложен модифицированный однопроходной алгоритм маркировки изображений для реализации на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), а также его реализация с использованием Xilinx System Generator for DSP и пакета Matlab/Simulink. Представлены результаты работы алгоритма на тестовых изображениях, а также изображениях, полученных экспериментально. Данный алгоритм был разработан для анализа и оценки качества семян пшеницы посредством классификации их изображений с использованием искусственного интеллекта.

Ключевые слова: маркировка связанных областей, искусственный интеллект, сегментация, потоковая обработка

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Одной из наиболее перспективных конструкций беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) является одновинтовая схема, однако в силу сложности принципов управления подобными летательными аппаратами на сегодня отсутствуют эффективные методы автоматизации их взлёта и посадки. Применение традиционных для БПЛА мультикоптерного типа систем, основанных на спутниковом позиционировании и вычислении управляющих воздействий с помощью строгих математических формул, не позволяют в полной мере реализовать преимущества одновинтовой схемы. В статье рассмотрена существующая модель процесса управления БПЛА с одновинтовой схемой, предложены и обоснованы её изменения, а также сформулирован метод автоматического управления взлётом и посадкой одновинтового робота-вертолёта Одной из наиболее перспективных конструкций беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) является одновинтовая схема, однако в силу сложности принципов управления подобными летательными аппаратами на сегодня отсутствуют эффективные методы автоматизации их взлёта и посадки. Применение традиционных для БПЛА мультикоптерного типа систем, основанных на спутниковом позиционировании и вычислении управляющих воздействий с помощью строгих математических формул, не позволяют в полной мере реализовать преимущества одновинтовой схемы. В статье рассмотрена существующая модель процесса управления БПЛА с одновинтовой схемой, предложены и обоснованы её изменения, а также сформулирован метод автоматического управления взлётом и посадкой одновинтового робота-вертолёта.

Ключевые слова: одновинтовая схема, робот-вертолёт, автоматический взлёт, автоматическая посадка, метод, управление

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассмотрены возможности применения современных информационных технологий в преподавании дисциплин графического профиля в условиях распространения коронавирусной инфекции (СOVID-19).

Ключевые слова: инженерная деятельность, графические дисциплины, COVID-19, информационные технологии

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

В работе рассматривается разработка системы выполнения моделей машинного обучения. Разрабатываемое система представляет собой набор микро-сервисов, способных найти применение в различных областях производства. Рассматриваются технологи для реализации и перспективы разрабатываемого продукта. В работе используются современные технологии сегментации и распознавания объектов на кадрах, а также технологии позволяющие выстроить инфраструктуру для данной системы, и технологий разработки программного обеспечения.

Ключевые слова: машинное обучение, компьютерное зрение, микросервисная архитектура, распознавание образов

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

По мере увеличения числа низкоорбитальных группировок спутников (НГС) будет возрастать вероятность деструктивного воздействия со стороны чужих космических аппаратов (КА). Одним из наиболее эффективных воздействий на НГС является постановка ретрансляционной помехи, которая представляет собой перехваченный и задержанный сигнал. Устранить данную проблему можно за счет использования системы опознавания «свой-чужой» для КА. При этом для снижения вероятности подбора правильного сигнала ответчика чужим КА предлагается снизить временные затраты на вычисления статуса спутника за счет применения параллельных вычисления с использованием кодов полиномиальной системы классов вычетов (ПСКВ). Характерной особенностью данных кодов является независимое и параллельное выполнение вычислений по основаниям ПСКВ. Однако данное свойство кода ПСКВ можно также использовать для коррекции ошибок, которые возникают в процессе работы системы опознавания. При этом алгоритм должен выполнить данную процедуру при меньших временных затратах. Поэтому модификация алгоритма коррекции ошибок, позволяющая обеспечивать более высокую скорость поиска и исправления ошибок, является актуальной задачей. Цель работы – обеспечить снижение временных затрат на выполнение процедуры обнаружения и исправления ошибок в процессе работы системы опознавания, за счет модификации алгоритма коррекции на основе Китайской теоремы об остатках.

Ключевые слова: система опознавания спутника, коды полиномиальной системы классов вычетов, позиционная характеристика, алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе приведены результаты численных экспериментов по решению систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с разряжёнными матрицами методом LU-разложения, методом Якоби, методом Гаусса-Зейделя, модифицированным методом Гаусса-Зейделя и модифицированным методом Якоби с параметром релаксации ω. В ходе проведённых численных экспериментов по решению СЛАУ с тестовыми разряжёнными матрицами различной размерности с использованием пакета MATLAB было установлено, что наилучшие результаты по времени решения задачи были получены модифицированным методом Гаусса-Зейделя с параметром релаксации ω =0,5 при заданной точности решений ε=10^-6 . В дальнейшем, данный метод был использован при расчёте интегральных характеристик функционирования распределённых систем обработки информации для различных практических приложений.

Ключевые слова: распределенная система обработки информации, система линейных алгебраических уравнений, разряжённая матрица, LU-разложение, метод Якоби, метод Гаусса-Зейделя, параметр релаксации

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Сегодня одним из наиболее информативных методов диагностики гетерогенных заболеваний, связанных с нарушениями сосудистых структур сетчатки, является электоретинография. В настоящей статье описан биомедицинский офтальмологический сигнал электроретинограммы с использованием вейвлет-анализа. Произведена оценка спектральных характеристик сигнала, частотно-временной картины вейвлет-скалограммы, а также описаны подходы к автоматизации анализа сигнала с использованием доступных библиотек Python. Формализовано описание формирования вейвлет-скалограмм сигналов с использованием функции cwt библиотеки PyWT. В качестве базисной функции вейвлет-преобразования выбран вейвлет гаусса 8 порядка. С целью автоматизации анализа вейвлет-скалограмм описана последовательность определения связанности сегментов с использованием функции connectedComponents из библиотеки алгоритмов компьютерного зрения, обработки изображений и численных алгоритмов общего назначения с открытым кодом OpenCV.

Ключевые слова: электрофизиология, эфи, электроретинограмма, эрг, вейвлет-анализ, система поддержки принятия решения, связанные компоненты, метод оцу, дистрофия сетчатки

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

С развитием технологии носимых устройств появились уникальные возможности для обеспечения взаимодействия с пользователем и высокоточного персонализированного распознавания его рабочей деятельности. В статье предлагается подход с использованием гибридной нейронной сети CNN-LSTM, направленный на определение конкретного вида работы, выполняемой специалистами, предоставляющий возможность обеспечения контроля выполнения данных действий на основе данных с носимых устройств (смарт часты, смарт браслеты). Точность разработанного алгоритма при распознавании 18 различных видов действий на тестовой выборке составила более 90 % по метрике Accuracy (доля правильных ответов).

Ключевые слова: человеческий капитал, производительность труда, гибридная нейронная сеть, сверточная нейронная сеть, рекуррентная нейронная сеть

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах