DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17209

Аннотация: Предметом исследования является процесс создания компьютерной симуляции, имитирующей проведение клинического лабораторного анализа биологических жидкостей с помощью биохимического анализатора Stat Fax® 1904+. Основное внимание уделяется ключевым компонентам обучающего симулятора и алгоритму работы с ним. Представлены особенности разработки виртуального прибора, обусловленные его обучающим назначением, и заключающиеся в разном уровне подготовки пользователей системы и возможностью некорректного ввода данных. Автор предлагает создать три вида пользователей и разработать функции программы, обеспечивающие достоверность данных и соблюдение алгоритма работы с виртуальным прибором. Изложены этапы создания компьютерного симулятора, основными из которых являются моделирование системы, трансляция модели и анализ результатов разработки. Описаны методы определения концентрации вещества в исследуемом образце, симулируемые компьютерной программой, и приведены соответствующие формулы для вычислений. Представлена блок-схема, отражающая процесс работы компьютерной программы, на основе которой реализован геометрический дизайн форм приложения и функции системы. Созданный компьютерный симулятор может применяться в образовательном процессе на этапе формирования практических навыков обучающихся, а также при повышении уровня профессионализма работников клинических лабораторий. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при создании обучающих симуляторов не только для проведения биохимического анализа, но и для других областей профессиональной деятельности, требующих применения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67269

Аннотация: Предметом исследования является процесс создания компьютерной симуляции, имитирующей проведение клинического лабораторного анализа биологических жидкостей с помощью биохимического анализатора Stat Fax® 1904+. Основное внимание уделяется ключевым компонентам обучающего симулятора и алгоритму работы с ним. Представлены особенности разработки виртуального прибора, обусловленные его обучающим назначением, и заключающиеся в разном уровне подготовки пользователей системы и возможностью некорректного ввода данных. Автор предлагает создать три вида пользователей и разработать функции программы, обеспечивающие достоверность данных и соблюдение алгоритма работы с виртуальным прибором. Изложены этапы создания компьютерного симулятора, основными из которых являются моделирование системы, трансляция модели и анализ результатов разработки. Описаны методы определения концентрации вещества в исследуемом образце, симулируемые компьютерной программой, и приведены соответствующие формулы для вычислений. Представлена блок-схема, отражающая процесс работы компьютерной программы, на основе которой реализован геометрический дизайн форм приложения и функции системы. Созданный компьютерный симулятор может применяться в образовательном процессе на этапе формирования практических навыков обучающихся, а также при повышении уровня профессионализма работников клинических лабораторий. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при создании обучающих симуляторов не только для проведения биохимического анализа, но и для других областей профессиональной деятельности, требующих применения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.16979

Аннотация: Статья посвящена методам получения необходимой информации для функционирования ситуационных центров различного уровня. Предметом исследования является алгоритм получения релевантных данных и знаний в сети Интернет. Под релевантными данными и знаниями понимается информация, необходимая для решения какой-либо задачи или проблемы. Объектом исследования является информационно-аналитическая система получения релевантных данных и знаний в сети Интернет – программный комплекс «IntellST». Исследования учитывают особенности сети Интернет как источника огромного объёма неструктурированной информации. В качестве методов исследования использовались системный анализ, теория информации, теория алгоритмов, алгебра логики, теория множеств, сравнительный анализ, методы интеллектуального анализа данных и методы разработки программного обеспечения и баз данных. Представлен общий алгоритм поиска данных и знаний в сети Интернет для целей информационного обеспечения ситуационных центров. Представлена универсальная функциональная схема системы поддержки принятия решений с получением данных и знаний из сети Интернет. Приведены результаты оценки эффективности программного комплекса «IntellST» и сделан вывод о возможности его использования для получения информации по проблеме в рамках ситуационных центров.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67270

Аннотация: Статья посвящена методам получения необходимой информации для функционирования ситуационных центров различного уровня. Предметом исследования является алгоритм получения релевантных данных и знаний в сети Интернет. Под релевантными данными и знаниями понимается информация, необходимая для решения какой-либо задачи или проблемы. Объектом исследования является информационно-аналитическая система получения релевантных данных и знаний в сети Интернет – программный комплекс «IntellST». Исследования учитывают особенности сети Интернет как источника огромного объёма неструктурированной информации. В качестве методов исследования использовались системный анализ, теория информации, теория алгоритмов, алгебра логики, теория множеств, сравнительный анализ, методы интеллектуального анализа данных и методы разработки программного обеспечения и баз данных. Представлен общий алгоритм поиска данных и знаний в сети Интернет для целей информационного обеспечения ситуационных центров. Представлена универсальная функциональная схема системы поддержки принятия решений с получением данных и знаний из сети Интернет. Приведены результаты оценки эффективности программного комплекса «IntellST» и сделан вывод о возможности его использования для получения информации по проблеме в рамках ситуационных центров.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17354

Аннотация: Предметом исследования статьи является актуальная задача анализа и оценки состояния документооборота организации. В работе обоснована необходимость комплексного анализа системы документационного обеспечения управления (системы ДОУ) организации, сформулированы основные цели исследования. Для анализа документооборота предложено использовать автоматизированную информационную систему (АИС), применение которой позволит накапливать знания о текущей ситуации в сфере ДОУ, анализировать состояние документооборота, оперируя показателями эффективности «от документов» и «от процессов», учитывать взаимосвязь показателей ДОУ и параметров эффективности бизнес-процессов и деятельности организации, выявлять нарушения в работе с документами, получать рекомендаций по устранению зафиксированных недочетов. В ходе решения поставленной задачи использовались методы математического моделирования, теории графов, теории вероятностей, объектно-ориентированного программирования. В результате исследования разработана многоуровневая модель представления знаний о состоянии документооборота и бизнес-процессов организации, выделены основные компоненты АИС, описана их роль в процессе функционирования системы, подробно рассмотрен алгоритм взаимодействия конечного пользователя с АИС. Применение разработанной системы позволит оптимизировать состояние документооборота, повысить эффективность реализации бизнес-процессов и функционирования организации в целом.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67271

Аннотация: Предметом исследования статьи является актуальная задача анализа и оценки состояния документооборота организации. В работе обоснована необходимость комплексного анализа системы документационного обеспечения управления (системы ДОУ) организации, сформулированы основные цели исследования. Для анализа документооборота предложено использовать автоматизированную информационную систему (АИС), применение которой позволит накапливать знания о текущей ситуации в сфере ДОУ, анализировать состояние документооборота, оперируя показателями эффективности «от документов» и «от процессов», учитывать взаимосвязь показателей ДОУ и параметров эффективности бизнес-процессов и деятельности организации, выявлять нарушения в работе с документами, получать рекомендаций по устранению зафиксированных недочетов. В ходе решения поставленной задачи использовались методы математического моделирования, теории графов, теории вероятностей, объектно-ориентированного программирования. В результате исследования разработана многоуровневая модель представления знаний о состоянии документооборота и бизнес-процессов организации, выделены основные компоненты АИС, описана их роль в процессе функционирования системы, подробно рассмотрен алгоритм взаимодействия конечного пользователя с АИС. Применение разработанной системы позволит оптимизировать состояние документооборота, повысить эффективность реализации бизнес-процессов и функционирования организации в целом.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17233

Аннотация: Противодействие скрытым каналам передачи информации, является актуальной задачей при организации информационной безопасности. Одним из видов пассивного противодействия является обнаружение факта стеганографического воздействия на исследуемый контейнер. Распространенное применение неподвижных цифровых изображений в качестве стеганоконтейнеров, обуславливается их большой долей в общем информационном трафике. Задача пассивного противодействия (стеганоанализа), позволяющая выявить цифровое изображение с встроенной информацией, фактически представляет собой задачу бинарной классификации. В основе классификатора используется статистический алгоритм количественного стеганоанализа, определяющий количество измененных пикселей в предъявляемом контейнере. От точности такого алгоритма напрямую зависит качество классификации и практическая эффективность пассивного противодействия в целом. Под эффективностью противодействия в статье понимается соотношение вероятности истинно положительного результата классификации к вероятности ложной положительной классификации. К настоящему времени разработано значительное количество статистических алгоритмов количественного стаганоанализа. При этом исследования, посвященные их сравнительному анализу, отсутствуют, что затрудняет выбор конкретного алгоритма при решении задачи противодействия стеганографическим каналам утечки информации. Также остается открытым вопрос о практической эффективности пассивного противодействия стеганографическим каналам на основе встраивания в наименее значимые биты (НЗБ) пикселей цифрового изображения. Предметом исследования является эффективность применения современных статистических алгоритмов количественного стеганоанализа. На основе результатов построены графики доверительных областей, позволяющие произвести сравнительную оценку эффективности пассивного противодействия НЗБ стеганографии. Для исследований выбраны следующие алгоритмы стеганоанализа: RS- analysis, Sample pair analysis, Difference image histogram, Triples analysis, Weighted stego-image. Из тестового множества изображений выбирается изображение. Проводится оценка его пропускной способности (определяется максимальная полезная нагрузка). В проводимых экспериментах за эту величину принято значение общего количества пикселей в изображении. Стеганографическое воздействие моделируется изменением значения наименьших значащих бит для заданного количества пикселей (полезной нагрузки). Модифицированное изображение подается на вход конкретной реализации алгоритма стеганоанализа. Результатом работы алгоритма является количество измененных пикселей в изображении. Эксперименты проводятся в одинаковых условиях для всех реализаций алгоритмов стеганоанализа. Основными выводами проведенного исследования является, то что на основе современных статистических алгоритмов стеганоанализа можно организовать эффективное пассивное противодействие стеганографическим каналам НЗБ встраивания с полезной нагрузкой контейнера более 5%. Уменьшение полезной нагрузки контейнера менее 5% резко снижает эффективность пассивного противодействия. Небольшое изображение разрешением 600х400 пикселей, преобразованное в стеганограмму с полезной нагрузкой в 1-2% практически не детектируется классификаторами на основе статистических количественных алгоритмов стеганоанализа. С учетом возможности предварительного сжатия скрываемых данных и применения матричного встраивания, рассматриваемые современные алгоритмы стеганоанализа нуждаются в дальнейшем совершенствовании.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67272

Аннотация: Противодействие скрытым каналам передачи информации, является актуальной задачей при организации информационной безопасности. Одним из видов пассивного противодействия является обнаружение факта стеганографического воздействия на исследуемый контейнер. Распространенное применение неподвижных цифровых изображений в качестве стеганоконтейнеров, обуславливается их большой долей в общем информационном трафике. Задача пассивного противодействия (стеганоанализа), позволяющая выявить цифровое изображение с встроенной информацией, фактически представляет собой задачу бинарной классификации. В основе классификатора используется статистический алгоритм количественного стеганоанализа, определяющий количество измененных пикселей в предъявляемом контейнере. От точности такого алгоритма напрямую зависит качество классификации и практическая эффективность пассивного противодействия в целом. Под эффективностью противодействия в статье понимается соотношение вероятности истинно положительного результата классификации к вероятности ложной положительной классификации. К настоящему времени разработано значительное количество статистических алгоритмов количественного стаганоанализа. При этом исследования, посвященные их сравнительному анализу, отсутствуют, что затрудняет выбор конкретного алгоритма при решении задачи противодействия стеганографическим каналам утечки информации. Также остается открытым вопрос о практической эффективности пассивного противодействия стеганографическим каналам на основе встраивания в наименее значимые биты (НЗБ) пикселей цифрового изображения. Предметом исследования является эффективность применения современных статистических алгоритмов количественного стеганоанализа. На основе результатов построены графики доверительных областей, позволяющие произвести сравнительную оценку эффективности пассивного противодействия НЗБ стеганографии. Для исследований выбраны следующие алгоритмы стеганоанализа: RS- analysis, Sample pair analysis, Difference image histogram, Triples analysis, Weighted stego-image. Из тестового множества изображений выбирается изображение. Проводится оценка его пропускной способности (определяется максимальная полезная нагрузка). В проводимых экспериментах за эту величину принято значение общего количества пикселей в изображении. Стеганографическое воздействие моделируется изменением значения наименьших значащих бит для заданного количества пикселей (полезной нагрузки). Модифицированное изображение подается на вход конкретной реализации алгоритма стеганоанализа. Результатом работы алгоритма является количество измененных пикселей в изображении. Эксперименты проводятся в одинаковых условиях для всех реализаций алгоритмов стеганоанализа. Основными выводами проведенного исследования является, то что на основе современных статистических алгоритмов стеганоанализа можно организовать эффективное пассивное противодействие стеганографическим каналам НЗБ встраивания с полезной нагрузкой контейнера более 5%. Уменьшение полезной нагрузки контейнера менее 5% резко снижает эффективность пассивного противодействия. Небольшое изображение разрешением 600х400 пикселей, преобразованное в стеганограмму с полезной нагрузкой в 1-2% практически не детектируется классификаторами на основе статистических количественных алгоритмов стеганоанализа. С учетом возможности предварительного сжатия скрываемых данных и применения матричного встраивания, рассматриваемые современные алгоритмы стеганоанализа нуждаются в дальнейшем совершенствовании.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17118

Аннотация: Предметом исследования является оптимизация управления скоростью полета и высотой полета летательных аппаратов, реализующего координированное отклонение органов управления с помощью специального алгоритмического обеспечения для пилотажно–навигационных систем автоматического управления. Решалась задача создания программного комплекса моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, позволяющего валидизировать (комплексно исследовать для широкого класса условий, режимов и ограничений) алгоритмы управления высотой и скоростью полета с помощью интегрированной системы управления. Полученные результаты представляются применительно к алгоритму адаптивного управления скоростью и высотой полета беспилотного летательного аппарата самолетного типа, обладающий универсальностью. Методология исследования включает методы математического моделирования, управления сложными системами, обратных задач динамики, системного моделирования, адаптивного управления, динамики полета, аэродинамики. Основным результатом исследования является созданный программный комплекс моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, с помощью которого валидизирован алгоритм управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, обеспечивающий увеличение быстродействия контуров управления скоростью и высотой полета, уменьшая расход топлива, обусловленный стремлением текущей скорости приблизиться к оптимальному значению, за счет вывода летательного аппарата на оптимальную высоту полета.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67273

Аннотация: Предметом исследования является оптимизация управления скоростью полета и высотой полета летательных аппаратов, реализующего координированное отклонение органов управления с помощью специального алгоритмического обеспечения для пилотажно–навигационных систем автоматического управления. Решалась задача создания программного комплекса моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, позволяющего валидизировать (комплексно исследовать для широкого класса условий, режимов и ограничений) алгоритмы управления высотой и скоростью полета с помощью интегрированной системы управления. Полученные результаты представляются применительно к алгоритму адаптивного управления скоростью и высотой полета беспилотного летательного аппарата самолетного типа, обладающий универсальностью. Методология исследования включает методы математического моделирования, управления сложными системами, обратных задач динамики, системного моделирования, адаптивного управления, динамики полета, аэродинамики. Основным результатом исследования является созданный программный комплекс моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, с помощью которого валидизирован алгоритм управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, обеспечивающий увеличение быстродействия контуров управления скоростью и высотой полета, уменьшая расход топлива, обусловленный стремлением текущей скорости приблизиться к оптимальному значению, за счет вывода летательного аппарата на оптимальную высоту полета.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17100

Аннотация: Предметом исследования является сфера разработки программного обеспечения. Важной прикладной задачей является достоверное прогнозирование сроков разработки программного обеспечения. Однако отсутствие массива типовых работ по созданию программного обеспечения, время выполнения которых заранее определено регламентом или замерено с использованием хронометража, существенно затрудняет решение названной задачи. С учетом такой неопределенности создана математическая модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы, основанной на массиве продукционных правил, антецеденты и консеквенты которых представлены лингвистическими переменными. Методология исследования объединяет методы программной инженерии и методы нечеткого логического вывода с применением нечетких регуляторов на основе продукционных правил. Основным результатом исследования является модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы и результаты исследования ее потенциальной эффективности. Показано, что достоинствами разработанной модели являются: возможность получения оценки ошибки на основе экспертных оценок при отсутствии статистических данных; возможность корректировки модели в ходе выполнения проекта; устойчивость модели к разовым шумовым изменениям в результирующих значениях;возможность переноса модели в новый проект.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67274

Аннотация: Предметом исследования является сфера разработки программного обеспечения. Важной прикладной задачей является достоверное прогнозирование сроков разработки программного обеспечения. Однако отсутствие массива типовых работ по созданию программного обеспечения, время выполнения которых заранее определено регламентом или замерено с использованием хронометража, существенно затрудняет решение названной задачи. С учетом такой неопределенности создана математическая модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы, основанной на массиве продукционных правил, антецеденты и консеквенты которых представлены лингвистическими переменными. Методология исследования объединяет методы программной инженерии и методы нечеткого логического вывода с применением нечетких регуляторов на основе продукционных правил. Основным результатом исследования является модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы и результаты исследования ее потенциальной эффективности. Показано, что достоинствами разработанной модели являются: возможность получения оценки ошибки на основе экспертных оценок при отсутствии статистических данных; возможность корректировки модели в ходе выполнения проекта; устойчивость модели к разовым шумовым изменениям в результирующих значениях;возможность переноса модели в новый проект.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.17053

Аннотация: Предметом исследования является процедура определения точного положения оптической оси кино(видео)камеры, необходимого для ее применения в экспериментальных исследованиях и при испытаниях сложных систем. Расчет оптической оси можно провести по заранее заданным ориентирам (реперным точкам) – такой подход является эффективным при использовании стационарных оптических измерительных пунктов. Применительно к использованию кино(видео)камер разработан оригинальный метод получения угловых координат по трем ориентирам, позволяющий рассчитать оптическую ось кино(видео)камеры по априорно заданным ориентирам (реперным точкам). Методология исследования объединяет методы вычислительной математики, физической оптики, аналитической геометрии, теории надежности, метрологии и испытаний авиационной техники. Новизна исследования заключается в разработке метода, позволяющего вычислить угол наклона видеокамеры только по величинам углов между осями координат и проекциями оптической оси на координатные плоскости. При этом ошибка расчетов (погрешность вычислений) на эталонных примерах не превышает трех угловых секунд, что удовлетворяет требованиям многих экспериментальных исследований и испытаний сложных систем.

DOI: 10.7256/2454-0714.2015.3.67275

Аннотация: Предметом исследования является процедура определения точного положения оптической оси кино(видео)камеры, необходимого для ее применения в экспериментальных исследованиях и при испытаниях сложных систем. Расчет оптической оси можно провести по заранее заданным ориентирам (реперным точкам) – такой подход является эффективным при использовании стационарных оптических измерительных пунктов. Применительно к использованию кино(видео)камер разработан оригинальный метод получения угловых координат по трем ориентирам, позволяющий рассчитать оптическую ось кино(видео)камеры по априорно заданным ориентирам (реперным точкам). Методология исследования объединяет методы вычислительной математики, физической оптики, аналитической геометрии, теории надежности, метрологии и испытаний авиационной техники. Новизна исследования заключается в разработке метода, позволяющего вычислить угол наклона видеокамеры только по величинам углов между осями координат и проекциями оптической оси на координатные плоскости. При этом ошибка расчетов (погрешность вычислений) на эталонных примерах не превышает трех угловых секунд, что удовлетворяет требованиям многих экспериментальных исследований и испытаний сложных систем.