Кибернетика и программирование
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > Требования к статьям > Редакция и редакционный совет > Рецензенты > Порядок рецензирования статей > Политика издания > Ретракция статей > Этические принципы > Правовая информация
Журналы индексируются
Реквизиты журнала

ГЛАВНАЯ > Журнал "Кибернетика и программирование" > Содержание № 05, 2016
Выходные данные сетевого издания "Кибернетика и программирование"
Номер подписан в печать: 29-01-2017
Учредитель: Даниленко Василий Иванович
Издатель: ООО <НБ-Медиа>
Главный редактор: Сидоркина Ирина Геннадьевна, доктор технических наук
ISSN: 2306-4196
Контактная информация:
Выпускающий редактор - Зубкова Светлана Вадимовна
E-mail: info@nbpublish.com
тел.+7 (966) 020-34-36
Почтовый адрес редакции: 117465, Москва, Россия, ул. Генерала Тюленева, 31/1-210.
Библиотека журнала по адресу: http://www.nbpublish.com/library_tariffs.php

Содержание № 05, 2016
Базы знаний, интеллектуальные системы, экспертные системы, системы поддержки принятия решений
Завьялов Д.А., Захарова А.А. - Создание экспертной системы для комплексной оценки рисков разработки месторождений углеводородов c. 1-9

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.18987

Аннотация: Предметом исследования является оценка рисков разработки месторождений углеводородного сырья. В статье предложена модель экспертной системы для автоматизированной оценки рисков разработки. В состав экспертной системы входят база данных, содержащая информацию о состоянии разработки ряда месторождений Томской области, развернутая классификация рисков, возникающих в процессе проектирования разработки и эксплуатации месторождений углеводородов, и вызывающих их факторов. Взаимосвязи рисков и факторов и закономерности их возникновения установлены на основе экспертных оценок. Для оценки рисков разработки предлагается использовать комплексную характеристику риска. Оценка осуществляется на основе нечеткой логики. Комплексная характеристика рисков позволяет выработать оптимальную стратегию с учетом текущего состояния разработки месторождения. Экспертная система комплексной оценки рисков разработки объединяет знания экспертов из различных областей и предоставляет общую картину – комплексную оценку рисков, вероятности и характеристики рисков – руководителям и непрофильным специалистам.
Компьютерная графика, обработка изображений и распознавание образов
Багутдинов Р.А. - Задача моделирования оптического потока на основе динамики движения частиц c. 10-15

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.18981

Аннотация: В современной робототехнике проблема разработки систем, алгоритмов и методов пространственной ориентации и навигации роботов остается одной из наиболее актуальных задач. В работе предложен алгоритм расчета для задачи моделирования оптического потока на основе динамики движения частиц. В отличие от традиционных методов расчета, автором подробно рассматриваются такие аспекты решения задачи определения оптического потока, как использование методов расчета ряда Фурье с учетом элементов законов гидродинамики, что позволяет рассмотреть задачу определения оптического потока с иной, более новой точки зрения. Теоретические методы исследования основываются на методах цифровой обработки изображений, распознавания образов, дискретных преобразований и системного анализа. Расчеты оптического потока в данной задаче сводятся к определению смещения каждой точки кадра и позволяют построить поле скоростей каждой частицы света, огибающей выбранный объект. Результаты исследования применимы в сфере систем модернизации управления, мониторинга и обработки полученной фото и видеоинформации для повышения эффективности выполняемых работ за счет обеспечения более точного технического зрения, а следовательно, мобильности и автономности работы роботов, что в свою очередь может повлиять на экономическую составляющую использования робототехнических комплексов и систем.
Автоматизация проектирования и технологической подготовки производства
Кузнецова О.А., Гатчин Ю.А. - Автоматизация работ по оценке надежности проектируемых и выпускаемых изделий авионики. c. 16-23

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.19370

Аннотация: Для предприятий, занимающихся проектированием и производством широкого класса изделий авионики (от конструктивно съемных функциональных модулей до навигационных комплексов), работы по обеспечению надежности и качества изделий в целом являются неотъемлемой частью жизнедеятельности. Не смотря на широкий перечень предлагаемых программных продуктов, отдельные вопросы автоматизации работ по обеспечению надежности остаются нерешенными. Одним из компонентов предлагаемых к автоматизации процессов является информационная поддержка принятия решений о разработке мероприятий по повышению надежности, основу которой должны составлять результаты анализа повышения надежности за счет эффективно разработанных ранее мероприятий, что позволит определять направление вновь разрабатываемых мер по устранению причин отказов. Для решения поставленной задачи был выполнен анализ информационно-аналитической деятельности подразделений, участвующих в проектировании, изготовлении и дальнем гарантийном и послегарантийном сопровождении изделий авионики. Разработанная модель информационного обеспечения представляет собой базу данных, необходимых и достаточных для своевременного исполнения работ по надежности в надлежащем виде с соблюдением требований стандартов. Реализация предложенной автоматизированной информационной системы поддержки надежностно-ориентированного проектирования изделий авионики, и оценки статистических данных по результатам эксплуатации позволит сократить сроки выполнения работ по надежности и повысить качество проектируемых и выпускаемых изделий.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Багутдинов Р.А., Завьялов Д.А., Иванов М.А., Соколова В.В. - Проектирование и разработка масштабируемой системы энергоэффективных мехатронных устройств c. 24-32

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.20116

Аннотация: Важное значение для обеспечения эффективности работы солнечных панелей имеет периодический контроль герметичности соединений и осмотр их чистоты. Для того чтобы солнечные батареи работали более эффективно предлагается использовать интеллектуальную систему мониторинга и измерений параметров. В данной статье представлена разработка масштабируемой системы энергоэффективных мехатронных устройств c интеллектуальной системой управления. Разработка относится к вычислительной технике и может быть использована для сервиса высоконадежных отказоустойчивых интегрированных бортовых управляющих комплексов в энергетической и других отраслях, требующих высокой достоверности работы в сервисе вычислительного комплекса, при сохранении устойчивости к сбоям и отказам аппаратуры. В качестве средства принятия решения при выборе средства разработки использовался метод анализа иерархий (МАИ, метод Саати). Новизна исследования заключается в создании новой системы сервисного программного обеспечения, полной наладке системы обеспечения автоматизированного сбора и накопления информации по наблюдаемым параметрам, визуализация параметров работы четырех накопителей и преобразователей солнечных батарей при работе в составе МСЭ, поддержка обновления ПО БУ в реальном времени, обеспечение сохранности основной функциональности системы при порче и потере данных, защита от аварийных ситуаций. Назначением данной системы является управление солнечными панелями в режиме реального времени, автоматический контроль и анализ производительности работы солнечных панелей.
Модели и методы управления информационной безопасностью
Коробейников А.Г., Кутузов И.М. - Обфускация сокрытия вызовов при помощи инструкции invokedynamic c. 33-37

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.18686

Аннотация: Объектом исследования в данной статье являются технологии сокрытия вызовов методов. Сокрытие вызовов требуется для сокрытия: зависимости сущностей; логики обработки данных; алгоритмов. Методы, используемые для сокрытия вызовов сильно ограничены технологиями языка и их производительностью. Вызов метода может осуществляться как напрямую, так и: через бутстрап-метод; из нативного кода (JNI); через Reflection; используя JRE 1.7, InvokeDynamic. Представлены примеры с исходным кодом. Сделан вывод, что наиболее перспективной среди рассмотренных методов является технология invokedynamic. В данной работе дан анализ технологий сокрытия вызовов методов, таких как Бутстрап-метод, вызов методов через нативный код, обфускация вызовов с помощью Reflection и InvokeDynamic. В данной статье рассмотрены различные способы сокрытия вызова методов. Рассмотрены характерные особенности обфускации для наиболее популярных из них. Наиболее перспективной среди рассмотренных методов выглядит технология invokedynamic. Она позволяет полностью убрать из исходных кодов сигнатуру метода, оставив лишь служебную информацию для бутстрап-метода. При надлежащей реализации бутстрап-метода возможно создание байт-кода, который будет невозможно декомпилировать в валидный код Java, Groovy или Scala.
Языки программирования
Астахова Н.Н., Демидова Л.А., Никульчев Е.В. - Применение многоцелевой оптимизации для прогнозирования групп временных рядов c. 175-190

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.20414

Аннотация: В статье предложен подход к прогнозированию групп временных рядов с применением технологий кластерного анализа и принципов многоцелевой оптимизации. Разработано описание временных рядов – центроидов кластеров с использованием моделей прогнозирования на основе строго бинарных деревьев и многоцелевого модифицированного алгоритма клонального отбора, при реализации которого в процесс отбора лучших моделей прогнозирования вовлечены два показателя качества моделей: показатель аффинитета, основанный на расчете средней относительной ошибки прогнозирования, и показатель несовпадения тенденций. Учет двух показателей качества модели прогнозирования реализован с использованием принципов Парето-доминирования, применяемых при формировании новых популяций моделей прогнозирования в многоцелевом модифицированном алгоритме клонального отбора.В рамках решения задачи многоцелевой оптимизации при формировании новой популяции моделей прогнозирования для поддержания ее высокого разнообразия предложено учитывать значения расстояния скученности моделей прогнозирования. Показана перспективность применения общих моделей прогнозирования, формируемых на основе строго бинарных деревьев,для прогнозирования временных рядов, входящих в один кластер. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие эффективность предложенного подхода к краткосрочному и среднесрочному прогнозированию групп временных рядов в рамках решения задачи многоцелевой оптимизации.
Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
Колесников А.Г. - Алгоритм определения оптимальных параметров тонкостенных пространственных конструкций c. 191-198

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.20500

Аннотация: Предметом исследования является алгоритм определения оптимальных параметров пологих тонкостенных пространственных геометрически нелинейных оболочек на упругом основании. Основное внимание уделяется подбору алгоритма оптимизации таких конструкций и адаптации его к решению задач нахождения оптимальных форм конструкций типа пологих оболочек с учетом нелинейности работы материала. А также демонстрации возможности достижения значительной экономии объема (веса) конструкций типа тонких пологих оболочек на упругом основании за счет изменения формы образующей и распределения толщины. Алгоритм оптимизации основан на модификации одного из методов случайного поиска, включающего в себя комбинацию градиентного и случайного поиска, а так же метод "оврагов". Алгоритм определения оптимальных параметров тонкостенных пространственных конструкций может быть использован для определения критической силы и напряжений для геометрически нелинейных пологих оболочек на упругом основании с переменной формой срединной поверхности при различных ограничениях. Новизна исследования заключается в применении комбинированного метода нахождения экстремума нелинейных функций с различными ограничениями.
Торопов Б.А. - Модель независимых каскадов распространения репоста в онлайновой социальной сети c. 199-205

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.20624

Аннотация: Статья посвящена вопросу моделирования распространения информации в онлайновых социальных сетях посредством механизма репостов. Автор рассматривает пороговую модель и модель независимых каскадов передачи-получения информации в сети. В контексте модели независимых каскадов предлагается способ оценки вероятности передачи информации для каждой пары связанных пользователей. Рассматриваются проявления видимой активности пользователей онлайновых социальных сетей, которые влияют на вероятность для конкретного пользователя прочесть информационное сообщение, опубликованное одним из его друзей и затем сделать его репост. Методология исследования связана с математическим моделированием социального процесса. Для построения модели используются элементы теории множеств, теории графов. Основным выводом является положение о том, что из двух родственных моделей (пороговая модель и модель независимых каскадов), которые являются частными случаями одной обобщенной модели, именно модель независимых каскадов наиболее точно отражает логику процесса распространения информации в онлайновой социальной сети путем репостов. Научная новизна работы заключается в том, что по ее результатам для модели независимых каскадов предложен способ оценки вероятностей передачи информации для каждой пары связанных пользователей.
Степанов П.П., Ежов А.К. - К вопросу о перспективах применения методов теории игр при проведении стратегического планирования c. 206-212

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.20418

Аннотация: Объектом исследования является стратегическое планирование в процессе управления, отмечена важность инноваций и место, которое занимает стратегическое планирование при переходе к инновационной экономике. Подробно рассмотрен основной инструмент проведения стратегического анализа – математическое моделирование.Сделан вывод о необходимости использования более гибкого математического аппарата. В качестве такого аппарата автор видит аппарат теории игр. При этом автором отмечено, что теория игр является очень сложной областью научного знания. И при её использовании особенно важно понимание границ её применения. Упрощенная интерпретация аппарата теории игр для решения конкретных задач может быть очень опасна. В качестве метода исследования был использован теоритический анализ. Были выделены и рассмотрены отдельные стороны, признаки и особенности математического моделирования в вопросах стратегического планирования. Основным выводом данной статьи является выделение и четкое обозначение перспективной области исследования. Поскольку перспективы и надежды, возложенные автором на аппарат теории игр для проведения стратегического планирования, направленного на переход к инновационной экономике, способны значительно повысить эффективность управления государственной экономикой и обеспечить её скорейший переход от ресурсозависимости к экономике производства.
Базы знаний, интеллектуальные системы, экспертные системы, системы поддержки принятия решений
Чернышев Ю.О., Венцов Н.Н. - Разработка декодеров искусственной иммунной системы, восприимчивых к нечетким командам c. 213-221

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.19885

Аннотация: Объектом исследования является модель искусственной иммунной системы. Предмет исследования — разработка способа построения нечеткого декодера. В качестве декодеров предложено использовать нечеткие функции принадлежности, описывающие соответствие контролируемого параметра критической ситуации. Использование такого подхода на основе нечетких декодеров, позволило избавиться от бинарной количественной классификации и перейти к расплывчатым и качественным оценкам. Приведен пример построения декодера для нечеткого условия «длина полупериметра L, описывающего фрагмент проектируемого изделия, должна быть не более 0,7 nm». На основе функции CON(μ1(L)), описывающей соответствие нечеткому условию «очень близко к 0,7 nm», построена функция μ5(L), описывающая соответствие нечеткому условию «очень меньше 0,7 nm». Расплывчатый декодер для оценки соответствия интервалу, строится на основе функции принадлежности данному интервалу. Приведен пример графика зависимости функции μ7 декодера от длинны полупериметра L, описывающей принадлежность к условию «желательная длина полупериметра от 0,55 до 0,7 nm». По аналогии с условиями «очень близко к 0,7 nm» и «слегка близко к 0,7 nm»можно определить функции принадлежности «очень в диапазоне от 0,55 до 0,7 nm» и «слегка в диапазоне от 0,55 до 0,7 nm». Метод исследования базируется на построении нечетких декодеров, описывающих нежелательные состояния вычислительного процесса. Нечеткость описывается при помощи функции принадлежности. Новизна исследования состоит в получении расплывчатых декодеров восприимчивых к нечетким командам. Используя соответствующие нечеткие функции принадлежности μ декодера, можно корректировать процесс оценивания степени близости контролируемого параметра к критической ситуации. Применение функций CON и DIL к функциям принадлежности декодеров позволяет менять их восприимчивость на тестовых данных от 20-30% до 200%-300%
Модели и методы управления информационной безопасностью
Дерендяев Д.А., Гатчин Ю.А., Безруков В.А. - Математическая модель оценки коэффициента влияния отдельно взятого фактора на угрозы информационной безопасности. c. 222-227

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.19608

Аннотация: В настоящее время все больше внимания уделяется защите информационных ресурсов от различных угроз. Существуют многочисленные методики оценки и управления рисками, которые направлены на минимизацию угроз информационной безопасности. Однако при оценке риска, рассматривается угроза в целом, то есть под действием всех возможных факторов, при этом тот или иной фактор может оказывать большее влияние на конкретную угрозу, чем остальные. В работе представлена математическая модель оценки коэффициента влияния отдельно взятого фактора на угрозы информационной безопасности. Исследование строилось на работе с вероятностью возникновения и критичностью не связанных между собой угроз информационной безопасности. Математическая модель, представленная в работе, дает возможность оценить характеристики угрозы под действием конкретного фактора, что в свою очередь помогает понять, на сколько сильно отдельный фактор влияет на неё. Используя полученные данные можно оптимизировать систему защиты информации с учетом противодействия максимально критичным факторам.
Компьютерная графика, обработка изображений и распознавание образов
Родзин С.И., Эль-Хатиб С.А. - Оптимизация параметров биоинспирированной гиперэвристики в задаче сегментации изображений c. 228-242

DOI:
10.7256/2306-4196.2016.5.18507

Аннотация: Предметом исследования является нового алгоритма сегментации, позволяющего повысить качество и скорость обработки снимков по сравнению с известными алгоритмами. Рассматривается постановка задачи сегментации медицинских изображений и существующие подходы к ее решению. Отмечается, что сегментация является наиболее сложным моментом в обработке и анализе медицинских изображений биологической ткани, так как необходимо выделять области, соответствующие различным объектам или структурам на гистологических препаратах: клеткам, органоидам и артефактам. Особое внимание уделяется алгоритмам роя частиц и к-средних. При решении задачи используется методология роевого интеллекта, кластерный анализ, теория эволюционных вычислений, математическая статистика, компьютерное моделирование и программирование. Предлагается новый гиперэвристический алгоритм и его модификация для решения задачи сегментации медицинских снимков с целью повышения качества и скорости обработки снимков. Приводятся результаты экспериментальных исследований, полученные на основе тестовых данных из известного набор медицинских МРТ-снимков с использованием разработанного авторами программного обеспечения. Установлены оптимальные значения коэффициентов, определяющих поведение и эффективность гиперэвристик, что позволяет уменьшить количество итераций алгоритмов. Результаты демонстрируют преимущество и подтверждают перспективность использования гиперэвристических алгоритмов в системах цифровой обработки медицинских снимков для решения задачи сегментации медицинских изображений.
Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.
Сайт исторического журнала "History Illustrated"