Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
Аннотации номера
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ
10
Эффективность функционирования вычислительных сетей в значительной степени определяется временными задержками при передаче данных между пользователями сети. Минимизация задержек в сетях с однородным трафиком обеспечивается на этапе проектирования с использованием математических моделей массового обслуживания с однородным потоком заявок.
Анализ методов передачи видеоинформации в компьютерных сетях
Васильев В. Н., Гугель Ю. В., Гуров И. П.
14
Выполнен анализ проблемы передачи видеоинформации в телекоммуникационных сетях. Рассмотрены особенности методов управления параметрами передачи видеоинформации и кодирования видеоинформации с различной степенью сжатия и коррекцией ошибок. Проведен сравнительный анализ вариантов высокопроизводительных сетей, стандартов передачи и представления видеоинформации. Рассмотрены практические аспекты решения проблемы передачи видеоинформации
Анализ влияния характера информационных потоков на качество функционирования телекоммуникационной сети
Муравьева-Витковская Л. А.
27
Анализируется влияние непуассоновских информационных потоков на качество функционирование телекоммуникационной сети при распределении сетевых ресурсов в соответствии с заданными приоритетами. Определены области параметров нагрузки, при которых приближенные методы, разработанные в предположении о пуассоновском характере потоков, позволяют получить приемлемые для инженерной практики результаты.
Информационные технологии на основе расширенной иерархии уровней OSI-модели
Рубина Н. А., Кирчин Ю. Г.
30
Рассматриваются некоторые аспекты проблемы эффективности предоставления информационного сервиса на основе компьютерных и сетевых технологий. Предлагается расширение структурной иерархии OSI-модели введением дополнительного уровня, формализующего информационные потоки и структуры. Рассматривается взаимодействие этого дополнительного уровня с логическими компонентами поддерживаемого проекта, с одной стороны, и поддерживающих традиционных информационных технологий, с другой стороны. Предлагается сфокусировать внимание на требованиях к информационному обороту поддерживаемого проекта в противовес традиционному формированию требований к программному продукту, исследовать выделенную информационную задачу с точки зрения ее разложения по базису элементарных информационных задач, предложить заказчику в аренду динамически компонуемую информационную услугу. Рассматриваются достигнутые практические результаты.
Построение систем электронного документооборота на уровне информационной сети предприятия
Баженов А. Г.
46
Рассмотрены подходы к построению систем, обеспечивающих информационную поддержку электронного документооборота. Уточнено понятие информационной сети, предложен метод построения информационной сети электронного документооборота. Приведен пример реализации информационной сети для решения задач управления инженерными данными.
52
Эффективность локальных вычислительных сетей (ЛВС) определяется соответствием структурно–функциональной организации сети и нагрузки, создаваемой приложениями в рабочих станциях и в сети передачи данных. Вычислительная сеть, предназначенная в основном для передачи больших объемов данных, должна иметь высокоскоростные каналы связи, в то время как сеть, предназначенная для реализации приложений, требующих больших объемов вычислений, должна иметь мощные рабочие станции.
Концептуальные модели в базах знаний
Боярский К. К., Каневский Е. А., Лезин Г. В.
57
Рассматривается подход к построению формализованного описания предметной области методами концептуального моделирования текстов. Текущее состояние описания предметной области представлено в базе знаний сетью отношений между образующими ее объектами (понятиями и их экземплярами). Сеть задается значениями предикатов, сопоставляемых каждому из объектов. Допустимые значения объектных предикатов определяются на основе фактов, извлекаемых из концептуальных моделей текстов и правил. Правила, управляя поиском информации в концептуальной памяти, являются вместе с тем неотъемлемой частью описания предметной области.
Разработка базы данных по металлическим материалам для университета
Вурья К. Е., Приходько О. А.
63
Формируется база данных по металлическим материалам, в основу которой заложен принцип поиска материалов по их назначению. В базе предусмотрена возможность ее пополнения и трансформации с целью более удобного и информативного представления данных, а также расширения классификации материалов. База построена с использованием языка и среды программирования Delphi, относящейся к классу RAD- (Rapid Application Development - Средство быстрой разработки приложений) средств CASE - технологии.
67
Цель "добычи данных" (data mining) и "поиска знаний" (knowledge discovery) состоит в "получении полезных знаний из больших собраний данных" (Mannila, 1997). Пользовательский интерфейс собрания данных должен удовлетворять совокупности противоречивых требований: унификация различных форматов представления данных, поддержка эвристического поиска, поддержка внутренней иерархии, алгоритмизуемость, высокая плотность информации, поддержка существующих Интернет-стандартов и др.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Использование аппаратных интерпретаторов для управления неоднородными компонентами микропроцессорной системы
Ковязин Р. Р., Чистяков А. Г.
71
В статье рассматривается способ проектирования встроенных систем на базе микропроцессорного ядра, включающего заказную схему и стандартный микропроцессор. Отдельное внимание уделено функциональности заказной структуры на базе ПЛИС, где в качестве управляющего ядра использован аппаратный интерпретатор. Приводятся характеристики реального устройства, разработанного на основе рассмотренных принципов.
Архитектурные абстракции в технологии сквозного проектирования встроенных вычислительных систем
Платунов А. Е.
76
В работе рассматриваются вопросы высокоуровневого проектирования встроенных вычислительных систем (embedded systems). В рамках создания архитектурных моделей таких систем анализируются перспективные абстракции, как известные, так и предлагаемые автором. Формулируется задача создания "действующей" модели встроенной вычислительной системы, инвариантной к способу аппаратно-программной реализации.
83
В статье предлагается архитектура инструментальных компонент встроенных систем, обеспечивающая возможность динамического распределения функций инструментального комплекса между целевой встроенной системой и инструментальной машиной. Специфика представленного подхода к организации инструментальных компонент заключается в том, что они рассматриваются как независимые множества данных и методов их обработки. В статье очерчивается класс встроенных систем, для которых возможно применение динамических инструментальных компонент. Рассматриваемая реализация инструментария была апробирована при разработке приборного контроллера на базе коммуникационного микропроцессора фирмы AMD Am186CC.
Выбор оптимального алгоритма планирования при разработке программного обеспечения систем реального времени
Самохвалова О. Г.
88
Настоящая работа посвящена вопросам из области планирования процессов в системах реального времени. Задачей исследований являлось: создание методики выбора приемлемого алгоритма планирования на основе анализа сведений об алгоритмах, предполагаемой модели задач и структурных характеристиках будущей системы, формирование теоретической базы для дальнейшего создания программных инструментов проектирования планировщиков систем реального времени. Статья кратко излагает результаты исследований и разработок автора по данному направлению. Предлагаемая в статье методика адресована разработчикам программного обеспечения управляющих систем.
92
Настоящая статья посвящена вопросам создания системного программного обеспечения для информационно-управляющих систем. В статье введено определение операционной среды прикладных задач, предложен взгляд на системное программное обеспечение как на промежуточный слой между вычислительной платформой и прикладной задачей. Так же в статье изложены основные принципы разработанной автором методики проектирования операционных систем реального времени на основе архитектурных шаблонов.
Организация тестового программного обеспечения встроенных систем
Лукичев А. Н., Ключев А. О.
95
Рассмотрены некоторые типовые варианты организации и даны рекомендации по созданию программного обеспечения для тестирования встроенных вычислительных систем различной сложности: от простых контроллеров с ограниченной вычислительной мощностью (тестовое меню, простейший интерпретатор) до сложных распределенных информационно-управляющих систем (вложенное тестирование).
Метод обеспечения замкнутости программной среды путем разграничения прав доступа к файловой системе
Павличенко И. П.
100
Статья посвящена проблемам реализации для ОС семейства MS Windows одного из основных механизмов защиты: обеспечению замкнутости программной среды, т.е. обеспечению невозможности запуска пользователем несанкционированных процессов. В ней освещаются основные недостатки существующих реализаций этого механизма, и предлагается новый подход, позволяющий устранить эти недостатки.
Решение специфических задач аудита базы данных
Громов Г. Ю., Дорохин Д. А., Черемухин В. С.
102
Рассматриваются новые средства СУБД Oracle и предлагается их использование для расширения стандартных возможностей, связанных с механизмом сбора данных по функционированию информационной системы, обработкой исключительных ситуаций и повышению производительности системы.
Проблема интеграции локальных автоматизированных систем управления в образовательной сфере деятельности
Громов Г. Ю., Дорохин Д. А., Кириллов В. В., Черемухин В. С.
105
На примере опыта разработки "Интегрированной информационно-аналитической системы управления вузом" и "Информационной системы управления вузом" производится обзор возможных подходов к проектированию автоматизированных систем управления и дается рекомендация по выбору их рациональной структуры.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Универсальная модель последовательностных схем в САПР
Зыков А. Г., Немолочнов О. Ф., Поляков В. И.
107
Предлагается и описывается универсальная модель последовательностной схемы для САПР, адекватно отображающая поведение логической схемы. Определяется основной класс задач, решаемых с использованием предложенной модели
Построение комплексного покрытия последовательностных схем методом пересечения покрытий систем булевых функций
Зыков А. Г., Немолочнов О. Ф., Поляков В. И.
109
Предлагается и описывается новый метод построения моделей последовательностных схем в виде комплексного покрытия. Определяется круг задач, решаемых на предложенной модели в системах автоматизированного проектирования.
Оценка сложности графа функциональной программы
Лаздин А. В., Немолочнов О. Ф.
112
Рассматриваются сравнительные характеристики схемы алгоритма функциональной программы и графа, представляющего ее. Доказывается, что сложность графовой формы представления функциональной программы сопоставима со сложностью нормализованной схемы ее алгоритма.
Метод построения графа функциональной программы для решения задач верификации и тестирования
Лаздин А. В., Немолочнов О. Ф.
118
Предложен метод формирования графового представления исполняемого кода, ориентированный для работе в системах автоматизированного анализа программного обеспечения.
Расчет размещения схем в логических матрицах
Гончаров Д. А., Скорубский В. И.
122
Проектирование схем в программируемых логических матрицах (ПЛИС) – трудоемкая и ответственная задача, оптимальное решение которой существенно определяет качество бортовых и встроенных цифровых систем. Для решения задачи используется фирменная технология, принципы реализации которой неизвестны, и разработчик вынужден интуитивно к ней приспосабливаться. Предлагается модель реализации логики в ПЛИС, которая позволяет выполнить как ручные, так и машинные предварительные расчеты для выбора оптимальной реализации и снижения риска отказа при размещении схем в БИС.
Оптимизация проектных решений в САПР автоматизированных технологических комплексов
Гатчин Ю. А., Бондаренко И. Б.
127
Современные САПР обладают значительными возможностями и многофункциональностью, которые требуют все больших вычислительных затрат и объемов оперативной памяти. Из-за сложности технологических процессов (ТП), применяемых в химической, оптической, нефтегазовой и др. промышленностях, которые представляют собой управление множеством объектов, возникает большое число задач, которые невозможно решить с помощью математического аппарата дифференциальных уравнений. Возрастает и поток информации между компонентами систем, что приводит к необходимости существенного изменения подходов к решению задачи его обработки для повышения эффективности научных исследований и использования их результатов для максимальной автоматизации научных и производственных процессов.
В настоящее время проблемы увеличения степени автоматизации процесса проектирования решаются при помощи технологий искусственного интеллекта (ТИИ). Такой подход уже позволил создать принципиально новый класс программного обеспечения – гибридные САПР (ГСАПР).
Имитационное моделирование оптических приборов со встроенной системой стабилизации изображения
Демин А. В., Кудрявцева И. М., Сорокин А. В.
138
Изложены вопросы, связанные с имитационным моделированием на ЭВМ оптических систем с управляемой линией визирования в двух плоскостях и со встроенной системой стабилизацией изображения. Приведена математическая модель оптического прибора со встроенной системой стабилизации изображения. Приведены результаты эксперимента.
Принципы разработки и модернизации комплексов бортового оборудования (КБО) перспективных летательных аппаратов
Рогачевский А. М., Виноградов Ю. Н.
В настоящей статье рассмотрены крайне актуальные на сегодняшний день вопросы разработки, испытания и внедрения бортовой авионики на самолеты и вертолеты гражданского и военного назначения. При этом речь идет о комплексах бортового оборудования (КБО) различного назначения, представляющих собой сложные программно-аппаратные системы.
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СИГНАЛОВ
Улучшение интерферограмм методом вейвлет-преобразования
Беляков А. ., Гуров И. П.
148
Рассмотрены свойства непрерывного многомасштабного анализа (непрерывный вейвлет-анализ). Данный метод реализован применительно к задачам восстановления одномерного интерференционного сигнала из смеси с шумом и улучшения качества картин интерференционных полос на основе использования усредненных по соседним строкам изображения вейвлет-карт.
Восстановление фазы интерференционных полос методом нелинейной двумерной фильтрации Калмана
Захаров А. С.
157
Исследованы характеристики двумерного дискретного нелинейного фильтра Калмана при динамическом оценивании параметров зашумленных интерференционных полос. Представлены результаты обработки двумерных интерферограмм, полученных при отражении света от поверхности арсенида галлия и графита до и после воздействия на поверхность фемтосекундного лазерного импульса.
162
Анализ картин интерференционных полос имеет важное значение для задач неразрушающего контроля объектов. Во многих случаях интерференционные полосы искажены влиянием шумов и локальных дефектов, вследствие чего затруднена оценка их параметров. Представленный метод локально-адаптивной нелинейной фильтрации, основанный на модификации локальных гистограмм, обеспечивает помехоустойчивую обработку интерферограмм с восстановлением линий интерференционных экстремумов. Проведенные исследования показали высокую эффективность метода применительно к обработке сложных картин интерференционных полос.
Динамическое оценивание локального направления полос в низкоконтрастных интерферограммах
Вознюк Ю. Р.
172
Рассмотрен метод восстановления отклонений формы неровных поверхностей, основанный на обработке картины проецированных интерференционных полос. Обработка включает процедуру улучшения интерференционной картины путем удаления фона, коррекции огибающей и подавления шума. Реализован метод отслеживания линий экстремумов картин полос с использованием стохастического метода предсказания и апостериорной коррекции при поиске локальных направлений полос. Результаты, полученные при обработке данных от реальных объектов, демонстрируют возможность использования разработанного метода в научных исследованиях и промышленности.
Улучшение качества изображений методом Ван Циттерта
Гуров И. П., Смирнов Д. С.
178
Исследованы свойства алгоритма Ван Циттерта в зависимости от выбора вида импульсного отклика системы, формирующей изображение. Введена пространственно-зависимая функция отклика, определяемая локальной изменчивостью изображения. Предложенная методика реализована применительно к картинам интерференционных полос. Показано преимущество использования функции отклика косинусоидальной формы для повышения контраста интерференционной картины.
183
Рассмотрены принципы работы и особенности цифровых фотоаппаратов, а также их преимущества и недостатки по отношению к традиционной технике. Приведены основные сравнительные характеристики цифровых фотоаппаратов различных модификаций и области применения цифровой фотографии.
Оптические волоконные усилители информационных сигналов
Макаров Н. С.
191
Работа посвящена обзору различных вариантов волоконных оптических усилителей, принципов их работы, преимуществ и недостатков. Также рассматривается предложенный нами метод одновременного стоксового и антистоксового ВКР-усиления в волокнах.
Анализ акустических сигналов на основе метода фильтрации Калмана
Гуров И. П., Озерский А. М.
200
Рассматриваются особенности динамической обработки стохастических сигналов с использованием дискретных фильтров Калмана первого и второго порядка. Показана необходимость наличия адекватной априорной информации для эффективного анализа акустических сигналов. Даны примеры обработки акустических сигналов фильтрами Калмана первого и второго порядка.
207
Использование для анализа сигналов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) человека параметрических моделей авторегрессии-скользящего среднего (АРСС), являющихся косвенным описанием признаков классов ЭЭГ-сигналов, находится сейчас в стадии интенсивного развития: совершенствуются вычислительные методы, уточняются статистические аспекты, выясняются границы применимости АРСС анализа.
УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Связь алгебраических спектров собственных
значений и сингулярных чисел в задаче обеспечения стабильности
эллипсоидных показателей качества
Акунов Т. А., Ушаков А. В.
210
В работе ставится задача установления связи алгебраических спектров собственных значений и сингулярных чисел матрицы состояния динамической системы и ее фундаментальной матрицы. Задача возникает на стыке методов синтеза систем с использованием обобщенного модального управления и оценки качества этих систем с помощью эллипсоидных показателей. Решение задачи сориентировано на проблему обеспечения стабильности эллипсоидных показателей качества посредством обеспечения стабильности собственных значений и собственных векторов матрицы состояния системы.
Колебательные процессы в плохо обусловленных апериодических системах
Акунова А. ., Ушаков А. В.
217
В работе с использованием аппарата систем сравнения минимальной достаточности, конструируемых в функциональном базисе фундаментальной матрицы системы формулируется критерий, с помощью которого обнаруживается колебательность процессов в плохо обусловленных апериодических системах. Приводятся примеры.
Развитие методов робастного управления в задачах адаптации
Бобцов А. А., Холунин С. А.
223
Всплеск популярности теории адаптивных систем имевший место в 70-х годах, постепенно начал угасать к середине 90-х. Темы, связанные с решением задач адаптивного управления перестали широко освещаться на отечественных и международных конференциях, финансирование проектов по этой некогда популярной тематике, постепенно стало уменьшаться. К причинам такого регресса следует отнести, в первую очередь, плохую реализацию на практике имеющихся схем адаптивного управления. Громоздкие, сложные и не всегда помехоустойчивые математические законы управления оказались “не по вкусу” инженерам-практикам. Возникло, как это часто бывает, рассогласование теоретических подходов с практикой.
Стабилизация линейных стационарных систем по состоянию
Бобцов А. А., Гурбашков М. Б.
229
Задача стабилизации линейных стационарных систем по состоянию является хорошо изученной. Однако проблема управления в условиях неопределенности параметров продолжает волновать умы специалистов по теории автоматического регулирования и по сей день. В настоящее время получено множество решений, как в классе задач адаптивного [1-4], так и в классе задач робастного управления [4]. Как правило, полученные алгоритмы либо достаточно сложны в реализации [4-5], либо преследуют решение локальной задачи, например, регулирование выхода [4-6], либо математические модели объектов имеют некоторую фиксированную структуру относительно входящих в нее неопределенностей [7].
Кронекеровская матричная модель динамических процессов с модуляцией
Кожевникова Л. В., Ушаков А. В.
232
Решается задача конструирования модели динамических процессов с модуляцией. Для указанных целей используются возможности кронекеровских векторных и матричных структур, получаемую при этом избыточную размерность модели предлагается редуцировать с помощью оператора сужения.
Управление траекторным движением автономных роботов
Мирошник И. В., Шалаев А. Н.
237
Рассматривается траекторная задача управления плоским движением автономных роботов, т.е. задача перемещения робота в рабочем пространстве по предписанной траектории, заданной в аналитическом виде. Основные результаты представлены задачно-ориентированной моделью пространственного движения и соответствующими нелинейными алгоритмами управления.
Использование свойств матриц над конечными полями для обнаружения неустойчивых циклов и неподвижных состояний двоичных динамических систем
Мельников А. А., Рукуйжа Е. В., Ушаков А. В.
243
На основе анализа свойств матриц состояния и входа линейной двоичной динамической системы (ЛДДС) над конечным полем GF(2) решается задача обнаружения неустойчивых циклов и неподвижных состояний ЛДДС. Результаты иллюстрируются примерами.
Частичная устойчивость и аттрактивность нетривиальных множеств
Слита О. В., Мирошник И. В.
250
В работе представлен сравнительный анализ ключевых концепций пространственной динамики (инвариантности и аттрактивности нетривиальных множеств) и частичной устойчивости гладких нелинейных систем. Рассмотрены примеры, показывающие различие свойств аттрактивности и частичной устойчивости.
Оценка запасов устойчивости систем с интервальными параметрами
Сударчиков С. А., Ушаков А. В.
257
В работе рассматриваются системы, спроектированные методами модального управления на заданные качество и требование к относительной интервальности матриц состояния. В качестве дополнительного показателя систем предлагается использовать интервальное значение запаса устойчивости по фазе проектируемых систем, конструируемого на семействе полиномов В.Л.Харитонова. Приводится пример.
Идентификация линейных операций
Хабалов В. В., Салфетников А. И.
263
Существующие в настоящее время методы дифференцирования сигналов и, в частности, метод конечных элементов обладают определенными недостатками, вытекающими из самого принципа нахождения производной. Так, при наличии помехи в виде белого шума дифференцирование сигнала становится невозможным. Предлагается принципиально другой подход, заключающийся в том, что сначала выбирается модель сигнала, аналитическим путем находится ее производная и далее оцениваются параметры полученной модели. Такой подход исключает существенное влияние помех на искомое значение производной.
Векторная система управления устройством рекуперации на микропроцессоре TMS320F243
Баев А. П., Гончаренко М. Р., Исаков А. С., Коровьяков А. Н., Осипцева О. С.
266
В статье представлены результаты разработки и испытаний микропроцессорной системы управления устройством рекуперации энергии в промышленную сеть, входящей в состав системы управления приводами эскалатора метрополитена.
Конвергенция электронных и печатных форм представления информации
Дроздов В. Н., Коваленко А. Н.
268
СМИ уже давно принято делить по виду конечной продукции на печатные и электронные. Под последними до 90-х гг. понимались телевидение, радио, справочная телефония. Сейчас в спектр электронных средств вошли сайты и электронные издания в системе Интернет, продукция на компакт-дисках и других магнитных носителях.
274
Для получения новых функций технических систем предложен метод синтеза прямых и обратных связей, увеличивающий информационно-энергетическую проводимость систем.
БЕЗОПАСНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Проблемы образования специалиста по защите информации
Осовецкий Л. Г., Звонов В. С.
277
Педагогический процесс представляет собой единство трех составных частей: образование (передачу упорядоченного знания о том или ином предмете деятельности), обучение (процесс, направленный на овладение обучающимся формой деятельности с данным предметом) и воспитание (формирующее причастность ученика к системе идеалов, ценностей и интересов, которые порождают цели, критерии и ограничения его формы деятельности).