ISSN 1991-2927
 

АПУ № 2 (56) 2019

«Автоматизация процессов управления» № 2 (56) 2019

Содержание
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», доктор технических наук, окончил физический факультет Иркутского государственного университета, аспирантуру Московского высшего технического училища им. Н.Э. Баумана, докторантуру Ульяновского государственного технического университета. Главный научный сотрудник ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет монографии, учебное пособие, статьи в области математического моделирования иерархических АСУ реального времени. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]А.К. Иванов,

Бабошин Владимир Александрович, Санкт-Петербургскоий военный институт войск национальной гвардии, кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, доцент кафедры «Информатика и математика» Санкт-Петербургского военного института войск национальной гвардии. Имеет статьи, изобретения в области анализа (синтеза) информационных систем и математического моделирования.[e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]В.А. Бабошин

Модели формирования специального математического обеспечения АСУ56_1.pdf

Обоснована перспективность создания технологии разработки специального математического обеспечения(СМО) автоматизированной системы управления (АСУ) с целью повышения качества управления на основе автоматизации процессов содержательной обработки информации и поддержки принятия решений (ППР). Выполнен анализ различных составляющих специального программного обеспечения (СПО) и этапов их разработки, построена схема формирования, включающая объемы продукции на каждом этапе и интенсивности их роста и убывания. Математические модели формирования СМО образованы системами линейных дифференциальных уравнений. Получены аналитические решения, приведены графики изменения объемов на всех этапах. Для математического моделирования процессов формирования СМО ППР использованы уравнения Лотки-Вольтерры, отражающие творческий характер работы проектировщиков. Полученные уравнения исследованы на устойчивость с определением приближенных решений. Сформированные модели предназначены для оптимального распределения ресурсов по этапам разработки всех видов СПО.

Специальное математическое обеспечение, технология проектирования, математическое моделирование.


УДК 623.5

Григорьев Дмитрий Андреевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», магистр, окончил факультет информатики и вычислительной техники Ульяновского политехнического института. Ведущий инженер-программист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области автоматизации процессов ПВО. [e-mail: mars@mv.ru]Д.А. Григорьев,

Масленникова Татьяна Николаевна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончила радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Начальник научно-исследовательской лаборатории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области информационного обеспечения автоматизированных систем специального назначения. [e-mail: mars@mv.ru]Т.Н. Масленникова,

Пифтанкин Александр Николаевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил механико-математический факультет Ульяновского государственного университета. Главный специалист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области автоматизации процессов совокупной обработки радиолокационной информации, планирования действий и управления истребительной авиацией.[e-mail: mars@mv.ru]А.Н. Пифтанкин,

Половинкина Анастасия Владимировна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат физико-математических наук, окончила факультет математики и информационных технологий УлГУ. Инженер-программист 1 категории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в области общей алгебры и автоматизации процессов совокупной обработки. [e-mail: mars@mv.ru]А.В. Половинкина

Математическая модель процесса управления средствами ПВО56_2.pdf

В статье рассматриваются вопросы процесса управления корабельными средствами противовоздушной обороны (ПВО). Одной из основных стадий данного процесса является выработка плана распределения корабельных средств ПВО по объектам противника. План распределения представляет собой массив назначений, каждый элемент которого содержит идентификаторы воздушного объекта и средства ПВО, назначенного на данный воздушный объект. Формирование плана распределения характеризуется ранжированием воздушных объектов по степени опасности, оценкой возможности либо эффективности назначения имеющихся средств ПВО на воздушные объекты и выработкой плана распределения средств ПВО по воздушным объектам в соответствии с заданным критерием эффективности. В процессе решения данной задачи возникает необходимость рассматривать не только текущее, но и прогнозируемое состояние системы. Предлагается математическая модель, которая рассматривает совместно процессы планирования (решение задачи по прогнозируемому состоянию) и управления (решение задачи по текущему состоянию) средствами ПВО, учитывающая использование многоканальных средств и их особенности загрузки, а также динамику развивающихся событий.

Противовоздушная оборона (ПВО), математические модели, зенитно-огневые средства, план распределения, критерий назначения.


ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
УДК 004.89

Павлыгин Эдуард Дмитриевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Первый заместитель генерального директора по науке и инновационному развитию ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет статьи в области статистических методов обработки сигналов. [e-mail: mars@mv.ru]Э.Д. Павлыгин,

Подлобошников Анатолий Геннадьевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил факультет информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета, начальник научно-исследовательской лаборатории – главный конструктор ФНПЦ АО «НПО «Марс». Область научных интересов – специализированные информационные системы. [e-mail: mars@mv.ru]А.Г. Подлобошников,

Савинов Руслан Анатольевич, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил машиностроительный факультет УлГТУ, инженер-программист I категории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Область научных интересов – специализированные информационные системы. [e-mail: mars@mv.ru]Р.А. Савинов,

Ярушкина Надежда Глебовна, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, профессор, окончила Ульяновский политехнический институт. Первый проректор – проректор по научной работе УлГТУ, заведующая кафедрой «Информационные системы» УлГТУ. Имеет более 300 работ в области мягких вычислений, нечеткой логики, гибридных систем. [e-mail: jng@ulstu.ru]Н.Г. Ярушкина,

Наместников Алексей Михайлович, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, доцент, окончил радиотехнический факультет УлГТУ. Профессор кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет более 80 работ в области автоматизированного проектирования и интеллектуальных систем. [e-mail: nam@ulstu.ru]А.М. Наместников,

Филиппов Алексей Александрович, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ, доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статьи в области онтологического моделирования и построения автоматизированных систем обработки знаний. [e-mail: al.filippov@ulstu.ru]А.А. Филиппов,

Романов Антон Алексеевич, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ, доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статьи в области систем хранения и обработки информации и интеллектуального анализа временных рядов.[e-mail: romanov73@gmail.com]А.А. Романов,

Мошкин Вадим Сергеевич, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ, доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет более 70 статей в области интеллектуальных систем анализа данных. [e-mail: postforvadim@ya.ru]В.С. Мошкин,

Гуськов Глеб Юрьевич, Ульяновский государственный технический университет, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Старший преподаватель кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет работы в области онтологического инжиниринга и интеллектуального анализа данных. [e-mail: g.guskov@ulstu.ru]Г.Ю. Гуськов,

Григоричева Мария Сергеевна, Ульяновский государственный технический университет, аспирант кафедры «Информационные системы» УлГТУ, окончила факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Ассистент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет работы в области интеллектуального анализа данных. [e-mail: gms4295@mail.ru]М.С. Григоричева

Разработка программного комплекса для интеллектуального анализа социальных медиа56_3.pdf

В статье представлены результаты работы над программным комплексом для интеллектуального анализа социальных медиа. Описана архитектура программного комплекса, перечислены основные подсистемы программного комплекса, а также сторонние программные системы, используемые при разработке программного комплекса. Рассмотрена организация подсистемы хранения данных программного комплекса, описана модель данных данной подсистемы. Описан подход к организации хранилища онтологий программного комплекса на основе графовой базы данных, представлен метод трансляции онтологии в формате OWL/XML во фрагмент графовой базы данных. Рассмотрена организация подсистемы поиска данных, описан метод расширения поискового запроса с применением онтологии для учета в процессе поиска особенностей предметной области. Также представлен метод форматирования поискового запроса для выделения смысловых элементов запроса для повышения качества поиска. Описана организация подсистемы формирования социального портрета пользователя, рассмотрен метод определения категорий интересов пользователя социальной сети «ВКонтакте».

Социальные медиа, онтологический анализ, анализ текстов на естественном языке, интеллектуальный анализ данных, программный комплекс.


УДК 519.248:681.518.5

Клячкин Владимир Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, доктор технических наук, профессор, окончил механический факультет Ульяновского политехнического института. Профессор кафедры «Прикладная математика и информатика» Ульяновского государственного технического университета. Имеет научные труды в области надежности и статистических методов. [e-mail: v_kl@mail.ru]В.Н. Клячкин,

Жуков Дмитрий Анатольевич, Ульяновский государственный технический университет, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ, специалист по базе данных Ульяновского филиала конструкторского бюро ПАО «Туполев», аспирант кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет научные труды в области статистических методов и машинного обучения. [e-mail: zh.dimka17@mail.ru]Д.А. Жуков

Алгоритм диагностики функционирования технического объекта с использованием агрегированных классификаторов56_4.pdf

Рассматривается задача прогнозирования исправности технического объекта по известным показателям его функционирования. Исходными данными являются известные результаты оценки состояния объекта по информации о предшествующей эксплуатации: при заданных значениях контролируемых показателей техническая система исправна или неисправна. Такая задача может быть решена методами машинного обучения, она сводится к бинарной классификации состояний объекта. Проведенное исследование показало, что качество диагностики может быть повышено за счет выбора метода бинарной классификации, включая агрегированный подход, а также путем выбора объема контрольной выборки и способа отбора значимых показателей функционирования объекта. В рассмотренном примере (на котором отрабатывался предлагаемый алгоритм) значение F-меры, как наиболее объективной характеристики качества диагностики при несбалансированных классах, повысилось на 6% (с 0,86 до 0,91) по сравнению с методом опорных векторов и на 2% – по сравнению с лучшим для рассматриваемого примера из базовых методов – бэггингом деревьев решений, для которого значение F-меры составило 0,89. В некоторых ситуациях эти 2% могут быть весьма существенны с точки зрения обеспечения надежности при эксплуатации объекта.

Техническая диагностика, исправность, показатели функционирования, машинное обучение, агрегированный подход, контрольная выборка, кросс-валидация.


УДК 004.056.53

Кравцов Антон Олегович, Петербургский государственный университет путей сообщения, окончил факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I, аспирант кафедры «Электрическая связь» ПГУПС. Имеет научные статьи в области информационной безопасности телекоммуникационных сетей. Область научных интересов: системы управления телекоммуникациями, информационная безопасность критической информационной инфраструктуры.[e-mail: kravcovanton@mail.ru]А.О. Кравцов,

Привалов Андрей Андреевич, Петербургский государственный университет путей сообщения, доктор военных наук, профессор, окончил Ставропольское высшее училище связи. Профессор кафедры «Электрическая связь» ПГУПС. Автор более 110 научных и учебно-методических трудов и 8 изобретений в области информационной безопасности, математического моделирования систем и процессов связи, систем управления телекоммуникациями.[e-mail: aprivalov@inbox.ru]А.А. Привалов,

Ракк Мария Анатольевна, Петербургский государственный университет путей сообщения, кандидат технических наук, окончила «Электротехнический факультет» Ленинградского института инженеров путей сообщения. Доцент кафедры «Электрическая связь» ПГУПС. Имеет публикации в сфере системы массового обслуживания, моделирования систем связи. [e-mail: rakkma@mail.ru]М.А. Ракк

Модель процесса передачи пакетов данных в сети MPLS-TP в условиях компьютерных атак при редкоследующем входящем потоке56_5.pdf

Стратегия научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года «Белая книга» предусматривает организацию пакетной мультисервисной транспортной сети железнодорожной электросвязи (ТСС) на основе технологии многопротокольной коммутации по меткам для транспортной сети – Multiprotocol Label Switching – Transport Profile (MPLS-TP). Авторами разработана математическая модель процесса передачи пакетов данных в сети MPLS-TP в условиях компьютерных атак (КА) при редкоследующем входящем потоке. В качестве характеристик КА выступают вероятность и среднее время успешной реализации нарушителем КА на сетевой элемент. Получены выражения для расчета среднего времени, плотности распределения вероятностей и функции распределения времени передачи при редкоследующем входящем потоке в условиях n КА на ТСС MPLS-TP, различных значениях вероятности доступности нарушителя к каждому сетевому элементу на маршруте передачи и времени восстановления работоспособности каждого сетевого элемента после проведения КА.

Транспортная сеть связи, MPLS-TP, метод топологического преобразования стохастических сетей, расчет времени доведения информации в сети, маршрутизация, компьютерные атаки, критическая информационная инфраструктура, защита критической информационной структуры


УДК 519.7

Рацеев Сергей Михайлович, Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, доцент, окончил механико-математический факультет Ульяновского государственного университета. Профессор кафедры «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия в области криптографических методов защиты информации, PI-алгебр. [e-mail: ratseevsm@mail.ru]С.М. Рацеев,

Иванцов Андрей Михайлович, Ульяновский государственный университет, кандидат технических наук, доцент, окончил Ленинградское высшее военное инженерное училище связи, Военную академию связи, очную адъюнктуру Военной академии связи. Доцент кафедры «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия в области защиты информации. [e-mail: iwanzow@mail.ru]А.М. Иванцов

О некоторых свойствах криптографических хеш-функций56_6.pdf

В работе исследуются бесключевые и ключевые хеш-функции. Для бесключевых хеш-функций одним из дополнительных требований является условие равномерности распределения значений хеш-функции при случайном равновероятном выборе значений аргументов. Приводится обоснование этого требования на примере конечного множества сообщений с использованием понятия сбалансированных функций. В работе показано, что в этом случае вероятность факта необнаружения изменения сообщения (файла) не превышает обратной величины мощности образов хеш-функции. Для современных хеш-функций с длиной хеш-значений 256‒512 бит это означает, что такая вероятность ничтожно мала. Также приводятся недавние результаты о кодах аутентификации без сокрытия, стойких к имитации и подмене сообщений. Особо выделен случай, когда вероятности имитации и подмены достигают нижних границ. Такие коды аутентификации называются оптимальными. Приводятся конструкции оптимальных кодов аутентификации на основе ортогональных таблиц. Рассматривается случай оптимальных кодов аутентификации с необязательно равномерным распределением на множестве ключей.

Хеш-функция, код аутентификации, имитация сообщения.


ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
УДК 681.32

Максимов Николай Вениаминович, Московский инженерно-физический институт, доктор технических наук, профессор. Окончил Московский инженерно-физический институт, профессор кафедры системного анализа МИФИ. Автор более 120 научных работ, учебников и учебных пособий. Область научных интересов: моделирование и разработка документальных информационно-поисковых систем и баз данных, лингвистическое обеспечение документальных информационно-поисковых систем и систем управления знаниями; человеко-машинные информационные системы, интерфейсы на основе когнитивных и поведенческих моделей. [e-mail: nv-maks@yandex.ru]Н.В. Максимов,

Широков Валерий Игоревич, АО ИК «АСЭ», окончил Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. Ведущий инженер АО ИК «АСЭ», магистрант Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Область научных интересов: базы данных, системы автоматизированного проектирования и расчета электрических сетей. [e-mail: v.shirokov@ase-ec.ru]В.И. Широков,

Шаманин Александр Юрьевич, АО ИК «АСЭ», окончил НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Эксперт АО ИК «АСЭ». Область научных интересов: системная инженерия, моделирование систем, онтологии, семантический и синтаксический анализ текстовой информации. [e-mail: al.shamanin@ase-ec.ru]А.Ю. Шаманин

Подход к разработке онтологии для предметной области электроэнергетики на основании стандартов ISO 15926, IEC 6197056_7.pdf

Статья описывает подход к разработке онтологии в области электроэнергетики с использованием современных международных стандартов. В настоящее время при проектировании электроустановок проектировщики сталкиваются с недостоверностью информации, полученной из нескольких источников, а также сложностью поиска и разнородностью информации. Приводятся требования к онтологии предметной области в области электроэнергетики, а также выполняется сравнение стандартов ISO 15926 и IEC 61970. Делается вывод о полноте представления классов в CIM-модели для стадии эксплуатации. Выполняется обзор публикаций по данной тематике. Проводится порядок построения прототипа онтологии с использованием программы DOT-15926 на примере свойств трансформатора и методологии стандарта ISO 15926. Данный прототип использовался для передачи из системы проектирования E3.Series в расчетный комплекс ETAP. Передача данных осуществлялась в файловом виде, с преобразованием в программе DOT-15926.

ISO 15926, IEC 61970, CIM, онтология предметной области, электроэнергетика.


УДК 623.5

Мошкина Ирина Александровна, Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационные системы» Ульяновского государственного технического университета. Окончила факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет работы в области интеллектуального анализа временных рядов. [e-mail: timina_i@mail.ru]И.А. Мошкина,

Эгов Евгений Николаевич, Ульяновский государственный технический университет, окончил факультет информационных систем и технологий УлГТУ. Ассистент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статьи в области интеллектуального анализа данных. [e-mail: e.egov@ulstu.ru]Е.Н. Эгов

Прогнозирование состояния проекта по временным рядам метрик и выявленным аномалиям56_8.pdf

В данной статье рассматривается пример выявления аномалий при анализе временных рядов (ВР) метрик, характеризующих проектную деятельность, для корректировки прогноза состояния проекта. Изложен анализ метрик проектной деятельности. Разработан и реализован алгоритм прогноза на основе нечетких тенденций ВР метрик. Предложен способ выявления аномалий ВР на основе энтропии. Предложена формула вычисления меры энтропии для нечеткого ВР. Алгоритм позволяет учесть зависимость прогнозных значений от мер энтропии. Для прогнозирования используется гипотеза, формируемая на заданный период на основе тенденции. Приведены результаты применения предлагаемого подхода для прогнозирования состояний проекта «FreeNAS9».

Временной ряд, метрики программного обеспечения, энтропия, прогнозирование.


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 531.36:534.1

Андреев Александр Сергеевич, Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, профессор, окончил механико-математический факультет Ташкентского государственного университета. Заведующий кафедрой «Информационная безопасность и теория управления» Ульяновского государственного университета. Имеет статьи, учебные пособия, монографию в области теории устойчивости и управления движением механических систем. [e-mail: AndreevAS@ulsu.ru]А.С. Андреев,

Перегудова Ольга Алексеевна,, Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, доцент, окончила механико-математический факультет УлГУ. Профессор кафедры «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия, монографию в области теории устойчивости и управления движением механических систем. [e-mail: peregudovaoa@gmail.com]О.А. Перегудова

Робастная стабилизация движения мобильного робота с омни-колесами56_9.pdf

Одним из направлений бурного развития робототехники является разработка моделей, а также конструирование и широкое применение колесных мобильных роботов в промышленной и социальной сферах. Достаточно большой класс таких роботов составляют колесные роботы с роликонесущими или омни-колесами. Отличительной особенностью конструкции таких колес является то, что на них по определенной схеме закреплены ролики, позволяющие роботу перемещаться в любом направлении без предварительного разворота. Тем самым достигается высокая маневренность по сравнению с другими колесными экипажами. В работе исследуется задача об отслеживании заданной траектории мобильного робота с тремя омни-колесами со смещенным центром масс, т. е. когда полагается, что центр масс робота не совпадает с геометрическим центром платформы. Ранее такая задача не рассматривалась. В статье обоснована структура управления, обеспечивающая отслеживание заданной траектории, в том числе с учетом запаздывания и дискретности сигнала в цепи обратной связи. При этом управление обладает свойством робастности, при котором матрицы коэффициентов усиления сигналов обратной связи не зависят непосредственно от массоинерционных параметров системы и задания отслеживаемой траектории, а определяются только значениями ограничений на эти параметры и траекторию. Результаты достигнуты на основе полученного в работах авторов развития прямого метода Ляпунова в исследовании устойчивости неавтономных систем. Представлены результаты численного моделирования исследованной задачи.

Колесный мобильный робот, робастное управление, стабилизация, отслеживание траектории,функционал Ляпунова.


УДК 621.391.037.3

Давыдов Иван Юрьевич, Ульяновский государственноый технический университет, окончил магистратуру Ульяновского государственного технического университета по направлению «Телекоммуникационные технологии и системы связи», аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет статьи в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: 1Davydov2i@gmail.com]И.Ю. Давыдов,

Козлов Денис Александрович, Центр транспортной (авиационной) безопасности (Ульяновск), окончил Ульяновский институт гражданской авиации им. главного маршала авиации Б.П. Бугаева, аспирант кафедры «Обеспечение авиационной безопасности» УИ ГА. Начальник центра транспортной (авиационной) безопасности (Ульяновск). Имеет статьи в области авиационной безопасности. [e-mail: peccab@mail.ru]Д.А. Козлов,

Шахтанов Сергей Валентинович, Нижегородский государственный инженерно-экономического университет, окончил Ленинградское Высшее Военное Инженерное училище связи, старший преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородского государственного инженерно-экономического университета. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: r155p@bk.ru]С.В. Шахтанов,

Шибаева Мария Юрьевна, Нижегородский государственный инженерно-экономического университет, окончила факультет информационных технологий и систем связи НГИЭУ, магистрант кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» НГИЭУ. Имеет публикации в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: shibaevamarya@yandex.ru]М.Ю. Шибаева

Перестановочное декодирование в системе комбинаций кодовых конструкций при оценке биометрических данных56_10.pdf

Современные телекоммуникационные системы и средства защиты данных от помех естественного и антропогенного характера в виде избыточных кодов все активнее используются в различных приложениях, связанных с обработкой биометрических данных. Большой объем публикаций в этой предметной области посвящен кодам с малой плотностью проверок на четность, полярным кодам (ПК), турбокодам с итеративными преобразованиями данных, реализующих алгоритм «распространения доверия». Указанные кодовые конструкции обеспечивают требуемые вероятностные характеристики, но процедура декодирования таких кодов занимает большие временные интервалы, что неприемлемо с точки зрения длительности цикла управления биометрическими данными в системах, критичных к временным задержкам. В работе предлагается использовать принцип перестановочного декодирования (ПД), который применяется к систематическим блоковым кодам. Указанный метод позволяет в полной мере использовать корректирующие возможности избыточных кодов, но в классической трактовке требует громоздких матричных вычислений, что не позволяет использовать положительные свойства метода по исправлению ошибок. Сложность вычислительного процесса оказывается избыточно высокой. Поэтому для снижения отрицательного эффекта в системе ПД предлагается использовать когнитивный принцип обработки данных на канальном уровне, что существенно снижает сложность реализации декодера и обеспечивает применение ПД в системах управления биометрическими данными субъектов, например, при автоматизации процессов обеспечения транспортной безопасности. Особое внимание уделено комбинации кодов в формате каскадного кодирования. Впервые дается описание подобной схемы применительно к ПК и недвоичным кодам Рида-Соломона (РС).

Мягкое решение символа, перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера, каскадное кодирование.


УДК 519.612.4:004.932

Самойленко Марина Витальевна, Московский авиационный институт, кандидат технических наук, доцент, окончила Московский авиационный институт и Московский физико-технический институт; доцент Московского авиационного института (национального исследовательского университета). Имеет монографии, статьи, изобретения. Область научных интересов – обработка сигналов и изображений. [e-mail: Samoi.Mar@mail.ru]М.В. Самойленко

Матрично-итерационный метод восстановления размытых изображений56_11.pdf

Предложен новый метод восстановления изображения-оригинала по его размытому отображению. Этот метод основан на разработанном автором матрично-итерационном методе решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). При реализации метода восстановления изображения-оригинала используется определенная априорная информация: предполагается известной интенсивность минимальных, фоновых значений этого изображения, а также функция рассеяния точки. Задача восстановления изображения приводится к решению недоопределенной СЛАУ. Известным решением такой системы уравнений является метод псевдообращения ее матрицы. Так же называется и известный метод восстановления изображений, базирующийся на этом решении. В работе с использованием компьютерного моделирования проведено сравнение восстановления изображений этим известным методом и новым, матрично-итерационным методом. Показано, что матрично-итерационный метод обеспечивает при определенных условиях практически точное восстановление. Такими условиями является малая заполненность изображения объектами при большой заполненности фоновыми значениями. Влияние аддитивных шумов и априорной неопределенности не рассматривалось.

СЛАУ, матрично-итерационный метод, восстановление изображения, функция рассеяния точки, метод псевдообращения.


УДК 519.6

Кожевников Валерий Владимирович, Научно-исследовательский технологический институт Ульяновского государственного университета, кандидат технических наук, окончил Пушкинское высшее командное училище радиоэлектроники, старший научный сотрудник Научно-исследовательского технологического института Ульяновского государственного университета. Имеет публикации в области теории проектирования микроэлектронных систем. [e-mail: vvk28061955@mail.ru]В.В. Кожевников

Метод математического моделирования когнитивных цифровых автоматов56_12.pdf

Предлагается подход к решению проблемы математического моделирования когнитивных цифровых автоматов (КЦА). На первый план выдвигается задача формализации понятия когнитивности математической модели КЦА. Когнитивность математической модели, соответственно, определяется возможностью обучения и генерации решений, не предусмотренных в процессе обучения. Особенность КЦА заключается в том, что в качестве структурной схемы автомата служит описание структуры нейронной сети (НС), а в качестве модели нейрона используется логическая функция «НЕ-И-ИЛИ». В случае образования обратных связей с выхода на входы нейронов модель нейрона представляет собой двоичный триггер с логической функцией «НЕ-И-ИЛИ» на входе. В качестве инструмента построения математической модели КЦА предлагается использовать математический аппарат сетей Петри (СП): маркированные графы, ингибиторные СП и СП с программируемой логикой. Математическая модель строится на базе представления КЦА в виде уравнения состояний СП из класса уравнений Мурата (матричных уравнений) или системы линейных алгебраических уравнений. Задача формализации понятия когнитивности (познания) решается в результате синтеза логики (обучения) исходной структурной схемы КЦА или формирования формулы (сетевого алгоритма) КЦА. При этом возможность формирования формулы (сетевого алгоритма) КЦА зависит от критической массы (качества) обучающих наборов и алгоритмов обучения. Отсюда особое значение приобретает задача генерации минимального множества обучающих наборов для заданной или экспериментально определяемой функции КЦА. Прогнозирование, или генерация решений, в свою очередь, выполняется на основе полученной в процессе обучения математической модели КЦА.

Интеллектуальная система управления, когнитивный цифровой автомат, искусственный интеллект, нейронные сети, машинное обучение, познание, сети Петри, уравнение состояний, математическое моделирование, синтез, генерация, анализ, логика.


ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
УДК 623.5

Евсевичев Денис Александрович, Ульяновский институт гражданской авиации им. Главного маршала авиации Б.П. Бугаева, кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета, доцент кафедры управления воздушным движением и навигации Ульяновского института гражданской авиации им. Главного маршала авиации Б.П. Бугаева. Имеет статьи и монографии в области систем автоматизированного проектирования и оптоэлектроники. [e-mail: denistk_87@mail.ru]Д.А. Евсевичев,

Самохвалов Михаил Константинович, Ульяновский государственный технический университет, доктор физико-математических наук, профессор, окончил физический факультет Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, профессор кафедры «Проектирование и технология электронных средств» УлГТУ. Имеет статьи в области оптоэлектроники. [e-mail: sam@ulstu.ru]М.К. Самохвалов

Автоматизированный выбор конструкций тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов для авионики56_13.pdf

Проведена разработка методов и средств проверки применимости тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройств в качестве дисплеев для отображения навигационной и технической информации в воздушных судах. Электролюминесцентные дисплеи применяются в оборудовании и системах, от которых требуются высокие качество изображения и надежность, а также длительный срок службы устройств. Результатом выполненной работы является программа ExpAT, позволяющая провести вычислительный эксперимент по проверке применимости тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройств в авиационной технике. Алгоритм программы включает в себя выполнение итерационных вычислений параметров индикатора на интервалах, определяемых пользователем, сравнение их с заданными и запись полученных результатов. В результате проведения вычислительного эксперимента показаны варианты конструкций тонкопленочных излучающих структур, удовлетворяющие условиям эксплуатации индикаторов в авионике.

Авиационная техника, электролюминесценция, индикатор, вычислительный эксперимент.


УДК 621.3.019.3

Давыдова Татьяна Ивановна, ФНПЦ АО «НПО «Марс», кандидат технических наук, окончила радиотехнический факультет Ульяновского государственного технического университета. Ведущий инженер ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации и монографию в области расчетов надежности и эксплуатации радиотехнических средств. [e-mail: tasha_dav@inbox.ru]Т.И. Давыдова,

Калашников Андрей Владимирович, ФНПЦ АО «НПО «Марс», окончил факультет проектирования и технологии электронных средств УлГТУ. Инженер-исследователь 1 категории ФНПЦ АО «НПО «Марс». Специализируется в области разработки печатных плат с элементами для систем вторичного электропитания. [e-mail:mars@mv.ru]А.В. Калашников

Коэффициентный метод расчета надежности функциональной части платы питания56_14.pdf

Надежность радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) находится в центре внимания в течение многих десятилетий. Ее актуальность возрастает с миниатюризацией элементов, с увеличением их количества в РЭА. С ростом числа применяемых типов и большого количества задействованных элементов процесс вычислений надежности усложняется и занимает все большее время. Основными качественными показателями надежности являются вероятность безотказной работы, интенсивность отказов и средняя наработка до отказа. Опасные отказы элементов могут привести к критическим и даже катастрофическим последствиям в работе РЭА. В данной статье описан метод расчета надежности с использованием различных коэффициентов. Для одной и той же задачи расчета надежности можно применить различные математические модели, а для их решения – разные методы, что в итоге может привести к разным результатам. Представленный подход коэффициентного метода позволяет произвести расчет надежности с большей точностью и достоверностью. Коэффициентный метод удобен для сравнения различных схем надежности.

Надежность, коэффициентный метод, наработка до отказа.


© ФНПЦ АО "НПО "Марс", 2009-2018 Работает на Joomla!