ISSN 1991-2927
 

АПУ № 3 (61) 2020

«Автоматизация процессов управления» № 2 (60) 2020

Содержание
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
УДК 621.377

Иванов Александр Куприянович, 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

Модель информационного взаимодействия при формировании решений в органах управления60_1.pdf

Процесс формирования решений оперативным составом органов управления представлен взаимодействием трех видов информационных ресурсов: исходных данных об обстановке, поступающих в систему управления; информационных ресурсов базы знаний системы; информационных ресурсов профессионального опыта конкретного лица, принимающего решения (ЛПР). В результате взаимодействия получается массив информационных ресурсов решения. В качестве математической модели взаимодействия по аналогии с химическими реакциями предложена дифференциальная модель реакции второго порядка, если учитывать два вида информационных ресурсов, или дифференциальная модель реакции третьего порядка при учете всех видов информационных ресурсов. Методом неопределенных коэффициентов найдены аналитические решения зависимостей констант скоростей реакций от времени, объемов взаимодействующих ресурсов и объема результатов решения. Разработан механизм взаимодействия, включающий просмотр всего информационного пространства и выбор наиболее перспективных сочетаний, образующих выходной результат. На основе данного механизма описаны два пути получения решения: медленный путь решения путем последовательного перебора всех сочетаний; быстрый творческий процесс получения результатов на основе интуиции ЛПР путем параллельного выполнения части операций.

Органы управления, принятие решений, математическая модель.


УДК 629.05

Васильев Константин Константинович, доктор технических наук, окончил радиотехнический факультет Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ульянова (Ленина), профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета, заслуженный деятель науки и техники РФ, член-корреспондент АН республики Татарстан. Имеет монографии, учебные пособия и статьи в области статистического синтеза и анализа информационных систем. [e-mail: vkk@ulstu.ru]К.К. Васильев,

Королев Леонид Юрьевич, окончил Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, аспирант кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» МГУ им. Н.П. Огарёва. Имеет статьи в области навигации беспилотных летательных аппаратов. [e-mail: l.y.korolev@yandex.ru]Л.Ю. Королев

Возможности снижения вычислительных затрат при оценивании координат группы автономных аппаратов60_2.pdf

Приведены известные и предложены новые алгоритмы комплексирования оценок собственных и взаимных координат и скоростей перемещения для произвольного числа автономных аппаратов. Учтено влияние на систему неконтролируемых внешних возмущений. Предложены и исследованы четыре варианта построения алгоритмов обработки навигационных параметров на основе двухэтапного комплексирования наблюдений, векторного и скалярного фильтров Калмана. Первый способ подразумевает оценку координат и скоростей всех летательных аппаратов векторным фильтром Калмана. Второй способ заключается в комплексировании скоростей на первом этапе, а на втором – в применении векторного фильтра Калмана. Третий способ основан на раздельном комплексировании координат и скоростей на первом этапе с последующей обработкой оценок скалярным фильтром Калмана. В четвертом методе осуществляются комплексирование наблюдений собственных и взаимных координат и последующая их обработка скалярным фильтром при учете непосредственных наблюдений собственных скоростей аппаратов. Получены выражения для ковариационных матриц ошибок комплексирования и приведены результаты сравнительного анализа эффективности рассмотренных подходов. Проанализированы вычислительные затраты при оценке местоположения каждым из рассмотренных алгоритмов.

Комплексирование оценок, координаты, вектор состояния, модель наблюдений, стохастическое уравнение, фильтр Калмана, ковариации ошибок.


УДК 681.142.33, 681.14

Агеев Сергей Александрович, доктор технических наук, доцент, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Начальник научно-исследовательского отдела АО «Радиоавионика», г. Санкт-Петербург. Специализируется в области проектирования телекоммуникационных систем, автоматизированных систем управления связью, а также в области разработки методов и алгоритмов управления сложными системами. Имеет статьи и патенты в области создания телекоммуникационных и мультисервисных систем и сетей связи. [e-mail: serg123_61@mail.ru]С.А. Агеев,

Агеева Нина Сергеевна, окончила инженерно-физический факультет Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики («Университет ИТМО»). Научный сотрудник Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург. Специализируется в области построения автоматизированных систем управления качеством услуг в мультисервисных сетях связи. Имеет статьи и патенты в области методов и алгоритмов сжатия данных в мультисервисных сетях связи. [e-mail: nine11ia@yandex.ru]Н.А. Агеева,

Каретников Владимир Владимирович, доктор технических наук, профессор, окончил Санкт-Петербургский Государственный университет водных коммуникаций. Заведующий кафедрой «Судоходство на внутренних водных путях» Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова, г. Санкт-Петербург. Специализируется в области проектирования и создания систем, сетей связи и систем радионавигации. Имеет статьи и патенты в данной предметной области. [e-mail: spguwc-karetnicov@yandex.ru]В.В. Каретников,

Привалов Андрей Андреевич, доктор военных наук, окончил ВАС им. С.М. Буденного. Профессор кафедры «Электрическая связь» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I, г. Санкт-Петербург. Специализируется в области математического моделирования и разработки методов, алгоритмов и систем управления инфокоммуникационными системами. Имеет статьи и патенты в области оперативного управления сетями связи и большими киберфизическими системами. [aprivalov@ inbox.ru]А.А. Привалов

Метод оперативного оценивания состояния сетевых элементов для обеспечения качества услуг в корпоративных высокоскоростных мультисервисных сетях связи60_3.pdf

В работе предложены интеллектуальные метод и алгоритмы оперативного оценивания состояния сетевых элементов для обеспечения показателей качества услуг связи в корпоративных мультисервисных сетях связи, которые функционируют в режиме, близком к реальному времени. Особенностью корпоративных мультисервисных сетей является высокая динамика изменения их состояния. Задачей же автоматизированной системы управления сетью является обеспечение заданного качества услуг связи. Таким образом, актуальность данного исследования определяется необходимостью реализации процессов управления сетью в режиме, близком к реальному времени, с заданным качеством. Основой метода оперативного оценивания состояния сетевых элементов является концепция применения интеллектуальных агентов. В предлагаемом подходе интеллектуальные агенты создаются как иерархические нечеткие ситуационные сети, в которых решения по управлению, в отличие от известных методов, основанных на применении эталонных ситуаций, вырабатываются на основе решения иерархической системы оптимизационных задач на основе методов нечеткого математического программирования. Главной парадигмой их функционирования является «ситуация - действие». Это позволяет существенно снизить размерность решаемой задачи и получать Парето-оптимальные решения по управлению качеством услуг связи. Интеллектуальный агент управленческие решения может реализовывать в автоматическом режиме, при условии, что администратор сети такие возможности ему делегирует. Метод оценки параметров трафика базируется на концепции условной нелинейной Парето-оптимальной фильтрации В.С. Пугачева. Его суть заключается в применении двухэтапной процедуры; на первом этапе производится прогноз значений оценок параметров, а на втором, с получением следующих наблюдений – корректировка их значений. Адаптация реализуется на основе псевдоградиентных процедур, параметры которых регулируются с помощью нечеткого логического вывода Такаги-Сугено. Средняя относительная погрешность оценки параметров трафика не превышает 10%, что достаточно для оперативного управления качеством услуг связи.

Иерархическая нечеткая ситуационная сеть, интеллектуальный агент, псевдоградиентный алгоритм, условно нелинейная Парето-оптимальная фильтрация, нечеткий логический вывод Такаги-Сугено, нечеткая база правил, нечеткая база знаний.


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 621.311, 621.316

Бабошин Владимир Александрович, кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи. Доцент кафедры «Восстановление устройств автоматики, телемеханики и связи на железных дорогах» Военного института (Железнодорожных войск и военных сообщений) Военной академии материально-технического обеспечения им. ген. армии А.В. Хрулёва. Имеет статьи, изобретения в областях анализа (синтеза) информационных систем и математического моделирования, в области восстановления устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. [e-mail: boboberst@mail.ru]В.А. Бабошин,

Гаврилович Бранислав, доктор технических наук, окончил Электротехнический факультет университета «Велько Влахович» в Титограде. Профессор кафедры Высшей школы подготовки железнодорожных специалистов, Белград, Сербия. Имеет статьи, изобретения, научные и учебно-методические работы в области энергетики,эксплуатации железнодорожного транспорта,устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. [e-mail: gavrilovicbranislav5@ gmail.com]Б. Гаврилович,

Яковлев Антон Анатольевич, кандидат экономических наук, окончил Ленинградское высшее военное общевойсковое командное училище. Преподаватель Санкт-Петербургского университета технологий управления и экономики. Имеет статьи, научные и учебно-методические работы в области управления экономикой промышленного производства. [e-mail: yakovlev16@yandex.ru]А.А. Яковлев

К вопросу анализа влияния гармонических радиопомех на системы электроснабжения железнодорожного транспорта60_4.pdf

Железнодорожный транспорт представляет собой сложную организационно-технологическую систему, технологический процесс железнодорожных перевозок зависит от множества факторов, в том числе от пропускной и провозной способностей станций и путевых сооружений. Эффективность управления [1] технологическим процессом на станции, организация безопасного регулирования движения поездов в условиях воздействия неблагоприятных факторов играют решающую роль. Одним из значительных неблагоприятных факторов является влияние радиопомех на электротехническую, электронную аппаратуру и оборудование, применяемые для обеспечения железнодорожной автоматики, телемеханики и электросвязи [2]. В статье рассматриваются некоторые вопросы электромагнитной совместимости данного оборудования, проводится анализ влияния изменения напряжения в контактной сети при работе тяговых электродвигателей на формирование гармонических радиопомех для оборудования сетей электропитания, устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и электросвязи. Этот вопрос является существенным для реализации общеевропейских стандартов и принципов, касающихся функциональной совместимости оборудования, что оказывает влияние и на экономические показатели железнодорожного транспорта. Особое внимание уделяется рассмотрению опыта практического использования в качестве средств первичной защиты [3] компенсаторных фильтров, применяемых на тяговых подстанциях Сербской железной дороги.

Железнодорожный транспорт, сложная организационно-технологическая система, контактная сеть, распределительная сеть, радиопомехи, гармоники, железнодорожная автоматика и телемеханика, электросвязь, экономическая эффективность, надежность.


УДК 004.413.4

Радионова Юлия Александровна, кандидат технических наук, окончила механико-математический факультет Ульяновского государственного университета, аспирантуру Ульяновского государственного технического университе- та. Ведущий инженер-программист ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет публикации в сфере автоматизированных систем документооборота, интеллектуальной организации хранилищ технической документации, статистической оценки поставщиков. Сфера научных интересов: электронный документооборот, архивохранилища, статистический анализ данных, системы поддержки принятия решений. [e-mail: julia-owl@mail.ru]Ю.А. Радионова,

Савкин Александр Леонидович, кандидат военных наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, Военную академию связи (ВАС) им. С.М. Буденного, адъюнктуру при ВАС. Начальник службы обеспечения научно-технической деятельности ФНПЦ АО «НПО «Марс». Имеет научные работы, учебные пособия, статьи в области разработки и моделирования систем управления и связи, статистической оценки поставщиков. [e-mail: mars@mv.ru]А.Л. Савкин

Построение модели прогноза пиковых нагрузок рабочего процесса на основе анализа временного ряда60_6.pdf

Рассмотрена проблема анализа рабочей нагрузки отдела технической документации научно-производственного объединения, данные по которой оформлены в виде неструктурированного временного ряда (ВР). Проанализированы основные понятия ВР, способы выявления аномальных значений, критерии наличия тренда, виды уравнений тренда. Разработана методика структурирования данных исходного ВР для последующего анализа, предложена модификация критерия выявления аномальных точек. Реализованы все рассмотренные алгоритмы, разработана структура базы данных. Для вычислительных экспериментов собраны данные по выполненным работам отдела за 2008–2018 годы. Проведено структурирование данных по предложенной методике. Проведено выявление аномальных данных по стандартному и модифицированному критериям, проведено определение наличия тренда. Проведено вычисление коэффициентов для различных уравнений тренда. Сделаны выводы по критериям и уравнениям, оптимальным для исходного набора данных. Проведено моделирование данных на 2018 год с использованием различных уравнений, полученные результаты сравнены с реальными данными. Сделаны выводы о возможности использования рассмотренных методов для выбранного набора данных.

Временной ряд, тренд, аномальные значения, рабочая нагрузка.


ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
УДК 004.89

Романов Антон Алексеевич, кандидат технических наук, окончил факультет информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ), доцент кафедры «Информационные системы» УлГТУ. Имеет статьи в области интеллектуальных систем хранения и обработки информации. [e-mail: romanov73@gmail.com]А.А. Романов,

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

Ярушкина Надежда Глебовна, доктор технических наук, профессор, окончила Ульяновский политехнический институт. Исполняющая обязанности ректора 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,

Маклаев Владимир Анатольевич, кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Генеральный директор ФНПЦ АО «НПО «Марс». Область научных интересов – системы автоматизированного проектирования. [e-mail: mars@mv.ru]В.А. Маклаев

Модуль поддержки принятия решений информационной среды технологической поддержки производства60_7.pdf

В процессе деятельности любой крупной организации возникает необходимость в своевременном принятии срочных управленческих решений, которое требует от специалиста глубокого знания проблемной области и текущего состояния организации. Для решения поставленных проблем был создан модуль поддержки принятия решений (МППР) в задаче балансировки производственных мощностей. Главной задачей МППР является лингвистическое резюмирование состояния основных индикаторов производственных мощностей предприятия и вывод рекомендаций, позволяющих лицу, принимающему решения, выработать определенную стратегию балансировки производственных мощностей. В основе МППР лежит база знаний, основанная на онтологии и множестве экспертных правил на языке SWRL. В рамках данной статьи будут рассмотрены методы анализа и прогнозирования динамики основных производственных индикаторов с применением нечетких множеств типа 2, а также подход к резюмированию временных рядов производственных показателей и формирование рекомендаций по оптимизации производства с применением методов инженерии знаний.

Принятие решений на основе данных, нечеткие множества типа 2, прогнозирование временных рядов, онтология, логический вывод.


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 621.1.016+532.526

Ковальногов Владислав Николаевич, доктор технических наук, окончил Казанский государственный университет, заведующий кафедрой «Тепловая и топливная энергетика» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Имеет статьи, монографии и изобретения в области моделирования, исследования и оптимизации тепловых и гидрогазодинамических процессов в энергоустановках и технологическом оборудовании. [e-mail: kvn@ulstu.ru]В.Н. Ковальногов,

Федоров Руслан Владимирович, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, доцент кафедры «Тепловая и топливная энергетика» УлГТУ. Имеет статьи и изобретения в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: r.fedorov@ulstu.ru]Р.В. Федоров,

Чукалин Андрей Валентинович, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела департамента научных исследований и инноваций УлГТУ. Имеет статьи и изобретения в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: chukalin.andrej@mail.ru]А.В. Чукалин,

Хахалева Лариса Валерьевна, кандидат технических наук, окончила УлГТУ, доцент кафедры «Тепловая и топливная энергетика» УлГТУ. Имеет статьи и изобретения в области численного моделирования гидрогазодинамических процессов. [e-mail: larvall@mail.ru]Л.В. Хахалева

Математическое моделирование обменных процессов в турбулентном пограничном слое, исследование и верификация модели60_5.pdf

Основополагающим средством изучения сложных газодинамических процессов, протекающих в нестационарных условиях, является математическое моделирование, позволяющее с достоверной точностью проводить комплексные исследования и отработку технических решений. Перспективным направлением исследований является поиск и отработка методов управления пограничным слоем газовых потоков, позволяющие интенсифицировать или редуцировать обменные процессы в пограничном слое энергетических установок, применяемых в разных областях промышленности нашей страны, таких как: энергетика, авиастроение, судостроение. Современным и эффективным методом управления является метод, основанный на применении демпфирующей поверхности. Воздействие демпфирующей поверхности выражается в снижении интенсивности генерации турбулентных вихрей, что в свою очередь приводит к увеличению скорости в пограничном слое, снижению сопротивления трения и теплообмена. Исследование и развитие технологии позволит разработать технические решения для эффективной и ресурсосберегающей энергетики. В работе рассматривается метод моделирования турбулентного пограничного слоя, позволяющий учитывать воздействие демпфирующей поверхности на обменные процессы, протекающие в пограничном слое газового потока. Также в работе представлены результаты комплексного термоанемометрического исследования пограничного слоя газового потока на демпфирующей поверхности. Эксперимент проведён с применением сертифицированного оборудования в аэродинамической трубе и направлен на развитие теории, а также верификации программного комплекса, в котором реализован метод моделирования.

Математическое моделирование, численное исследование, пограничный слой, турбулентность, ламинаризация, демпфирующая поверхность, тепломассообмен.


СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
УДК 004.05

Самонов Александр Валерьянович, кандидат технических наук, доцент, окончил Военную инженерную академию им. А.Ф. Можайского. Старший научный сотрудник Военно-космической академии (ВКА) им. А.Ф. Можайского. Имеет более 30 трудов в области системного анализа, системной и программной инженерии, валидации и верификации программного обеспечения, методов и средств обеспечения информационной безопасности. [e-mail: a.samonov@mail.ru]А.В. Самонов,

Самонова Галина Николаевна, окончила Ленинградский технологический институт холодильной промышленности, научный сотрудник ВКА им. А.Ф. Можайского. Имеет более 10 трудов в области системной и программной инженерии, валидации и верификации программного обеспечения, методов и средств обеспечения информационной безопасности. [e-mail: g.samonova@mail.ru]Г.Н. Самонова,

Краснов Сергей Васильевич, кандидат технических наук, доцент, окончил Ульяновское высшее военное командное училище связи, адъюнктуру Ульяновского высшего военного инженерного училища связи. Доцент Высшей школы управления и бизнеса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Имеет более 50 работ в области проектирования и внедрения информационных систем и технологий. [e-mail: hsm.krasnov@gmail.com]С.В. Краснов,

Малышев Сергей Романович, кандидат технических наук, доцент, окончил Военный инженерный Краснознаменный институт им. А.Ф. Можайского. Заслуженный изобретатель РФ. Доцент Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного. Имеет учебные пособия, статьи и изобретения в области современных теоретических аспектов ведения радиомониторинга и радиотехнического контроля. [e-mail: malishevsr56@ya.ru]С.Р. Малышев,

Береснев Юрий Иванович, кандидат военных наук, окончил ВАС им. С.М. Буденного. Главный конструктор ФНПЦ ОАО «НПО «Марс». Специализируется в области организации и построения систем связи и обмена данными. Имеет публикации в области проектирования систем управления специального назначения. [e-mail: mars@mv.ru]Ю.И. Береснев

Методика разработки предметно-ориентированного языка и средств создания автоматизированных систем управления сложными организационно-техническими системами 60_10.pdf

Современные технологии промышленной разработки сложных программно-технических систем основаны на модельно-ориентированных технологиях и средствах визуального проектирования, моделирования и валидации. Применение этих технологий на практике сдерживается как субъективными, так и объективными факторами, обусловленными их универсальностью и высокой сложностью освоения. Одним из направлений снижения влияния этих негативных факторов является создание специализированных предметно-ориентированных языков и средств инструментальной поддержки процессов создания систем определенного достаточно узкого класса и конкретной предметной области. В статье представлены методика и средства создания предметно-ориентированных языков и DSM-решений, предназначенных для разработки автоматизированных систем управления сложными организационно-техническими системами (АСУ ОТC) с помощью технологий и средств, разработанных в рамках проекта Eclipse Modeling Project. Наиболее сложными и одновременно наименее проработанными являются вопросы, связанные с определением и концептуализацией предметной области DSM-решения и выбором оптимального и адекватного набора средств и конструкций. Концептуальная модель предметной области АСУ ОТС создается в форме задачно- ориентированной онтологии с использованием модели архитектуры Захмана и представляет собой иерархически упорядоченный набор функций управления, осуществляемых органами управления в отношении объектов управления для достижения установленных целей по определенным алгоритмам в соответствии с заданными временными, ресурсными и другими ограничениями. Создание и использование DSM-решений для разработки АСУ ОТС позволит сократить сроки и повысить качество разрабатываемых систем по следующим причинам: разработка требований к АСУ ОТС и ее проектирование осуществляется совместными усилиями экспертов, аналитиков и программистов с помощью специализированных инструментальных средств в терминах предметной области; полученные в результате комплекс требований и проектные решения проходят строгие процедуры валидации и верификации, что позволяет обеспечить корректную генерацию и тестирование программного кода; обеспечивается сквозной контроль качества всех артефактов жизненного цикла системы.

Автоматизированные системы управления, валидация и верификация, метамоделирование, предметно-ориентированные языки, DSM-решение, DSM-платформа.


УДК 681.518

Саенко Игорь Борисович, доктор технических наук, профессор, окончил Военную академию связи (ВАС) им. С.М. Буденного. Ведущий научный сотрудник лаборатории проблем компьютерной безопасности Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН). Имеет статьи, монографии и патенты в области проблем компьютерной безопасности, методов искусственного интеллекта и информационно-телекоммуникационных систем. [e-mail: ibsaen@comsec.spb.ru]И.Б. Саенко,

Котенко Игорь Витальевич, доктор технических наук, профессор, окончил Военно-космическую академию им. А.Ф. Можайского и ВАС им. С.М. Буденного. Заведующий лабораторией проблем компьютерной безопасности СПИИРАН. Имеет статьи, монографии и патенты в области проблем компьютерной безопасности, методов искусственного интеллекта и информационно-телекоммуникационных систем. [e-mail: ivkote@comsec.spb.ru]И.В. Котенко

Применение ролевого подхода и генетической оптимизации для проектирования vlan в больших критических инфраструктурах60_9.pdf

В статье рассматривается новый подход к формированию схем разграничения доступа при проектировании виртуальных локальных вычислительных сетей (VLAN) в больших критических инфраструктурах, основанный на использовании усовершенствованного генетического алгоритма, введении множества ролей для узлов сети и учете отображения между множеством узлов сети и множеством ролей. Обосновывается постановка задачи оптимизации схем разграничения доступа в VLAN по критерию минимального количества виртуальных подсетей с учетом особенностей ролевого подхода. Показано, что решаемая задача относится к классу задач булевой матричной факторизации, в которой исходная матрица декомпозируется на четыре, образуя две независимые пары из прямых и транспонированных матриц. Усовершенствования генетического алгоритма связаны с мультихромосомным представлением особей, новым видом функции пригодности и двумерным видом операции скрещивания. Экспериментальная оценка показала выигрыш в скорости работы ролевого генетического алгоритма при большой размерности задачи до 5 раз при достаточно высокой точности поиска оптимального решения.

VLAN, разграничение доступа, генетический алгоритм, критическая инфраструктура.


ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
УДК 004.853

Сергеев Вячеслав Андреевич, доктор технических наук, профессор, окончил физический факультет Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Директор Ульяновского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, заведующий кафедрой «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Имеет монографии, статьи и изобретения в области исследования характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем, измерения их тепловых параметров. [e-mail: sva@ ulstu.ru]В.А. Сергеев,

Леонтьев Михаил Юрьевич, окончил аспирантуру факультета математики, информационных и авиационных технологий Ульяновского государственного университета (УлГУ). Младший научный сотрудник Научно-исследовательского технологического института им. С.П. Капицы УлГУ, ведущий инженер УФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. Имеет 8 статей, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. Область научных интересов: машинное обучение и робототехника. [e-mail: ulstaer@gmail.com]М.Ю. Леонтьев,

Ислентьева Виктория Юрьевна, студент факультета информационных систем и технологий УлГТУ. Имеет 2 статьи. Область научных интересов: машинное обучение. [e-mail: viksaskin@yandex.ru]В.Ю. Ислентьева

Сухов Сергей Владимирович, кандидат физико-математических наук, окончил филиал Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова в г. Ульяновске. Старший научный сотрудник УФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, доцент кафедры «Прикладная математика и информатика» УлГТУ. Имеет монографию, 90 статей, 2 патента на изобретения. Область научных интересов: оптика, вычислительная нейробиология, машинное обучение. [e-mail: ssukhov@ ulireran.ru]С.В. Сухов

Апробация генеративных подходов к обмену знаниями в нейронных сетях60_8.pdf

Способность к взаимодействию и обмену знаниями между искусственными нейронными сетями (ИНС) является критичной для дальнейшего развития сферы искусственного интеллекта. Один из методов обмена знаниями между нейронными сетями может быть основан на генерации искусственных тренировочных данных с помощью дополнительных генеративных моделей, получивших в последнее время широкое распространение. Для повышения эффективности подобных методов необходимо дальнейшее улучшение качества генерируемых искусственных тренировочных данных, создаваемых генеративными моделями. В данной работе предлагаются и тестируются несколько методов улучшения характеристик одного из классов генеративных моделей – вариационных автокодировщиков (ВАК). Улучшения касались как самой процедуры тренировки ВАК, так и изменения архитектуры модели. Методы улучшения качества генерируемых тренировочных данных ВАК проанализированы с точки зрения их эффективности для обмена знаниями между ИНС. Эксперименты по обмену знаниями между ИНС были проведены с использованием общедоступных наборов тренировочных данных.

Генеративные сети, вариационные автокодировщики, нейронные сети, машинное обучение, классификация изображений, обмен знаниями.


ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
УДК 621.391.2

Васильев Константин Константинович, доктор технических наук, окончил радиотехнический факультет Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ульянова (Ленина) (ЛЭТИ), профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ), заслуженный деятель науки и техники РФ, член-корреспондент АН республики Татарстан. Имеет монографии, учебные пособия и статьи в области статистического синтеза и анализа информационных систем. [e-mail: vkk@ulstu.ru]К.К. Васильев,

Дементьев Виталий Евгеньевич, кандидат технических наук, доцент, окончил экономико-математический факультет УлГТУ по специальности «Прикладная математика», заведующий кафедрой «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет монографии и статьи в области статистического синтеза и анализа многомерных изображений. [e-mail: dve@ulntc.ru]В.Е. Дементьев,

Белянчиков Алексей Владимирович, окончил программу магистратуры по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» в УлГТУ, аспирант кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет публикации в области инфокоммуникационных систем. [e-mail: friedlemon73@gmail.com]А.В. Белянчиков

Прием дискретных сообщений в многочастотных системах связи с пилот-сигналами60_12.pdf

С помощью байесовского подхода синтезирован оптимальный алгоритм приема многопозиционных сигналов в многочастотных системах связи с оцениванием квадратурных составляющих (КС). Полученный алгоритм близок по виду к известному квадратично-линейному приемнику, но отличается наличием в его составе оптимальных оценок КС и коррекцией параметров. Рассмотрены возможности оценивания КС на основе встроенных пилот-сигналов и методов обработки изображений. При этом для аппроксимации реальных корреляционных функций полей КС предложено использовать авторегрессионные модели с кратными корнями характеристических уравнений, позволяющие имитировать квазиизотропные поля. Показано, что применение таких моделей приводит к незначительному увеличению дисперсии ошибки восстановления по отношению к дискретному фильтру Винера, но позволяет использовать рекуррентную интерполяцию случайных полей с минимальными вычислительными затратами. Рассмотрены условия, при которых можно производить наиболее простое оценивание КС на основе наблюдений ближайших пилот-сигналов.

Система связи, пилот-сигнал, квадратурные составляющие, белый шум, авторегрессия, корреляционная функция, ковариационная матрица оценок, фильтр Винера, фильтр Калмана.


УДК 654.05

Евглевская Наталья Валерьевна, кандидат технических наук, окончила электротехнический факультет Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС). Преподаватель Военной академии связи (ВАС) им. С.М. Буденного. Имеет статьи в области информационной безопасности. [e-mail: n.evglevskaya@gmail.com]Н.В. Евглевская,

Пак Роман Сергеевич, курсант ВАС им. С.М. Буденного. Имеет статью в области теории сетей связи. [e-mail: pakroman17@gmail.com]Р.С. Пак,

Привалов Андрей Андреевич, доктор военных наук, профессор, окончил Ставропольское высшее училище связи. Профессор кафедры «Электрическая связь» ПГУПС. Имеет статьи, монографии, изобретения в области информационной безопасности, математического моделирования систем и процессов связи, систем управления телекоммуникациями. [e-mail: aprivalov@inbox.ru]А.А. Привалов,

Хмелляр Николай Александрович, окончил ВАС им. С.М. Буденного. Офицер отдела войсковой части 61535. Имеет статьи в области теории сетей связи. [e-mail: theboyxxx@yandex.ru]Н.А. Хмелляр,

Шинкарев Семен Александрович, кандидат технических наук, окончил адъюнктуру ВАС им.С.М. Буденного. Доцент ВАС им.С.М. Буденного. Имеет статьи, изобретение в области теории сетей связи. [e-mail: se_men82@mail.ru]С.А. Шинкарев

Алгоритм нахождения кондиционного остовного дерева для передачи сигналов синхронизации на сети связи 60_13.pdf

На этапах проектирования, строительства и функционирования сетей связи необходимо учитывать требования, предъявляемые к различным подсистемам, а особенно к подсистеме управления. В современных условиях постоянного увеличения объемов передаваемых сообщений на сетях связи возрастают требования к качеству цифровых каналов и сетевых устройств. Подсистема управления как неотъемлемая часть сети связи должна строиться совместно с ней, однако существует ряд самостоятельных задач, решаемых только для подсистемы управления. Одной из важнейших подсистем сети является подсистема тактовой сетевой синхронизации, которая выполняет функции формирования, передачи и распределения сигналов синхронизации, необходимых для поддержания функционирования всех цифровых сетевых устройств и предоставления услуг связи заданного качества. Важнейшим аспектом синтеза подсистемы тактовой сетевой синхронизации является выбор иерархии (схемы) распределения сигналов управления. Авторами статьи разработан алгоритм построения такой подсистемы, представляющий собой кондиционное дерево минимального ранга с наилучшей протяженностью сетки линий, соединяющей все узлы сети. Данный алгоритм позволяет получить оптимальную подсистему тактовой сетевой синхронизации, а также подсистему управления в целом, поскольку алгоритм является универсальным и может использоваться для решения различных задач. Проблематика, рассмотренная в данной работе, является актуальной как в отношении стационарных сетевых структур, так и в условиях динамического изменения топологии сетей связи.

Кондиционное остовное дерево, подсистема управления, теорема О.Б. Лупанова, алгоритмы Прима, Краскала, STP.


УДК 621.391.037.3

Бабанов Николай Юрьевич, доктор технических наук, окончил Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, проректор по программам развития Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. Имеет монографии и статьи в области обработки сигналов и защиты информации. [e-mail: babanov@nntu.ru]Н.Ю. Бабанов,

Гладких Анатолий Афанасьевич, доктор технических наук, окончил Военную академию связи (ВАС) им. С.М. Буденного, адъюнктуру ВАС, профессор кафедры «Телекоммуникации» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Имеет монографии, учебные пособия, статьи и патенты РФ в области помехоустойчивого кодирования и защиты информации. [e-mail: a.gladkikh@ulstu.ru]А.А. Гладких,

Наместников Сергей Михайлович, кандидат технических наук, окончил УлГТУ, аспирантуру УлГТУ, доцент кафедры «Телекоммуникации» УлГТУ. Имеет статьи в области статистической обработки сигналов. [e-mail: sernam@ulstu.ru]С.М. Наместников,

Шахтанов Сергей Валентинович, 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

Свойства циклических структур в системе перестановочного декодирования избыточных кодов60_11.pdf

Практика применения в составе крупных датацентров оптических кабелей приобретает устойчивую тенденцию перехода от одномодовых волокон к многомодовым их аналогам. Это объясняется рядом экономических показателей, выигрышных для многомодовых волокон, и широкими возможностями с их помощью передавать значительные объемы данных с высокими скоростями на короткие расстояния в границах конкретного объекта. По этой причине подобная тенденция начинает прослеживаться на объектах транспортной инфраструктуры, в авиастроении и судостроении. При этом объективно ожидаемый проигрыш по показателям коэффициента битовых ошибок в многомодовых кабелях удачно компенсируется средствами помехоустойчивого кодирования. В этой связи наблюдается повышенный интерес к системам перестановочного декодирования для систематических избыточных кодов, позволяющих использовать когнитивные методы обработки цифровых данных. Это обеспечивает адекватное ускорение процедуры декодирования таких кодов по временным интервалам, близким к скорости обмена данными в оптических кабелях. Выигрыш по времени достигается путем предварительного вычисления порождающих матриц эквивалентных кодов, структура которых задается стохастической перестановкой символов принятых комбинаций в зависимости от текущего вектора помехи. Результат подобного вычисления хранится в когнитивной карте декодера. Благодаря этому, время, необходимое для оперативного вычисления эквивалентного кода, заменяется кратким временем поиска готовой матрицы из памяти когнитивной карты с использованием циклических свойств перестановок.

Мягкое решение символа, перестановка, орбиты перестановок, эквивалентный код, перестановочное декодирование, когнитивная карта декодера.


УДК 621.382.029

Сергеев Вячеслав Андреевич, доктор технических наук, профессор, окончил физический факультет Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Директор Ульяновского филиала Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, заведующий кафедрой «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Имеет монографии, статьи и изобретения в области исследования характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем, измерения их тепловых параметров. [e-mail: sva@ulstu.ru]В.А. Сергеев,

Тарасов Руслан Геннадьевич, окончил Ульяновское высшее военное инженерное училище связи, директор АО «НПП «Завод Искра», соискатель базовой кафедры «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» УлГТУ. Имеет публикации в области разработки методов и средств измерения параметров и контроля качества изделий радиоэлектроники. [e-mail: rgtarasov@yandex.ru]Р.Г. Тарасов

Контроль качества субмодулей выходных усилителей мощности х-диапазона по переходным тепловым характеристикам60_14.pdf

Представлен краткий обзор способов и средств выявления скрытых дефектов электронных модулей (ЭМ) методами тепловой диагностики и способов измерения тепловых параметров активных элементов в составе ЭМ. Показано, что качество сборки современных субмодулей выходных усилителей мощности (ВУМ) Х-диапазона с двумя параллельно включенными GaAs монолитными интегральными схемами (МИС) СВЧ-усилителей можно оценивать по разности температур МИС при работе ВУМ. Для описания и анализа тепловых процессов ВУМ рассмотрена тепловая эквивалентная схема ЭМ в представлении Фостера с двумя гальванически связанными активными элементами - бескорпусными полупроводниковыми изделиями (ППИ). Описан новый способ измерения теплового сопротивления переход-корпус и тепловой постоянной времени переход-корпус ППИ по переходным тепловым характеристикам в начале нагрева при подаче на ЭМ импульсов греющей мощности двух различных уровней. Особенностью и преимуществом предложенного способа по сравнению с известными является то, что не требуется измерять мощность, потребляемую каждым ППИ в отдельности; при измерении задается только полная мощность, потребляемая ЭМ от источника питания. Погрешность способа по оценкам не превышает 10%. Рассмотрены условия и особенности реализации способа применительно к субмодулям ВУМ.

Субмодуль выходного усилителя мощности, активные элементы, электронный модуль, полупроводниковые изделия, греющая мощность, тепловые параметры, измерение, переходные тепловые характеристики.


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