Скачать книги серии «Прикладная информатика: Научные статьи»

Выявлены особенности инновационных проектов, которые должны учитываться при построении моделей информационных процессов в системах поддержки принятия решений (СППР) по проектному управлению. Показано, что с точки зрения учета данных особенностей перспективным представляются способы формирования знаний в виде онтологий и применение процедур анализа информации, основанных на прецедентных методах. Выявлены ограничения существующих прецедентных методов, в том числе предполагающих формирование базы знаний в виде онтологий, для их использования при управлении проектами. Обоснованы направления развития методов представления знаний в виде онтологий и их применения в рамках прецедентных подходов: обеспечение возможности использования нескольких независимых онтологий по разным предметным областям; учет отличий анализируемых проектов и создание условий для адаптации онтологий при изменении показателей внешней и внутренней среды проекта. Предложена структура СППР для проектного управления, обеспечивающая использование нескольких предметных и функциональных онтологий и разработанного нечетко-логического алгоритма адаптации рациональных решений, принятых ранее, для текущей ситуации. Приведено описание программных средств, реализующих предложенные модели и процедуры, а также результаты их применения для поддержки решений при управлении проектом по разработке инновационного асинхронного электродвигателя. Показано, что предлагаемый подход допускает описание текущей ситуации в лингвистическом виде. При этом, в отличие от известных вариантов прецедентных методов на основе применения онтологических моделей, описанный алгоритм вывода решений позволяет учитывать характеристики анализируемых ситуаций, относящиеся к различным предметным и функциональным областям. Это позволяет вырабатывать рекомендации по распределению ресурсов на выполнение проектных работ на основе анализа положительного опыта реализации проектов различного масштаба.

Целью работы является увеличение эффективности бизнес-процесса проверки клиентов финансовых организаций за счет использования решений в области роботизации. Данные технологии рассматриваются как альтернатива классической ручной рутинной проверке заемщиков, которая проводится как при первичном обращении клиентов в банк, так и на периодической основе, согласно законодательству РФ. В данной статье рассматриваются различные пути автоматизации, такие как RPA (robotic process automation), парсинг сайтов-источников, использование API (application programming interface) и специальных ресурсов-агрегаторов, их преимущества и недостатки. Статья содержит детальный анализ метода «роботизированная автоматизация процессов» для кредитных организаций в рамках организации процесса финансового мониторинга заемщиков. Данная технология позволяет автоматизировать стандартные действия сотрудников, выполняемые в стандартном графическом интерфейсе пользователя (GUI). В статье описаны основные проблемы, возникающие при внедрении технологий RPA в банках, причины их возникновения, а также методы их решения. Разработана универсальная архитектура программного решения, которая позволяет автоматизировать процесс сбора информации о клиентах на базе широкого круга информационных систем. Показана возможная программная реализация предложенных методов с помощью программного продукта Automation Anywhere и интеграция полученных результатов в систему ERP (Enterprise Resource Planning) на примере MS Dynamics AX. Произведена стоимостная оценка эффективности данных методов, рассмотрены положительные неэкономические эффекты. В заключение описаны основные перспективы развития технологии RPA в банковском секторе, возможные интеграции с иными программными решениями, используемыми в кредитных организациях.

Цель статьи – раскрыть, как развитие цифровой среды повлияло на конкуренцию и конкурентоспособность российских университетов. В статье описывается вызванная развитием цифровой среды концептуальная трансформация процесса обучения, что привело к появлению новых конкурентных угроз и форм конкуренции российских вузов. Автор раскрывает отраслевое и межпродуктовое направления конкуренции, реализуемые российскими вузами. Отраслевая конкуренция – это конкуренция производителей товаров с использованием однородных, взаимозаменяемых ресурсов. По сути, это конкуренция за ресурсы между представителями одной отрасли, хотя может отсутствовать продуктовая конкуренция, конкуренция в сбыте. Отраслевая конкуренция университетов, базирующаяся на конструктивизме, рассматривает цифровую среду как источник разнообразных средств и инструментов конкуренции. Межпродуктовая конкуренция – это конкуренция между заменителями из разных отраслей, то есть между представителями разных отраслей – производителями продуктов, удовлетворяющих одинаковую потребность. Межпродуктовая конкуренция – это направление конкуренции университетов, обострившейся с возникновением МООК. Для адекватного ответа на конкурентные угрозы цифровой среды автор предлагает университетам использовать принципы коннективизма – новой теории обучения, отражающей цифровую трансформацию образовательного процесса. Доступность и быстрое устаревание знаний в цифровую эпоху привело к тому, что они теряют свою социально-общественную ценность. Более ценным становится научение, поиск, нахождение, понимание и применение знаний. С применением принципов коннективизма университеты должны стать больше чем просто организациями, создающими знания и распространяющими ценности и компетенции. Они должны стать частью сетей и экосистем распространения знаний, выходящих за границы университета как отдельной организации. В таком подходе университеты развивают сложные отношения, сочетающие конкуренцию и сетевое партнерство.

Образовательная сфера принадлежит к числу наиболее подверженных влиянию глобальных процессов, скорость протекания которых в последнее время заметно возросла, а проявление их последствий усилилось. Настоящая работа посвящена решению задачи снижения нагрузки на преподавателя за счет сведения к минимуму объема рутинных операций, возросшего, в частности, за счет внедрения в практику образовательного процесса дистанционного режима проведения занятий при условии минимизации снижения качественного уровня. Основное внимание отводится такому существенному с точки зрения временных затрат элементу работы преподавателя, как проведение итоговых мероприятий. Для организации этой работы предложена унифицированная схема, охватывающая основные действия по планированию и проведению мероприятий в удаленном режиме, оцениванию и протоколированию ответов экзаменуемых, а также вопросы информационного взаимодействия студента и преподавателя. Выполнение ряда операций в предлагаемой схеме автоматизировано, для чего используется разработанное автором многофункциональное приложение на основе единой информационной базы, которое позволяет упростить и ускорить выполнение операций. В статье дается описание назначения приложения, его основных функций с привязкой к технологическим шагам проведения тестирования в дистанционном режиме. Проверки строятся на основе как формального, так и экспертного принципа тестирования знаний, что позволяет достичь максимально возможного в подобных условиях уровня качества проводимого тестирования. Правилами предусмотрено детальное описание выставленных оценок, направленное на обеспечение прозрачности принятых преподавателем решений. В предлагаемом подходе учтен опыт, приобретенный автором за время своей практической работы в рамках предлагаемого подхода.

Данная работа посвящена проблеме реализации эффективной параллельной программы, решающей поставленную задачу с использованием максимально доступного количества ресурсов вычислительного кластера, с целью получения соответствующего выигрыша в производительности по отношению к последовательной версии алгоритма. Основная цель работы заключалась в исследовании возможностей совместного использования технологий распараллеливания OpenMP и MPI с учетом характеристик и особенностей решаемых задач для повышения производительности выполнения параллельных алгоритмов и программ на вычислительном кластере. В статье проведен краткий обзор подходов к вычислению функции трудоемкости для последовательных программ. Для определения трудоемкости параллельных программ в работе был использован подход на основе пооперационного анализа. Описаны особенности технологий распараллеливания последовательных программ OpenMP и MPI. Приведены основные программно-аппаратные факторы, влияющие на скорость выполнения параллельных программ на узлах вычислительного кластера. Основное внимание в работе уделено исследованию влияния на производительность соотношения количества вычислительных и обменных операций в программе. Для реализации исследований были разработаны тестовые параллельные OpenMP- и MPI-программы, в которых задается общее количество операций и соотношение между вычислительными и обменными операциями; также в тестовых программах был предусмотрен замер времени их выполнения. В качестве программно-аппаратной платформы был использован вычислительный кластер, состоящий из нескольких узлов. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить эффективность гибридной модели параллельной программы в многоузловых системах с разнородной памятью с использованием OpenMP в подсистемах с общей памятью, а MPI – в подсистеме с распределенной памятью.

Эффективность управления приложениями промышленного Интернета вещей зависит от результативности работы киберфизических систем, отвечающих за сбор и обработку данных с входящих в их состав устройств, а также генерацию сигналов управления последними. Киберфизические системы также обеспечивают управляемость и информационную безопасность приложений промышленного Интернета вещей. В условиях роста объема передаваемых данных реакция исполнительных устройств на возмущающие воздействия в течение миллисекунды обусловливается повышенной скоростью передачи данных. В статье рассмотрены атрибуты уровней киберфизической системы, определяющие особенности процессов информационного обмена и управления. На основе анализа основных свойств и принципов парадигмы применения архитектуры Fog Computing предложена концепция киберфизической системы приложения промышленного Интернета вещей, которая позволяет обрабатывать генерируемые данные и прикладывать управляющее воздействие в местах возникновения проблем. Представлен результат разработки архитектуры киберфизической системы, построенной на принципах указанной парадигмы, а также обоснована перспективность ее практического применения. Результат базируется на архитектуре граничных и туманных вычислений OpenFog Reference Architecture, компьютерная сеть разрабатывалась программным путем в среде Cisco Application Centric Infrastructure. Предложенное решение характеризуется высоким уровнем информационной безопасности, который достигается за счет упразднения необходимости в передаче данных по сети, оперативного выявления атакованного узла и уничтожения вредоносного кода, а также применения средств предупреждения атак на программное обеспечение. Предложенное решение может быть использовано разработчиками систем промышленного Интернета вещей для эффективного запуска и реализации проектов.

В представленной статье рассматриваются современные системы мониторинга серверов. Обозреваемая предметная область касается контроля и управления высокопроизводительными вычислительными комплексами (ВВК). Данные системы применяются в различных отраслях науки и промышленности для проведения моделирования систем и их поведения в различных условиях. Скорость проведения моделирования зависит от применяемых технических решений в составе вычислительного комплекса. К ним относят тип внутренней сети, количество и разновидности вычислительных узлов. Для вычислительных узлов рассматривают такие параметры, как архитектура и модель процессора, количество оперативной памяти. Особенности, связанные с реализацией конкретных математических моделей, влияющие на скорость расчетов, в данной статье не рассматриваются. В работе проведен анализ существующих рыночных решений и основных применяемых концепций для систем управления и мониторинга подобных комплексов. Рассматриваемые системы оцениваются с экономической и технической точек зрения. Для доступных систем проводится натурное исследование способностей по управлению кластером и мониторингу состояния. Фиксируемый системой мониторинга набор параметров берется исходя из общей архитектуры ВВК и подхода к администрированию серверных систем. Практическая часть описывает опыт проектирования и реализации перспективной системы управления. В создаваемой системе основное внимание сосредоточено на создании системы управления. Обоснование необходимости отдельного программного продукта приведено по тексту статьи. Вопросы реализации в конкретном программном коде и системной среде опущены как зависимые от конкретного исполнения системы. Задача создания собственной системы мониторинга принята ничтожной при условии наличия существующих решений.

В статье предлагается алгоритм автоматизированного поиска и первичного анализа социологической информации для исследования территориальной идентичности жителей районов крупных городов в интернет-источниках. В качестве основного источника информации рассматриваются сообщества в социальных сетях (на примере социальной сети «Вконтакте»), в качестве вспомогательных – интернет-порталы о топографических объектах, находящихся на исследуемых территориях. Показано, что с точки зрения информационного обеспечения наибольшим потенциалом обладают публичные страницы и группы с открытой и ограниченной «стеной». Разработанный алгоритм предполагает выделение релевантных для решаемой задачи групп, выявление содержащихся в них записей по районной тематике и определение показателей активности участников сообщества при обсуждении территориальных проблем. Извлечение требуемой информации осуществляется посредством взаимодействия с сервером социальной сети с использованием официального программного интерфейса приложения (API). Для идентификации сообществ и записей предлагается использовать методы морфологического анализа текстовой информации. Описана программная реализация указанного алгоритма на языке Python 3.8.5, которая включает оригинальные функции для получения данных о сообществах по их идентификационным номерам, для формирования набора урбанонимов для заданного района и др. С использованием разработанной программы проведен анализ территориальных групп трех районов г. Москвы. Определена погрешность результатов работы программы относительно результатов, полученных вручную.

В статье рассматривается проблема обнаружения и фильтрации шелл-кодов (shellcode) – вредоносного исполняемого кода, способствующего появлению уязвимостей при работе программных приложений с памятью. Основными такими уязвимостями являются переполнение стека, переполнение баз данных, а также некоторых других служебных процедур операционной системы. В настоящее время существует несколько десятков систем обнаружения шелл-кодов, использующих как статический, так и динамический анализ программ. Мониторинг существующих систем показал, что методы, обладающие невысокой вычислительной сложностью, характеризуются большим процентом ложных срабатываний. При этом методы с невысоким процентом ложных срабатываний характеризуются повышенной вычислительной сложностью. Однако ни одно из существующих на настоящий момент решений не в состоянии обнаруживать все существующие классы шелл-кодов. Это делает существующие системы обнаружения шелл-кодов слабо применимыми к реальным сетевым каналам. Таким образом, в статье рассмотрена задача анализа систем обнаружения шелл-кодов, обеспечивающих полное обнаружение существующих классов шелл-кодов и характеризующихся приемлемой вычислительной сложностью и малым количеством ложных срабатываний. Представлены классификации шелл-кодов и комплексный метод их обнаружения, основанный на эмуляции кода. Этот подход расширяет диапазон детектирования классов шелл-кодов, которые могут быть обнаружены, за счет параллельной оценки нескольких эвристик, которые соответствуют низкоуровневым операциям на CPU во время выполнения различных классов шелл-кода. Представленный метод позволяет эффективно обнаруживать простой и метаморфический шелл-код. Это достигается независимо от использования самомодифицируемого кода или генерации динамического кода, на которых основаны существующие детекторы полиморфного шелл-кода на основе эмуляции.

В условиях пандемии новой коронавирусной инфекции резко возросла значимость одноразовой посуды и упаковки для продуктов питания. С одной стороны, это способствовало повышению спроса на такую продукцию, а с другой – усилило и так острую конкуренцию на данном рынке. В результате перед производителями одноразовой посуды встала жизненно важная задача, связанная с поиском путей сохранения и расширения клиентской базы. Сегодня перспективным способом ее решения считается разработка и внедрение различных продуктовых и технологических инноваций. Однако реализация подобных проектов является достаточно сложным процессом, поскольку предлагает не только создание или модификацию производственных технологий и производимых продуктов, но и осуществление организационных изменений, связанных со всеми бизнес-процессами предприятия. Как показывает практика, особую роль при проведении таких организационных изменений играет человеческий фактор, при этом наибольшую угрозу для проекта представляют не ошибки планирования и реализации изменений, а сопротивление сотрудников. Одним из способов его предупреждения или снижения является создание специальной команды поддержки изменений, отличающейся инициативностью. Однако на практике достаточно трудно выявить таких сотрудников, которые не только имеют желание участвовать в реализации изменений, но и обладают достаточными знаниями, навыками, опытом для их проведения. Для решения данной проблемы было предложено моделирование поведения сотрудников, направленное на оптимизацию состава такой команды на основе исследования различных характеристик. Для его практической реализации использовался алгоритм пчелиных колоний, модифицированный путем введения элементов нечеткости (для задания начальных позиций поиска).

В управлении бизнес-процессами весьма часто встречаются слабоструктурированные или неструктурированные задачи. Преобладание качественных оценок параметров таких задач приводит к тому, что исходные требования для выбора соответствующих информационных технологий могут быть сформулированы преимущественно на качественном уровне. В этой ситуации достаточно информативными могут оказаться оценки в виде лингвистических утверждений, формализованных нечеткими множествами. Неопределенность в исходных данных, наличие нескольких альтернативных решений позволяют формализовать задачу выбора информационной технологии для решения слабоструктурированных бизнес-задач как игру с природой, под которой понимается некоторая комбинация условий, например количество пользователей и интенсивность их запросов, оцениваемых нечеткими лингвистическими утверждениями. Целью предлагаемой работы является разработка метода нахождения наиболее целесообразного решения в условиях нечеткости исходных данных, определяющих выбор на множестве возможных альтернативных информационных технологий. Предложенный метод нахождения наилучшего решения отличается тем, что все необходимые исходные оценки задаются в виде лингвистических утверждений, формализуемых нечеткими множествами, при этом влияние нечетко определенных значений вероятностей состояний природы учитывается через точечные оценки нечетких множеств, формализующих эти значения, а интегральная оценка возможных решений получается путем преобразования исходных нечетких оценок альтернативных решений в форму эквивалентных треугольных нечетких множеств. Кроме того, предложенный метод позволяет при задании нечетких исходных оценок для решения задачи использовать различные виды функций принадлежности нечетких множеств, формализующих эти оценки, а также упростить сравнение полученных в виде нечетких множеств интегральных оценок возможных альтернативных решений.

Выдающийся ученый Валерий Павлович Мешалкин – академик Российской академии наук (РАН), доктор технических наук, профессор, директор Международного института логистики ресурсосбережения и технологической инноватики (МИЛРТИ (НОЦ)), заведующий кафедрой логистики и экономической информатики РХТУ им. Д. И. Менделеева, главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН; заслуженный деятель науки РФ, заслуженный работник высшей школы РФ, почетный работник высшего профессионального образования РФ (2005 г.), лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники и премии Президента РФ в области образования, лауреат конкурса преподавателей вузов «Золотые имена высшей школы России – 2018», сопредседатель редакционного совета журнала «Прикладная информатика» – достиг восьмидесятилетней вехи на своем жизненном пути.

Предложен метод предварительной оценки прагматической ценности информации в задаче классификации состояния объекта на основе глубоких рекуррентных сетей долгой краткосрочной памяти. Цель проводимого исследования состояла в разработке метода прогноза состояния контролируемого объекта при минимизации количества используемых прогностических параметров, достигаемой с помощью предварительной оценки прагматической ценности информации. Это особенно актуальная задача в условиях обработки больших данных, характеризуемых не только значительными объемами поступающей информации, но и скоростью ее поступления и полиформатностью. Генерация больших данных сейчас происходит практически во всех сферах деятельности, что обусловлено широким внедрением в них Интернета вещей. Метод реализуется двухуровневой схемой обработки входной информации: на первом уровне применяется алгоритм машинного обучения «случайный лес», который имеет значительно меньшее количество настраиваемых параметров, чем рекуррентная нейронная сеть, используемая на втором уровне для окончательной и более точной классификации состояния контролируемого объекта или процесса. Выбор «случайного леса» обусловлен его способностью к оценке важности переменных в задачах регрессии и классификации. Это используется при определении прагматической ценности входной информации на первом уровне схемы обработки данных. Для этого выбирается параметр, который отражает указанную ценность в каком-либо смысле, и на основе ранжирования входных переменных по уровню важности осуществляется их отбор для формирования обучающих наборов данных для рекуррентной сети. Алгоритм предложенного метода обработки данных с предварительной оценкой прагматической ценности информации реализован в программе на языке MatLAB и показал свою работоспособность в эксперименте на модельных данных.

Рассматривается решение задачи синтеза гибридной нейронной сверточной сети, архитектура которой базируется на применении модульной топологии, позволяющей организовать параллельную сверточную вычислительную систему, в которой передача энергии совмещается с процессами информационной обработки, что делает возможным моделирование комплексных процессов функционирования естественных биологических нейронных популяций. Система межслоевой нейронной коммутации, основанная на применении распределенных резонансных контуров, между индуктивными элементами которых расположены слои электромагнитного метаматериала, рассматривается как основа для моделирования взаимодействия астроцитных сетей и нейронных скоплений, отвечающих за обработку информации. В результате процесс обработки данных рассматривается не только на уровне прохождения сигналов через нейронные элементы, но и как процедура взаимодействия искусственных нейронов и астроцитных сетей, обеспечивающих их функционирование. Специфическая организация нейронной сети делает возможным осуществление процедуры обучения и конфигурирования с применением свойств, отсутствующих у нейронных сетей, состоящих только из нейронных популяций. Основой для обучения сверточной сети становится предварительный анализ ритмической активности, в которой основную роль играют искусственные астроциты, выполняющие роль межнейронных коммутаторов. Обученная и сформированная сверточная сеть применяется для решения задачи определения оптимального пути передвижения объекта, извлекающего энергию для своего движения из окружающей среды.

В настоящее время одним из основных направлений в области автоматизации банковских процессов является создание и внедрение комплексных систем поддержки принятия управленческих решений. В условиях растущей конкуренции и всеобщей цифровизации экономики вопрос повышения эффективности управления банком встает наиболее остро. Большинство применяемых в этой сфере автоматизированных систем направлено на выявление «разрывов» в существующих бизнес-процессах и дальнейшую оптимизацию их отдельных частей. При этом такие системы не имеют в своей основе экономико-математических моделей и алгоритмов их решения. В данной статье представлено описание интеллектуального компьютерного программного комплекса, позволяющего моделировать оптимизацию программного и адаптивного управления конкретными бизнес-процессами – численностью персонала и системой продаж Розничного блока коммерческого банка. Основу разработанного программного комплекса составляют дискретная динамическая экономико-математическая модель исследуемых бизнес-процессов и разработанные алгоритмы оптимизации программного и адаптивного управления данными процессами. Рассматривается процесс принятия решений о наборе/сокращении штата различных категорий сотрудников Розничного блока коммерческого банка, а также об управлении системой продаж, обеспечиваемой соответствующими сотрудниками. В работе представлены основные этапы создания предлагаемой управляемой динамической модели при наличии векторного критерия качества. На основании компьютерного моделирования с помощью разработанного интеллектуального компьютерного программного комплекса получены оптимальные решения для различных вариантов практических примеров.

В статье исследуется опыт функционирования финансовой экосистемы «Сбер» как новой формы предпринимательской деятельности в условиях конкурентной экономики, обусловленной влиянием на процессы экономической конвергенции цифровизации – современной тенденции всего общественного развития. Изучение опыта финансовой экосистемы «Сбер» представляет собою как теоретический, так и практический интерес. Целью статьи является изложение и анализ реального опыта функционирования экосистемы «Сбер». Итог анализа – следующие результаты. Экосистема «Сбер» действительно является формой организации совместного бизнеса, реализуемого в рамках межсекторной конвергенции под воздействием цифровизации. Влияние межсекторной конвергенции проявляется в том, что инициатором ее создания есть финансовая организация – крупнейший сберегательный банк России, а участниками – представители самых разных секторов и сегментов экономики. Влияние же цифровизации на экосистему проявилось в том, что основой ведения совместного бизнеса является современная электронная база, включающая ИТ, платформы ИТ и сети. Применение на этой базе современных математических и инструментальных методов обработки информации и внедрение соответствующих стартапов не только отражает специфику использования электронной базы в рамках экосистемы, но и обеспечивает экосистеме «Сбер» несомненные конкурентные преимущества, а также позволяет инициатору вовлекать в совместный бизнес других экономических субъектов, причем только на добровольной основе.

Настоящее исследование посвящено разработке программного модуля, обеспечивающего конвертацию вычислительных сеток, созданных на базе платформы OpenFOAM, в формат msh, применяемый в рамках численных экспериментов, проводимых с помощью пакета ANSYS FLUENT. Функционал ANSYS FLUENT может применяться, например, в рамках постпроцессинга при моделировании большинства фундаментальных проблем механики сплошных сред (МСС). В существующих аналогах платформы OpenFOAM, таких как Salome, Helyx-OS, Visual-CFD, уже реализованы средства для решения указанной задачи, но ввиду их частично коммерческого распространения, необходимости приобретения услуг специалистов технической поддержки и отсутствия полноценной русифицированной документации проблема отсутствия графической оболочки для упрощения процедуры конвертации сохраняет свою важность. Процесс конвертации расчетных сеток, сгенерированных средствами платформы OpenFOAM, в msh-формат, применяемый в пакете ANSYS FLUENT, составляет предмет настоящего исследования. Цель данной работы заключается в подготовке исходного кода программного модуля. В работе представлена диаграмма, соответствующая алгоритму работы специалиста с рассматриваемым программным модулем. Приведен стек технологий для набора, отладки и запуска программного кода. Определены итоги исследования, сформулированы положения его научной новизны и потенциальной практической значимости. Представлены результаты тестирования модуля на примере одного из фундаментальных экспериментов МСС на базе платформы OpenFOAM.

Широкое распространение веб-ориентированных систем в сфере бизнеса, маркетинга, электронного обучения и др. вызывает необходимость учета и анализа информационных потребностей пользователя в целях оптимизации взаимодействия с ним. Одной из основных проблем создания адаптивных веб-ориентированных систем является задача классификации информационных ресурсов (страниц) портала, описывающих предлагаемый товар или услугу, для последующего формирования профилей пользователей и персонализации предоставления услуг. Для ее решения могут быть использованы методы интеллектуального анализа данных и машинного обучения. В статье представлен новый подход к созданию адаптивных веб-ориентированных информационных систем, основанный на использовании алгоритмов обучения с подкреплением в целях классификации информационных ресурсов и выдачи персонализированных рекомендаций пользователям с учетом их предпочтений. Предложен и обоснован адаптивный подход, основанный на использовании алгоритмов обучения с подкреплением (Reinforcement Learning), позволяющий автоматически находить в процессе работы системы наиболее эффективные стратегии, необходимые для правильной классификации веб-ресурсов сайта и формирования групп пользователей с однотипными запросами и предпочтениями. Предложенная схема позволяет создать процедуры для оценки и ранжирования информационных ресурсов системы на основе анализа поведения пользователей на сайте в режиме онлайн. Используемые алгоритмы обучения с подкреплением дают возможность оценить релевантность каждой страницы сайта запросам и предпочтениям пользователей из разных категорий, с тем чтобы оптимизировать структуру и контент сайта, а также построить эффективную систему рекомендаций в соответствии с интересами пользователя для возможности выбора наиболее подходящих товаров или услуг.

В статье представлена авторская разработка DVCompute Simulator, которая является коллекцией общецелевых программных библиотек для дискретно-событийного моделирования. Целью исследования было создание на основе единого метода эффективного по скорости исполнения набора симуляторов на языке Rust для разных режимов имитации. Симуляторы охватывают такие режимы, как обычное последовательное моделирование, вложенное моделирование и распределенное моделирование. В статье описано, как вложенное моделирование пересекается с теорией игр, а распределенное моделирование может быть использовано для запуска имитаций моделей больших размерностей на суперкомпьютерах. Показано, как эти разные режимы имитации могут быть реализованы на основе единого подхода, сочетающего в себе многие парадигмы: и событийно-ориентированную, и процесс-ориентированную, и подобные языку GPSS блоки, и даже частично агентное моделирование. Авторский метод основан на использовании приемов функционального программирования, где имитационная модель описывается как композиция вычислений. В статье приведены результаты тестов двух модулей, поддерживающих как оптимистичный, так и консервативный методы распределенного моделирования.

Актуальность рассматриваемой в статье темы состоит в решении проблемных вопросов идентификации редких событий в условиях дисбаланса обучающих множеств. Цель исследования – анализ возможностей ансамбля классификаторов, обученных на разных подмножествах разбалансированных данных. Обозначены предпосылки возникновения несбалансированных данных при формировании обучающих выборок. Предложено решение, основанное на применении ансамбля классификаторов, обученных на различных обучающих выборках, в которых имеется дисбаланс классифицируемых событий. Приведен анализ возможности применения несбалансированных тренировочных множеств для ансамбля классификаторов, где усреднение ошибок происходит за счет процедуры коллективного голосования. Осуществлена оценка распределений значений признаков в тестовых и тренировочных подмножествах. Исследована разбалансировка, заключающаяся в нарушении соотношений количества событий определенного вида внутри одного класса в обучающих подмножествах данных. Отсутствие данных в обучающей выборке приводит к увеличению эффекта разброса ответов, который усредняется увеличением сложности модели, включением в ее состав различных классифицирующих алгоритмов. В дальнейшем, в ходе функционирования возможно вносить изменения в состав классифицирующих алгоритмов, что позволяет повышать показатели точности идентификации потенциального деструктивного воздействия.

В данной работе проведена оценка криптостойкости известных криптографических методов и методов на основе шумоподобных сигналов, схожих по своим свойствам с «ограниченным» белым шумом и применяемых для расширения спектра передаваемых сообщений, к деструктивному воздействию «просмотр передаваемых данных» (атака, направленная на раскрытие шифртекста), основанному на полном переборе («лобовая» атака) кодовых структур (пространства ключей), в случае использования квантовых компьютеров. Установлено, что необходимым значением количества кодовых структур (пространства ключей), с учетом постоянно совершенствующихся и развивающихся вычислительных мощностей квантовых компьютеров, на ближайшие годы следует считать значение 1032 и выше, обеспечивающее криптостойкость минимум 3 года. Показано, что алгоритм Гровера схож с деструктивным воздействием «просмотр передаваемых данных» (атака, направленная на раскрытие шифртекста), основанном на полном переборе («лобовая» атака) всех кодовых структур (пространства ключей) с помощью современных супер ЭВМ. Установлено, что известные криптографические методы потенциально могут применяться в постквантовую эпоху, а методы на основе шумоподобных сигналов потенциально, при условии их обнаружения и осведомленности о методах, положенных в их основу (без знания ключа), не могут применяться в постквантовую эпоху. Перспективным подходом в постквантовую эпоху для вопросов обеспечения информационной безопасности, по мнению авторов, является использование хаотических сигналов.

В статье рассматриваются математическая основа и имитационное моделирование процессов насыщения трансформаторов тока апериодическими составляющими токов короткого замыкания. Процессы насыщения трансформаторов тока могут повлиять на правильное действие защит. На электростанциях, в частности атомных, число трансформаторов тока может составлять несколько сотен с различными нагрузками, длинами подводящих кабелей и реализацией релейной защиты. При этом определение времени до насыщения имеет существенное значение для построения схем и принципов построения систем релейной защиты и автоматики электростанций. В статье подробно рассмотрены модели динамических процессов в первичной и вторичной цепях трансформаторов тока в динамике. Приведено математическое описание динамических процессов трансформатора тока в номинальном режиме и при коротком замыкании в первичной его цепи. С учетом результатов моделирования дано обоснование целесообразности использования гипотезы о прямоугольной характеристике намагничивания при упрощенных расчетах процессов насыщения. С помощью компьютерной модели продемонстрирована возможность использования характеристик намагничивания в имеющихся на практике протоколах испытаний в режиме холостого хода для моделирования процессов насыщения. Осуществлено моделирование трансформаторов тока для опыта холостого хода и питания трансформатора тока со вторичной стороны, а также при его работе в условиях короткого замыкания на первичной стороне и известной нагрузке на вторичной стороне. Таким образом, с помощью компьютерного эксперимента можно снять вольт-амперные характеристики и перенести их в модели с насыщением трансформаторов тока уже в режиме короткого замыкания. Показана эффективность динамического моделирования трансформаторов тока. Программная реализация модели выполнена средствами структурного имитационного моделирования в пакете MatLab, основанном на решении уравнений матричных структур и эмуляции. Получена эффективная и адекватная реальному трансформатору тока имитационная модель для определения времени его намагничивания.

В статье рассматриваются метод, математическая модель и компьютерная программа эксплуатационной диагностики электромеханической системы (ЭМС). В ходе эксплуатации ЭМС в результате эксплуатационного старения изменяются свойства параметрических матриц обмоток и, как результат, свойства векторного пространства ЭМС. Периодическое тестирование векторного пространства позволяет получить актуальные и достоверные сведения о текущем техническом состоянии ЭМС, о его изменениях в ходе эксплуатации и о рисках потери работоспособности. В качестве объекта исследования в статье рассматривается асинхронный электродвигатель (АЭД). Автоматизация процесса оценки текущего состояния АЭД, а также организация хранения информации о его состояниях на различных этапах жизненного цикла является актуальной задачей. Для ее решения на языке Python было разработано программное обеспечение (ПО), позволяющее осуществлять накопление эксплуатационной информации и производить оценку основных технических показателей АЭД. В основу работы данного ПО заложен топологический подход к диагностике, который основан на анализе токовых реакций обмоток ротора двигателя на импульсные воздействия фазных напряжений. Указанное ПО позволяет определять показатели темпа эксплуатационного старения изделия, вероятности сохранения работоспособности и остаточного ресурса изделия, получать доступ к историческим данным предыдущих диагностик, а также визуализировать динамику изменения указанных технических показателей в ходе эксплуатации. Разработанное ПО может быть использовано для повышения эффективности применения АЭД, планирования технологических и ремонтных работ.

В статье рассмотрены информационно-технические аспекты управления инновационной автономной комплексной энергетической установкой, включающей в себя альтернативные источники энергии и дизель-генераторную установку, а также управляемые инверторы, обеспечивающие энергообеспечение потребителей различных категорий приоритета, которая может быть использована в арктических районах РФ. Рассмотрены основные аспекты создания инновационных систем и определено, что создание комплексных энергетических систем требует существенного углубления кооперации национальных производителей с целью обеспечения масштабируемости комплексных энергетических систем путем обеспечения единства информационных средств обмена данных между отдельными модулями и системой управления. Показано, что специфическим требованием к системам управления комплексными энергетическими установками является требование высокой автономности, в том числе способность обеспечивать потребителей электроэнергией при переменных условиях окружающей среды без непосредственного вмешательства оперативного персонала. Обосновано разбиение информационно-алгоритмического обеспечения системы управления комплексной энергетической установкой на два модуля – аналитический и управляющий. Для аналитического модуля предложен алгоритм, обеспечивающий выработку управляющих решений в комплексной энергетической системе, обеспечивающий стабильность обеспечения энергией наиболее важных потребителей. Одновременно алгоритм обеспечивает повышение надежности используемого в системе накопителя энергии на базе Li-Ion аккумуляторов не только на основе исключения избыточного заряда и глубокого разряда, но также путем сокращения количества циклов заряд/разряд. Решение задачи автономности системы обеспечивается многовариантным алгоритмом прогнозирования погодных условий с использованием статистических данных и методов анализа нечетких временных рядов.