НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Рассмотрен нейросетевой алгоритм балансировки неидеального кольцевого резонатора волнового твердотельного гироскопа. На основе базовых принципов комбинаторной оптимизации предложен алгоритм минимизации энергии нейронной сети Хопфилда, приводящий к компенсации гармоник неоднородности углового распределения масс по окружности резонатора. Данный подход допускает обобщение на различные модели дискретной балансировки, а также комбинирование с другими методами оптимизации на основе идей искусственного интеллекта.

В работе рассматривается задача моделирования геометрических препятствий при сборке механических изделий. Эта задача сводится к математической игре двух лиц на упорядоченном множестве. Результатом игры является правильная окраска частичного порядка, которую нужно получить за минимальное число ходов ЛПР. В работе дается статическая характеризация правильно окрашенных упорядоченных множеств. Показано, что любая окраска такого вида может быть сведена к изотонным отображениям упорядоченного множества на двухэлементную цепь.

Осуществляется обзор подходов к фильтрации цифровых изображений. Смоделированы алгоритмы линейного, медианного и адаптивного фильтров для выполнения фильтрации импульсного и белого шума. Производится анализ алгоритмов и приведены результаты применения реализованных алгоритмов фильтрации. Смоделированы градиентные операторы и набор алгоритмов Canny для осуществления сегментации цифровых изображений. Производится анализ алгоритмов и результатов применения реализованных алгоритмов сегментации.

Одной из основных трудностей задачи анализа и синтеза управления в стохастических системах является необходимость оперировать в многомерных абстрактных пространствах, которые, как правило, являются бесконечномерными и их трудно интерпретировать физически. Предлагается метод решения задачи синтеза управления в стохастических системах с помощью обобщенного полиномиального хаоса. Метод позволяет преобразовать исходную задачу со стохастической моделью к задаче с детерминированной моделью повышенной размерности пространства состояний динамической системы. Данная задача может быть решена с помощью известных численных методов.

Одним из актуальных и перспективных направлений для решения задач распознавания образов является применение искусственных нейронных сетей (ИНС). В данной статье рассматриваются модели и сравниваются результаты распознавания образов на изображениях с помощью классических полносвязных трехслойных ИНС, основанных на алгоритме с обратным распространением ошибок.

В работе было выполнено численное моделирование рабочей частоты и потребляемой мощности мемристоров, изготовленных на основе оксида титана. Для исследования использовалась модель мемристора в виде двух последовательных резисторов, сопротивление которых зависит от положения границы раздела между слоями мемристора с избытком/недостатком кислорода. Впервые помимо исследования частотных характеристик мемристора был проведен анализ зависимости мощностных характеристик мемристора от его структурных параметров. Показано, что значительное увеличение рабочей частоты мемристора происходит при уменьшении толщины активного слоя и общей толщины мемристора, что сопровождается увеличением потребляемой мощности мемристора. На основе полученных данных определены оптимальные значения толщины активного слоя и общей толщины мемристора.

Рассматриваются виды угроз мобильному сегменту перспективной автоматизированной системы управления военного назначения. Представлен анализ основных подходов и технологий обеспечения защиты мобильных персональных устройств военного назначения.

Смоделированы алгоритмы линейного, медианного и адаптивного фильтров для выполнения фильтрации импульсного и белого шума. Производится анализ алгоритмов и приведены результаты применения реализованных алгоритмов фильтрации. Смоделированы градиентные операторы и набор алгоритмов Canny для осуществления сегментации изображений. Производится анализ алгоритмов и результатов применения реализованных алгоритмов сегментации. Реализованные алгоритмы были применены для анализа характеристик цифровых изображений стеклянных микрошариков.

Рассмотрена задача создания модели легко интегрируемого в различные устройства блока, обеспечивающего доступ к возможностям граничного сканирования. Многофункциональный блок поддержки граничного сканирования разработан в виде программного IP-ядра, специфицированного в качестве RTL-модели на языке описания аппаратуры Verilog. Описывается архитектура тестовой логики, приводятся результаты моделирования и методика конфигурирования блока под конкретные требования разработчика. Предложенный и реализованный механизм выбора опциональных команд стандарта, возможность изменения двоичного кода, определяющего команды при помощи макроопределений, позволяет  избавиться на этапе имплементации от лишних для конкретной реализации элементов.

В данной статье рассмотрен метод кодирования двоичной последовательности с использованием дискретных хаотических отображений. Показано, что в реальных системах необходимо применять метод усечения для кодирования сообщения блоками бит. Проведен синтез хаотического отображения с заданной функцией плотности вероятности, приведены графики отображений и функций, при помощи которых производится кодирование двоичной последовательности.

В статье разрабатывается метод отслеживания движения отдельных IP-пакетов по сети от их создания до доставки получателю. Фиксируются различные события жизненного цикла пакетов, в том числе фрагментация, туннелирование и преобразование сетевых адресов. В работе также приводится опыт с программной реализацией метода. Созданный метод может быть применен при изучении работы протокола IP и при обнаружении неполадок в компьютерных сетях.

Для технических объектов с взаимозаменяемыми элементами описаны способы представления их структуры и правил взаимозаменяемости в реляционной базе данных. В формате SQL описан алгоритм составления дерева изделия, а котором на каждой позиции стоит только один элемент.

В статье анализируется процесс соединения таблиц в параллельной базе данных (ПСБД). Выводятся преобразования Лапласа-Стилтьеса (ПЛС) времени соединения двух таблиц методами NLJ и HJ в ПСБД. Учитывается случайный характер числа записей соединяемых таблиц, фрагментацию таблиц по узлам системы, фильтрация записей этих таблиц, вероятность совпадения значений атрибутов соединения,  варианты размещения хэш-таблицы в оперативной памяти, а также параметры межпроцессорного обмена записями между узлами ПСБД. Приводится производящая функция результирующего числа записей, полученных после соединения таблиц в каком-либо узле.

В работе предлагается подход к оценке временных показателей выполнения запросов к параллельной системе баз данных (ПСБД). Разрабатывается модель выполнения запросов к ПСБД с планом p_F(R) в виде замкнутой СМО. Показывается, что при наличии «узкого места» эта модель может быть сведена к модели «ремонтника».  Обосновывается возможность сведения этой модели к разомкнутой СМО. Определяются параметры этой модели. Сформулирована стратегия вычислений индексов производительности параллельной системы базы данных, построенной на основе какого-либо архитектурного решения (SE, SD, SN).

В работе проанализировано несколько способов построения системы обмена информацией о заказах между исполнителями в цехе, менеджерами в офисе и клиентами; выбран наиболее экономичный, основанный на использовании дополнительной базы данных, которая взаимодействует с программой “1С:Предприятие 8.1. Управление торговлей”. Также в систему включен сайт, на котором клиенты могут просматривать статус заказа. Система внедрена на конкретном предприятии.

В статье приведен анализ подходов к формированию парольной системы защиты  сервера ЛВС при подключении к нему пользователей сети. На основании требований по информационной безопасности, предъявляемых к серверу ЛВС, выявлены основные функции парольной системы защиты сервера  Определен набор основных компонент, входящих в состав парольной системы защиты: длина пароля, алфавит пароля, срок действия пароля, уникальность пароля и вариант блокировки пароля. Приведено аналитическое выражение для оценки требуемой длины пароля, гарантирующее заданный уровень вероятности его подбора с учетом  скорости и времени подбора, а также алфавита пароля.  С целью обеспечения заданного уровня информационной безопасности сервера, даны практические рекомендации по формированию парольной системы защиты сервера ЛВС при подключении к нему пользователей сети  

В статье анализируются существующие архитектуры параллельных систем баз данных. Приводятся выражения для среднего времени соединения двух таблиц методами NLJ и HJ, а также рассматриваются соответствующие математические ожидания для архитектур SE, SD, SN параллельных систем баз данных.. Рассматриваются параметры обработки запросов в следующих ресурсах: дисковом массиве,  оперативной памяти, соединительной шине, процессоре. Отмечается, что при наличии «узкого места» обработка в соответствующем ресурсе может быть промоделирована с помощью СМО М/М/1. Оцениваются параметры этой СМО. Рассмотрен практический пример расчёта, позволивший сделать рад нетривиальных выводов.

Сформулирована задача синтеза системы управления динамическим объектом при случайных начальных значениях. Предложено для синтеза модифицировать функционалы качества в виде суммы значений для разных начальных условий с весами, определяющими вероятности этих начальных значений. Для решения задачи синтеза предложено использовать численный метод сетевого оператора. Приведен пример синтеза системы управления маневром летательного аппарата (ЛА) на этапе посадки.

Рассмотрены методы синтеза и основные свойства различных дискретных базисных систем обобщенных функций Крестенсона в многоосновных системах счисления, а так же оригинальный скалярный способ построения быстрых алгоритмов анализа спектра в этих базисах. Теоретические результаты проиллюстрированы конкретными примерами.

 Улучшение результатов верификации аппаратных и программных систем связывается с применением формальных методов, среди которых авторы выделяют метод model checking, обеспечивающий автоматизированное рассмотрение всех возможных «траекторий функционирования» системы. Анализируется проблема «взрыва числа состояний», свойственная верификации методом model checking, и рассматриваются различные методы борьбы с этой проблемой. Особое внимание уделяется верификации протоколов когерентности памяти и излагаются возможные подходы к решению данной задачи.