Кибернетика и программирование
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > Требования к статьям > Редакция и редакционный совет > Рецензенты > Порядок рецензирования статей > Политика издания > Этические принципы > Правовая информация
Журналы индексируются
Реквизиты журнала

ГЛАВНАЯ > Журнал "Кибернетика и программирование" > Содержание № 01, 2017
Выходные данные сетевого издания "Кибернетика и программирование"
Номер подписан в печать: 22-03-2017
Учредитель: Даниленко Василий Иванович
Издатель: ООО <НБ-Медиа>
Главный редактор: Сидоркина Ирина Геннадьевна, доктор технических наук
ISSN: 2306-4196
Контактная информация:
Выпускающий редактор - Зубкова Светлана Вадимовна
E-mail: info@nbpublish.com
тел.+7 (966) 020-34-36
Почтовый адрес редакции: 117465, Москва, Россия, ул. Генерала Тюленева, 31/1-210.
Библиотека журнала по адресу: http://www.nbpublish.com/library_tariffs.php

Содержание № 01, 2017
Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
Алпатов А.Н. - Оценка влияния системных параметров распределённого вычислительного комплекса на эффективность работы алгоритмов балансировки нагрузки. c. 1-10

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.22021

Аннотация: Целью данной статьи является рассмотрение вопроса зависимости производительности алгоритмов балансировки вычислительной нагрузки для глобально распределённых вычислительных комплексов (РВК), реализующих принцип добровольных вычислений, от основных атрибутов распределённой системы. В качестве основных фиксируемых атрибутов рассмотрены структура файловой системы и тип сетевого протокола. Объектом исследования является глобально распределенный вычислительный комплекс, с комплексом диспетчирования загрузки узлов. Предметом исследования являются методы балансировки загрузки узлов РВК, реализующие принцип динамической стратегии балансировки вычислительной нагрузки. В данной статье, методологической основой являются методы фундаментальных и прикладных наук: методы анализа, методы математической статистики, имитационного моделирования. Предложена модель узловой вычислительной нагрузки в виде нелинейной кусочно-стационарной модели. В работе показана методика проведения вычислительного эксперимента по определению эффективности работы алгоритмов балансировки и разработана имитационная модель распределённого комплекса, с возможностью фиксации основных системных параметров вычислительного комплекса, а также произведена оценка их влияния на время отклика системы. Показано, что особое влияние на эффективность работы алгоритмов балансировки нагрузки оказывают такие параметры, такие как структура файловой системы и тип сетевого протокола. Таким образом, показана необходимость учёта таких параметров для обеспечения адекватности разрабатываемой модели распределённого вычислительного комплекса, реализованного по принципу добровольных вычислений.
Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
Гутковкая О.Л., Пономарёв Д.Ю. - Применение ортогональной модели телекоммуникационной сети для решения задачи оптимального распределения трафика c. 11-29

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.21810

Аннотация: Предметом исследования является телекоммуникационная сеть, представленная в виде совокупности систем массового обслуживания. В результате проведенного исследования был разработан метод анализа получения математической модели оптимального распределения трафика телекоммуникационной сети по критерию минимума числа пакетов находящихся на обслуживании во всей сети. Оптимизация трафика происходит в два этапа, на первом этапе обеспечивается поиск глобального оптимального решения, на втором этапе обеспечивается поиск маршрутов между каждой парой источник-приемник в рамках оптимального решения первого этапа оптимизации. Двухступенчатая оптимизация позволяет уменьшить число независимых переменных в целевой функции, найденной на первом этапе оптимизации. Для получения математической модели сети применялся тензорный анализ сложных систем, одновременно позволяя находить линейно-независимые (фазовые) переменные, что позволило максимально уменьшить размерность и сложность решаемой задачи. Научной новизной в данной статье является алгоритм получения математической модели телекоммуникационной сети, позволяющий найти оптимальное распределение потоков информации по каналам связи. Особенностью данного метода является то, что вместо независимых переменных в целевой функции выступают не всевозможные маршруты прохождения трафика между каждой парой источник-приемник, а фазовые переменные – контурные и узловые интенсивности, которых в общем случае будет меньше чем маршрутов. Тем самым снижается размерность целевой функции, а, следовательно, и ускоряется поиск оптимального решения.
Кодирование и защита информации
Бородин А.В. - Технико-экономическое обоснование внедрения технологии обеспечения целостности и подлинности информации на бумажном носителе при отчужденной обработке документов c. 30-47

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.22192

Аннотация: Предметом исследования является система документооборота коммерческого предприятия, оказывающего услуги населению и использующего сеть Internet в качестве основной среды коммуникации с клиентом. При этом для обеспечения юридической силы соглашений между предприятием и его клиентами используется традиционный «бумажный» документооборот, основанный на доставке документов на твердом носителе с использованием почтовой связи. Объектом исследования является процесс отчужденной обработки информации на стороне клиента в условиях, когда предприятие, как контрагент сделки, не имеет возможности контролировать этот процесс. Особое внимание в статье уделяется вопросам обоснования экономической целесообразности внедрения предлагаемого процесса отчужденной обработки документов. В основу методологи исследования положен системный подход и в частности авторские технологии онтологического анализа. На основе анализа онтологической модели предметной области предложено конкретное техническое решение обеспечения безопасности технологического процесса отчужденной обработки документов и синтезирована событийная модель этого процесса. Данная модель исследована с использованием подходов алгебраической теории риска. Научная новизна исследования заключается в уникальном сочетании технических решений, обеспечивающих решение поставленной задачи. Предварительный анализ рынка показал отсутствие подобных решений в практике заинтересованных компаний. Основными выводами проведенного исследования является возможность и целесообразность использования технологий отчужденной обработки документов как переходного этапа к полностью электронному документообороту между коммерческим предприятием и его контрагентами произвольной природы.
Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
Тепловодский А.В. - Алгоритм моделирования движения авиационных управляемых ракет c. 48-60

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.20850

Аннотация: Предметом исследования является разработка алгоритмического обеспечения построения методик испытаний авиационных управляемых ракет, основанного на интегрировании дифференциальных уравнений в форме Коши, принятых для математического описания движения летательных аппаратов, являющийся базой для моделирования движения авиационных управляемых ракет.Предложен подход к алгоритмизации траектории полета авиационных управляемых ракет, который целесообразно использовать при разработке методик исследований и испытаний авиационных управляемых ракет с применением моделирующих комплексов, позволяющих достоверно определить и оценить соответствие характеристик движения авиационных управляемых ракет заданным тактико-техническим требованиям. Методология исследования основана на методах математического моделирования, оптимального управления, вычислительной математики, дифференциального и интегрального исчисления. Основным результатом проведенного исследования является сформированный базовый алгоритм движения для простейшей модели авиационной управляемой ракеты с учетом воздействия ветровых возмущений. Разработанный алгоритм допускает усложнение путем включения алгоритмов наведения ракеты и алгоритмов управления учитывающих угловое движение ракеты относительно центра масс, динамику датчиков информации и динамику рулевых приводов ракеты.
Методы, языки и модели человеко-машинного взаимодействия
Ванясин Н.В. - Семантическое редактирование программного кода в интеллектуальных интегрированных средах разработки приложений c. 61-68

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.18881

Аннотация: В данной статье представлено описание метода семантического редактирования и обзор современных исследований в данной области. Обзор представлен с точки зрения разделения представлений программной системы на абстрактное, редактируемое, выполняемое, хранимое и визуальное. Инструменты и методы, которые позволяют увеличить производительность разработки программного обеспечения всегда актуальны. Существует большое число интегрированных сред разработки (ИСР), которые комбинируют в себе различные методы, существенно повышая производительность программиста по сравнению с работой без ИСР. Одним из перспективных методов является семантическое редактирование про-граммного кода разрабатываемой системы, позволяющее вносить изменения в абстрактное представлениe ПО через различные редактируемые представления. Основными выводами приведенного исследования являются: в настоящее время отсутствуют универсальные интегрированные среды разработки ПО с семантическим редактированием программного кода, хотя разработка таких сред могла бы значительно увеличить производительность программиста, по сравнению с обычными интегрированными средами, за счет семантического редактирования и функции системы контроля версий, отслеживающей не текстовые изменения, а изменения абстрактной модели программного кода.
Образовательные программные системы
Литвинов В.А., Баумтрог В.Э. - Обучение через тестирование в Moodle и Stellus c. 69-74

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.19340

Аннотация: Предметом исследования являются системы дистанционных образовательных технологий Moodle и Stellus. Рассматривается структура размещения учебного материала и тестовых заданий, а также возможности установления логических связей между ними. Обсуждается возможность повышения эффективности самостоятельной работы обучающихся при добавлении гиперссылок из текста тестовых заданий на соответствующие главы учебного материала, размещенного в базе данных системы. Обсуждается взаимное влияние установления связей тестовых заданий с учебным контентом на качество самих учебных материалов. Методом и методологией исследования является системный анализ рассматриваемых дистанционных средств обучения и их аналогов на этапе постановки задачи. Результаты получены с применением методов дискретизации и динамического программирования. Основными выводами приведенного исследования являются утверждение о том, что установление логических связей между текстами тестовых заданий и главами учебного материала дистанционных систем обучения позволяют повысить эффективность и качество образовательного процесса. Во-первых, стимулируя более частое обращение обучающихся к источникам информации. Во-вторых, позволяя авторам учебного материала проверить его полноту и адекватность тестовым заданиям. Предложен простой программный код, который позволяет автоматизировать процесс создания гиперссылок из текста вопросов теста на главы учебного материала.
Базы знаний, интеллектуальные системы, экспертные системы, системы поддержки принятия решений
Зинкин С.А., Пащенко Д.В., Пучкова У.Н., Мустафа С. - Интеграция методов концептуального и поведенческого моделирования дискретно-событийных систем: II. Логико-алгебраические операционные модели и инфокоммуникационные технологии c. 75-93

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.20759

Аннотация: В данной статье объектом исследования являются информационные процессы в асинхронных дискретно-событийных системах. Примерами таких систем могут быть организационно-экономические, производственные и вычислительные системы. Предметом исследования является методология формализации и анализа асинхронных дискретно-событийных систем на основе интеграции методов искусственного интеллекта и поведенческого дискретно-событийного моделирования. В качестве примера подходящей предметной области в настоящей работе рассматривается участок гибкого автоматизированного производства, сокращенно ГАП (FMS – Flexible Manufacturing Systems). Методология исследования базируется на логике предикатов первого и второго порядков, формализме сетей абстрактных машин, моделях искусственного интеллекта и на впервые предлагаемых концептуальных сетях Петри. Новизна исследования состоит в получении в конечном итоге на основе концептуальной и поведенческой модели асинхронной дискретно-событийной системы формализованных непосредственно исполнимых спецификаций, например, пригодных для последующей реализации сетевого программного обеспечения беспроводной вычислительной сети, управляющей гибким автоматизированным производством изделий. В части II статьи показано, что семантические сети с событиями, ролевыми и каузальными связями между объектами (сценарные сети) могут в достаточно полной степени представлять не только декларативные, но и процедурные знания о предметной области. В целях построения поведенческой дискретно-событийной модели реализован переход от семантической сети с событиями, описывающей участок гибкого автоматизированного производства, к сети Петри и далее к сети абстрактных машин, описанной логико-алгебраическими выражениями. Для сохранения информативности модели предложены некоторые разновидности сетей Петри, а также определен новый класс сетей Петри – концептуальные сети Петри. Предложены формализованные исполнимые спецификации, учитывающие роли всех объектов-участников реализации событий и управление со стороны беспроводной сети. Использование языка сетей абстрактных машин упрощает дальнейшую реализацию интеллектуальной поведенческой модели системы на базе известных языков типа C, C++, C# и др. Предложен принцип построения логико-алгебраической операционной (исполнимой) модели, предназначенной для построения на ее основе распределенного сетевого приложения для беспроводной сети, управляющей роботизированным производством.
Ульянов Р.С., Шиколнеко И.А., Величкин В.А., Завьялов В.А. - Перспективы применения в САПР новых методов проектирования, в части обследования, расстановки и выбора режимов работы осветительных приборов системы искусственного освещения. c. 94-106

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.21723

Аннотация: Объектом исследования является процесс автоматизированного проектирования систем искусственного освещения, исследование произведено на предмет возможности повышения его эффективности за счет применения изложенных в статье концепций методов: автоматизации выбора режимов работы осветительных приборов с управляемым спектром излучения, а также методов оптимизации расстановки осветительных приборов, в частности за счет применения специализированных роботизированных комплектов. В статье рассматриваются задачи, решение которых обусловлено развитием технического прогресса в области светотехники и систем автоматизации. Появление светодиодных ламп с возможность автоматизированного управления параметрами освещения, а также доступность современных средств автоматизации и робототехники ставит перед специалистами в области проектирования новые задачи и одновременно открывает новые возможности по уменьшению объема ручного труда в процессе проектирования. В ходе исследования был произведен анализ существующих решений в области автоматизированного проектирования систем внутреннего искусственного освещения и синтезировано системное решение, направленное на облегчение и повышение эффективности процессов строительного проектирования. Результатами проведенного исследования является концептуальное описание трех новых методов, направленных на повышение эффективности САПР в строительстве. В качестве первого метода представлена концепция автоматизации процедуры подготовки проектных решений, в части выбора режимов работы систем «умного» освещения, в зависимости от критериев специфики производства работ в помещении, физиологического воздействия и заданных показателей энергоэффективности системы освещения. Второй метод – оптимизация процедуры автоматизированной расстановки осветительных приборов при разработке соответствующих проектных решений. Третий метод – концепция автоматического обследования помещений и передача данных в САПР, для формирования исходных данных для соответствующих проектных решений. В заключительной части статьи рассмотрен способ объединения указанных решений в рамках системного подхода и сделано предположение об актуальности более детальной проработки указанных решений.
Дерюгина О.А., Никульчев Е.В. - Инструментальное средство автоматизированного рефакторинга UML-диаграмм классов по заданным критериям качества c. 107-118

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.21934

Аннотация: В статье раскрываются вопросы, связанные с задачей автоматизированного рефакторинга UML-диаграмм классов, которая важна для разработки инструментальных средств трансформации UML-моделей в рамках подхода MDA. Формулируется формальная постановка задачи автоматизированного рефакторинга UML-диаграмм классов. Предлагается абстрактная структура данных, удобная для анализа и трансформации UML-диаграмм классов. Приводятся алгоритмы поиска элементов диаграммы классов, применение к которым трансформаций «Стратегия» и «Введение интерфейса» снижает значение целевой функции. В качестве примера целевой функции предложена метрика структурной сложности UML-диаграмм классов. В ходе вычислительного эксперимента вычислительная сложность предложенных алгоритмов в зависимости от размеров UML-диаграммы классов определена как O(n). Предложенные алгоритмы легли в основу представленного в статье инструментального средства автоматизированного рефакторинга UML-диаграмм классов UML Refactoring. Данное инструментальное средство позволяет пользователю импортировать UML-диаграммы классов, представленные в XMI-формате, анализировать их (рассчитывать метрики, получать рекомендации по трансформациям), трансформировать, а затем экспортировать в XMI-формат.
Кодирование и защита информации
Миронов С.В. - Теоретико-игровой подход к тестированию компиляторов на наличие механизмов внедрения недекларированных возможностей c. 119-127

DOI:
10.7256/2306-4196.2017.1.20351

Аннотация: Предметом исследования является математическое обеспечение процедуры сертификации программного обеспечения по требованиям безопасности информации с учетом временных ограничений, нормативно-правовых и конструкторских требований. При этом существенным обязательным требованием является наличие исходных кодов на исследуемое программное обеспечение, что весьма критично для разработчиков, поскольку образуется потенциальный канал утечки интеллектуальной собственности. Для устранения этого недостатка разработана методика тестирования компиляторов на отсутствие механизмов внедрения недекларированных возможностей на этапе компиляции программного обеспечения. Методология исследования объединяет методы программной инженерии, теории возможностей, объектно-ориентированного программирования, системного анализа, теории надежности. Основным выводом проведенного исследования является то, что сформировав оптимальный набор тестов, используя математический аппарат теории игр, проведя его компиляцию и проанализировав графы потока управления и данных полученные на выходе компилятора и построенные по исходным текстам тестов можно сделать вывод о наличии или отсутствии в исследуемом компиляторе механизмов внедрения недекларированных возможностей в компилируемое программного обеспечения.
Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.
Сайт исторического журнала "History Illustrated"