8 (495) 987 43 74 доб. 3304 Прием заявок на рассмотрение статей E-mail: evlasova@synergy.ru

Мы в соцсетях -              
Рус   |   Eng

Архив номеров

№5(89) Октябрь-ноябрь 2020 года

Содержание номера:

ИТ-менеджмент

Управление эффективностью

В статье описываются функциональные возможности разработанной авторами интеллектуальной программной системы оптимизации адаптивного управления процессами бизнес-планирования в условиях неопределённости. Результаты получены в ходе работы по новому методу оптимизации адаптивного управления проектами, основанному на сетевом экономико-математическом моделировании. На базе этого метода разработана методика решения задачи оптимизации адаптивного управления процессами бизнес-планирования, которая в предлагаемой интеллектуальной программной системе поддержки принятия решений включает в себя блок, содержащий модель оптимизации адаптивного управления. В качестве целевой функции (оценочного функционала) в указанном методе рассматривается значение длительности периода времени для исполнения бизнес-плана, которое требуется минимизировать. Этот метод позволяет сформировать класс допустимых стратегий адаптивного управления процессом реализации для рассматриваемого бизнес-плана. В рамках этого класса стратегий формируется стратегия оптимального адаптивного управления реализацией процессами бизнес-планирования, вычисляются оптимальное время его реализации и оптимальный календарный график реализации бизнес-плана в целом, соответствующие стратегии оптимального адаптивного управления. Внедрение предлагаемого нового метода в интеллектуальную программную систему позволяет осуществить обратную связь и получить оптимальное время для исполнения бизнес-проекта в целом. Разработанная интеллектуальная система предназначена для автоматизации моделирования процессов бизнес-планирования и оптимизации адаптивного управления принятием решений при их реализации на основе сетевого экономико-математического моделирования, а также методов и инструментария разработки интеллектуальных программных систем. В созданной системе учитываются имеющиеся конкретные технико-экономические условия и информационное обеспечение. Полученные в работе результаты могут служить основой для создания интеллектуальных инструментальных систем поддержки принятия управленческих решений при осуществлении процессов бизнес-планирования в условиях информационной неопределённости и рисков.

Одним из приоритетов государственной политики России выступает практическая реализация концепции электронного правительства. Важным элементом этой концепции является организация эффективного взаимодействия органов власти и граждан, которая, помимо оказания государственных услуг, должна включать в себя обработку электронных обращений (заявлений, жалоб, предложений и т.п.). Исследования показывали, что скорость и оперативность обработки обращений в значительной степени зависит от качества определения тематических рубрик, т.е. решения задачи рубрицирования. Проведенный анализ обращений граждан, поступающих на электронную почту и официальные сайты различных органов власти, выявил ряд специфических особенностей (небольшой размер, наличие ошибок в тексте, свободный стиль изложения, рассмотрение нескольких проблем), которые не позволяют успешно применять традиционные подходы к их рубрицированию. Для решения указанной проблемы было предложено использовать различные методы интеллектуального анализа неструктурированных текстовых данных (в частности, нечетко-логические алгоритмы, нечеткие деревья решений, нечеткие пирамидальные сети, нейро-нечеткие классификаторы, сверточные и рекуррентные нейронные сети). В статье описаны условия применимости шести интеллектуальных классификаторов, предложенных для рубрицирования электронных обращений граждан. В их основе лежат такие факторы, как размер документа, степень пересечения тематических рубрик, динамичность их тезаурусов и объемом накопленной статистической информации. Для ситуации, когда конкретная модель не может произвести однозначный выбор тематической рубрики, предложено использовать метод голосования классификаторов, который позволяет существенно снизить вероятность ошибок рубрицирования на основе взвешенного агрегирования решений, полученных несколькими моделями, отобранными с помощью нечетко-логического вывода.

В преподавательский портфель

Разработка ИТ-инструментария

Программы-оракулы принимают информацию с различных источников, преобразуют ее и передают смарт-контрактам. Они могут также принимать данные от смарт-контракта и передавать их внешнему источнику данных. Обеспечение безопасности, валидности и целостности поставляемых данных определяет успех работы блокчейн- системы, следовательно, тема исследования актуальна. Цель написания статьи - выявить практически важные особенности программ-оракулов, расширить наши представления о роли программ-оракулов в успехе блокчейн-систем управления и разработать вариант архитектуры информационной системы, отвечающий необходимым требованиям. Перед авторами стояли задачи исследования всех уязвимостей, связанных с применением программ-оракулов и разработка оптимального архитектурного решения. В процессе исследований были использованы методы обзора научной литературы по тематике исследования, сбора, структурирования и анализа полученной информации, методы выбора решений. В результате исследования предложена концепция интеллектуальной системы передачи внешних данных в блокчейн-систему управления и разработана оптимальная архитектура указанной интеллектуальной системы. Данное решение направлено на повышение безопасности применения программ-оракулов блокчейн-систем управления, особенно блокчейн-систем управления приложений промышленного интернета вещей. Решение может быть использовано разработчиками систем распределенного реестра для эффективного запуска и реализации проектов.

ИТ и образование

Образовательное пространство

Целью исследования является определение места, роли, значимости развития образования, в эпоху цифровизации, возможностей, перспектив on-line обучения, выявление перспектив и проблем при подготовке специалистов цифровой экономики. В работе предложена модель цифровой образовательной среды вуза, сформулированы требования, которые необходимо учесть на этапе проектирования«Цифрового университета»: открытость системы для студентов и преподавателей; участие студента в формировании траектории индивидуального обучения; возможность доступа к дополнительным ресурсам, курсам, участие в выборе места для прохождения практики; формирование и анализ цифрового следа на всех этапах процесса обучения; использование интеллектуальных методов оценки приобретенных знаний и компетенций. В статье определены основные компоненты модели и первоочередные задачи, которые необходимо решать при подготовке специалистов цифровой экономики, отмечена необходимость, значимость и возможности цифрового следа студента при формировании его индивидуальной траектории обучения, оценивании его компетентности, предложены походы к решению поставленных задач, технологии по оцениванию знаний и компетенций, которые авторы протестировали, оценили и опубликовали результаты в своих предыдущих работах. В заключении отмечена актуальность использования SMART технологий, как для создания учебного контента, так и на этапах управления учебным процессом.

В работе представлен новый подход к решению задачи персонализации обучения в условиях динамичной электронной среды. Для выработки рекомендаций студентам по выбору наиболее подходящего для них онлайн-курса используется семантический подход, основанный на представлении и использовании знаний о предметной области электронного обучения и о характеристиках обучающегося. В рамках данного подхода предложена методика использования OWL-онтологии для интеграции ресурсов в индивидуальную траекторию обучения. Онтологии обеспечивают более адекватное представление онлайн-ресурсов и совместимость формата запроса пользователя с описаниями учебных ресурсов от разных разработчиков. Определена архитектура системы поддержки электронного обучения по выбору онлайн-ресурсов для дальнейшего их включения в индивидуальную траекторию обучения студента. Рекомендательная система анализирует контекст профиля пользователя для формирования рекомендации контента учебного курса. Система использует информацию из анкет и запросов пользователя для поиска семантического соответствия между информацией о курсе и профилем пользователя - обучающегося. Разрабатываемая система реализуется в виде набора персональных агентов и сервисов, которые взаимодействуют на основе базы знаний, представленной в виде комплекса взаимосвязанных онтологических моделей. Система рекомендует ресурс в зависимости от текущих запросов и характеристик пользователя в соответствии с его профилем. В процессе работы система динамически обновляет базу знаний о текущих характеристиках пользователя, тем самым повышая эффективность формируемых рекомендаций. На основе полученных рекомендаций пользователь может выбрать наиболее подходящий вариант композиции учебных материалов с учетом своего уровня знаний и своих предпочтений.

Инструментальные средства

Эффективные алгоритмы

Актуальность вопроса интероперабельности автоматизированных систем управления определяется тем, что применение прикладных программ в их составе обеспечивается с использованием формализованной информации об управляемых процессах и объектах, формируемой на основе системы классификации и кодирования, работа которой сильно осложняется при увеличении масштаба управляемых систем и номенклатуры применяемых программных средств. По существующим нормативным документам, взаимодействие между автоматизированными системами управления организуется через специализированные протоколы взаимодействия: технического, организационного, информационного, программного. С ростом масштабов управляемых систем появляется проблема поддержания наборов протоколов в актуальном состоянии, углубляющаяся с увеличением общего количества и типов взаимодействующих агентов в сети управления. В рамках используемой в настоящее время «жесткой» системы кодирования, решить указанную проблему проблематично. Целью исследования является поиск путей решения проблемы интероперабельности, основанных на других, отличных от организационных принципах.Для решения этой проблемы в статье сформулирована постановка задачи обеспечения интероперабельности в распределённых мультиагентных средах на основе методов «нечеткой» классификации и кодирования. С использованием общенаучного метода системного анализа, синтезированы предложения по разделению систем автоматизированного управления на два кластера, в одном из которых совместимость может быть обеспечена с использованием алгоритмических методов на основе методов«нечеткого» информационного обеспечения. Учитывая, что таких систем в практике управления большинство, теоретически возможно использование указанного метода для решения проблемы взаимодействия. Полученные результаты не противоречат принципам создания единого информационного пространства, а дополняют их за счет перехода от организационных методов обеспечения взаимодействия систем к технологическим.

Информационная безопасность

Web-ресурсы являются неотъемлемой частью жизни современного человека, которые в настоящее время все чаще подвергаются хакерским атакам, таким как внедрение операторов SQL, межсайтовое выполнение сценариев и др. DDоS-атаки продолжают входить в топ-10 сетевых атак и приводить к серьезным сбоям и отказам работы web--ресурсов, наиболее распространенным типом DDоS-атак является UDP-flооd атаки, основанные на бесконечной посылке UDP-пакетов на порты различных UDP-сервисов. Основанием для проведения эмпирического исследования являются факторы: отсутствие эффективных средств защиты от DDоS-атак, специфика UDP-fl атак, отсутствие моделей прогнозирования, адекватно описывающих исследуемый процесс. Целью исследования является повышение уровня защищённости web-ресурсов, за счет своевременного обнаружения аномалий в их работе, обнаружении информационных угроз безопасности на основе методов анализа и прогнозирования. В качестве объекта исследования был выбран тип атак UDP-flооd из семейства DDоS атак. Методами корреляционного анализа и моделирования были рассчитаны индекс сезонности UDP-flооd атак, автокорреляция временного ряда данного типа атак, на основе моделей простого экспоненциального сглаживания и нейросетевого прогнозирования построен прогноз UDP-flооd атак. В работе предложена классификация DDоS-атак, описаны способы защиты. На основе корреляционного анализа рассчитаны прогнозные значения воздействия UDP-flооd атак на web-ресурсы, выявлен фактор - сезонность. Анализ результатов прогнозирования показал, что разброс прогнозных значений не значительный, наибольшее количество атак ожидается в IV квартале 2020 года. Для DDоS-атак длительностью до 20 минут также выявлена сезонность в I квартале календарного года, а значит, в I квартале 2020 года следует ожидать наибольшее количество атак данной длительности. Перспективы дальнейшего исследования проблемы защиты от DDоS атак представляются в дальнейшей проработке методики противодействия UDP-flооd атакам, алгоритмов информационной безопасности web-ресурсов, что позволит сократить количество инцидентов UDP-flооd атак, планировать мероприятия по повышению уровня защищенности web-ресурсов, повысить уровень их защищенности.
Модели и методики

Автор: Ю. Бутенко

Одним из факторов, влияющих на релевантность результатов информационного поиска, является многозначность поискового запроса, выраженная лексическими средствами естественного языка. Отмечено, что практически каждое слово естественного языка, кроме строго однозначных терминов, особенно принадлежащее общеупотребительной лексике, многозначно, его зависит от контекста употребления слова. Многозначность лексической единицы проявляется на этапе поискового запроса. Предлагается метод разрешения многозначности лексических единиц в поисковом запросе, основанный на онтологиях. Обосновано, что онтологии позволяют достаточно точно передавать семантическую составляющую данных, относящихся к предметной области. Предлагаемый метод лексического многовариантного разрешения может быть описан следующим образом. Поисковый запрос пользователя поступает на вход поисковой системы. Поисковая система связывается с библиотекой онтологий, чтобы найти поисковый запрос пользователя. Если лексическая единица из поискового запроса многозначна, то поисковая система предложит пользователю список предметных областей, в которых была найдена лексическая единица из поискового запроса. Часто пользователь заранее ищет результат из конкретной предметной области. Когда предметная область определена, поисковая система определяет ближайшие элементы в структуре онтологии, а при ранжировании результатов поиска система будет руководствоваться их наличием или отсутствием. Использование онтологий также позволяет добавлять в поисковый запрос синонимы и аббревиатуры, означающие одно и то же понятие разными лексическими средствами. Предлагаемый подход позволит решить проблему лексической многозначности и существенно разгрузить поисковую выдачу, оставив только предметную область, представляющую интерес для пользователя.

Статья посвящена исследованию флуктуационных свойств взаимодействия растровых структур с различной линиатурой в процессе полноцветной печати и разработке метода оценки визуального восприятия этих взаимодействий. Одной из основных задач, решаемых в процессе полиграфического воспроизведения изобразительной информации, является соблюдение равномерности тона участков изображения на печатном оттиске. Нарушение равномерности тона приводит к возникновению флуктуаций и, как следствие, к ухудшению визуального восприятия готовой изобразительной продукции, которое является основополагающим при выборе технологии воспроизведения изображения. Данный вопрос является особенно актуальным при изготовлении полноцветных изображений, где происходит взаимодействие нескольких растровых структур, изготавливаемых для четырех копий изображения, соответствующих краскам полиграфического синтеза в процессе цветоделения. Существенное влияние на уровень флуктуаций оказывает не только выбор углов взаимного расположения данных структур, которое регламентируется технологическими стандартами, но и выбор линиатуры растрирования. В то же время, соблюдение технологических стандартов не всегда гарантирует качественный результат. Цель исследования - обеспечение возможности выбора оптимальной линиатуры регулярных растровых структур, которая, при взаимном сочетании данных структур, позволит минимизировать уровень заметности флуктуаций (шумов) и, как следствие, повысить качество полноцветной печатной продукции. Для достижения поставленной цели в рамках данной работы разработан метод оценки флуктуационных свойств взаимодействия растровых структур, основанный на вычислении величины стандартного отклонения, характеризующего гистограмму конкретного растрового поля, и, как следствие, уровень флуктуаций. Разработанный метод позволяет выбрать оптимальную линиатуру растрирования, которую можно использовать при двойном или тройном сочетании растровых структур.

Программная инженерия

В работе представлено исследование в области разработки и эксплуатации информационной системы учета криминальной статистики в органах внутренних дел Российской Федерации. Типового централизованно распространяемого подобного программного обеспечения в системе МВД России на сегодняшний день не существует. Ввиду этого, проектирование и разработка информационных систем в каждом субъекте Российской Федерации ведется самостоятельно. В Республике Коми система учета криминальной статистики была разработана и внедрена в 2017 году силами информационного центра МВД по Республике Коми и зарекомендовала себя как надежный, высокопроизводительный инструмент. Целью данной работы является обобщение опыта разработки и эксплуатации программно-технического комплекса учета криминальной статистики. Архитектура программного решения выполнена в виде отдельных модулей, что позволяет более гибко использовать доступные ресурсы вычислительных машин (серверное оборудование и персональные компьютеры пользователей). Показаны и описаны наиболее интересные с точки зрения технической реализации модули программно- технического комплекса: модуль логического контроля с описанием уровней логического контроля, особенности проектирования справочников и реализации структуры базы данных. Описан опыт эксплуатации программно-технического комплекса. Внедрение данного решения привело к значительному уменьшению количества нарушений в области уголовного делопроизводства, повышению скорости получения объективной информации о криминогенной ситуации в регионе, дало возможность в режиме реального времени производить сверку с другими системами учета, например, производить сверку между уголовной и административной практиками.

Памяти ученого

20 сентября 2020 г. скоропостижно скончался известный российский учёный Александр Анатольевич Емельянов – доктор экономических наук, профессор, Почётный работник высшего профессионального образования Российской Федерации, профессор Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт», главный редактор журнала «Прикладная информатика / Journal of Applied Informatics», член правления НП «Национальное общество имитационного моделирования», лауреат общественного рейтинга «ТОП-100 самых цитируемых российских учёных по данным РИНЦ» в научном разделе «Информатика».