МГТУ им. Н.Э. Баумана (статьи)

Объектом исследования настоящей работы являются способы снижения вычислительной сложности комбинаторно-оптимизационных алгоритмов на графах и множествах. Определено понятие «оптимизирующие преобразования алгоритмов». Обоснована целесообразность их формализации для автоматической трансформации описания алгоритмов. Приведены результаты анализа способов снижения вычислительной сложности, характеризующие возможность их формализации. Указаны этапы реализации способа снижения вычислительной сложности алгоритма, определена структура оптимизирующего преобразования и последовательность действий над алгоритмом, необходимых для его автоматической трансформации. Выполнена формализация ряда контекстно свободных и контекстно зависимых оптимизирующих преобразований в виде синтаксического описания заменяемого и заменяющего фрагментов и правила трансформации. Указаны источники и способы получения данных для выполнения оптимизирующих преобразований, охарактеризована сложность их реализации.

Рассмотрена процедура синтеза программного обеспечения, представляющая упорядочение набора программных модулей, реализующих множество операций. Определено описание этого набора как трансверсалей семейства алгоритмических признаков программы. Для нахождения наибольшей по весу частичной трансверсали семейства алгоритмических признаков программы используется жадный алгоритм. Подобный подход применен и для оценки надежности (верятности связности случайного графа, представляемого случайным матроидом) программного обеспечения. Предложена модель надежности сети связи программных модулей.

Рассмотрены алгоритмы, позволяющие для подготовленного ландшафта предоставить один из возможных вариантов пути из одной точки в другую на географической карте с учетом особенностей проходимости местности. Описаны методы, которые условно можно разделить на следующие классы: алгоритмы поиска кратчайшего пути (Дейкстры), алгоритмы поиска субоптимального пути (A* и его модификации, в частности Theta*), алгоритмы постобработки маршрутов (удаление точек, лежащих на одной прямой, Line of Sight). Особое внимание уделено эвристическим алгоритмам, позволяющим найти близкий к оптимальному и в достаточной степени реалистично выглядящий маршрут. Описаны способы интерпретации ландшафта. Представлены выводы о применимости отдельных алгоритмов и их комбинаций. Сделан вывод о целесообразности использования различных алгоритмов на этапах построения предварительного варианта маршрута и его оптимизации. Произведен анализ различных методов поиска пути: их длины, сложности, числа точек поворота, суммарного угла отклонения.

Проведен анализ возможностей обработки реляционных баз данных, консолидированных в рамках миварного пространства, который показал необходимость разработки языка запросов к такому представлению архива кадровой информации. Для этого была предложена схема работы с миварным представлением реляционных баз данных, позволяющая использовать SQL-запросы из предыдущих кадровых систем. Проведен анализ языка запросов SQL с целью определения дополнительных операторов, которые дают возможность обрабатывать информацию, хранящуюся в многомерном миварном пространстве. Определены операторы обработки многомерных пространств, специальные операции выявления требуемого состояния отношения реляционной модели и операторы для динамического формирования отношений реляционных баз данных из миварного пространства. Предложенный миварный подход упрощает решение задачи обработки темпоральных данных с изменяемой структурой в информационных системах.

Изложены новые принципы решения задачи синхронизации моделей на основе формального процессного описания механизмов синхронизации и свойств их корректности, формализуемых на языке временной модальной логики с последующей проверкой этих свойств с использованием логического вывода. Рассмотрены основные свойства, обеспечивающие корректность процесса синхронизации моделей, а также особенности создания систем синхронизации.

В работе ставится и решается научно-прикладная задача взаимопреобразования спектров для наиболее известных и широко применяемых в цифровой обработке базисов дискретных комплексных экспоненциальных функций Фурье и функций Виленкина – Крестенсона. С этой целью рассмотрены теоретические основы обобщенного анализа спектра в данных базисах с использованием скалярной и матричной форм представления дискретных преобразований Фурье. Для конкретных значений размерности обрабатываемых сигналов и наиболее используемых на практике обработки способов Адамара и Пэли упорядочения базисных функций в системах Виленкина – Крестенсона приведены структуры и сформулированы основные свойства матричных операторов взаимосвязи спектров, на основе которых записываются оригинальные правила объединения спектров данных базисов в независимые группы. С их помощью операция обобщенного анализа спектра представлена в виде системы более простых для практической реализации уравнений связи спектров и предложена новая аналитическая трактовка энергетического равенства Парсеваля в спектральной области указанных базисов. Дана наглядная и полезная геометрическая интерпретация выявленным особенностям операторов взаимосвязи спектров в базисах Фурье и Виленкина – Крестенсона. Полученные частные результаты обобщены на произвольную размерность дискретного сигнала, что позволило разработать оригинальные алгоритмы взаимопреобразования спектров в базисах Фурье и Виленкина – Крестенсона для сигналов различной формы и длительности. Особенно полезными полученные результаты могут оказаться при решении задач обработки сигналов с использованием их спектров и энергетических характеристик.

Рассмотрены вопросы оценки эффективности внедрения информационных систем на предприятиях. Предложен расширенный подход к оценке эффективности внедрения, базирующийся на агрегировании показателей эффективности внедрения. Для некоторых показателей введены пороговые значения, которых они должны достигнуть по завершении внедрения, чтобы оно считалось успешным. Рассмотрены вопросы нормализации показателей эффективности внедрения информационных систем. Предложен обобщенный показатель эффективности внедрения информационных систем на основе интеграла Шоке. Рассмотрена ситуация зависимости показателей, отмечено, что учет зависимостей позволяет строить более точные модели оценки эффективности внедрения.

Рассмотрено пять алгоритмов захвата и отслеживания удаленных объектов в видеопотоке: Лукаса – Канаде, шаблонов движений, сдвига среднего, Виолы – Джонса, непрерывно адаптирующегося сдвига. Проведен сравнительный анализ данных алгоритмов, выявлены их достоинства и недостатки. Проверена эффективность и представлены результаты работы каждого алгоритма применительно к задаче отслеживания удаленного объекта. Проведен анализ вероятностей возникновения ошибок I и II рода при использовании алгоритмов. Рассмотрены особенности алгоритмов при обработке видеопотока. Выделены два наиболее подходящих алгоритма для захвата и отслеживания. Предложен интегральный алгоритм, использующий возможности алгоритма Лукаса – Канаде и алгоритма Виолы – Джонса для захвата и отслеживания удаленного объекта.

В ходе проекта, проводимого на кафедре «Компьютерные системы и сети» МГТУ им Н.Э. Баумана, разработана вычислительная система с многими потоками команд и одним потоком данных, в которой реализованы новые архитектурные принципы обработки структурированной информации. Механизмы хранения структур данных и доступа к ним реализованы на специализированном процессоре обработки структур, который способен на аппаратном уровне выполнять такие операции, как добавление, удаление, поиск, пересечение, дополнение, объединение структур и др. Преимущество этой системы — возможность параллельного исполнения частей вычислительных задач, связанных с доступом к структурам данных и арифметико-логической обработкой информации. Описаны основные механизмы доступа к данным, приведены результаты экспериментов измерения производительности процессора обработки структур при выполнении основных операций. Представлены результаты сравнения аппаратной сложности реализации процессора обработки структур и универсальных микропроцессоров, выполняющих аналогичные действия.

Рассматривается несколько уже реализованных и перспективных вариантов выполнения операции автоматизированной 3D-установки компонентов поверхностного монтажа на литые монтажные основания, изготовленные по технологии создания коммутационных структур 3D-MID (Molded Interconnect Devices). Рассмотрены подходы к решению задачи установки компонентов на поверхности, находящихся под произвольным углом к вертикальной оси перемещения сборочной головки автомата установки компонентов. Представлены конструкции соответствующих сборочных линий и отдельных автоматов по изготовлению изделий электроники на базе 3D-MID, а также их технологическое оснащение. Рассмотренное оборудование работает в серийном производстве или существует в качестве перспективных опытных образцов. Представлено сравнение приведенных концепций и рекомендации по выбору оборудования для различных условий производства.

Анализируется класс способов снижения вычислительной сложности комбинаторно-оптимизационных алгоритмов на графах и множествах. Рассмотренные способы основаны на использовании пошагового принципа формирования решения. Приведена классификация способов указанного класса. Рассмотрены примеры выполнения оптимизирующих преобразований в итерационном алгоритме улучшения разрезания гиперграфа и последовательном алгоритме его начального разрезания. Для этих алгоритмов рассмотрены процессы и приведены формулы определения значений критериальных оценок и множества вершин-кандидатов. Получены оценки вычислительной сложности выполнения указанных действий для случаев без и с использованием способов снижения вычислительной сложности. Выполнена оценка эффективности применения этих способов. Определена возможность формализации рассматриваемых оптимизирующих преобразований.

Описана модель анализа категориальных атрибутов данных. Модель построена на вычислении показателя локальной аномальности LOF, расчете расстояний между значениями категориальных атрибутов с использованием формулы инверсной гравитации, понятиях плотности объектов и ядра. Обнаружена зависимость результатов работы модели от параметра k, характеризующего число ближайших объектов при расчете показателя LOF. Предложены интервалы значений параметра k, показан вариант применения этих интервалов при определении лингвистических переменных для использования в создании правил нечеткого вывода с целью обеспечения гибкости при выборе параметра k и возможности нечеткой интерпретации значений показателя LOF.

Получены комплексные оценки конструктивно-технологического совершенства изделий, требующие широкого рассмотрения на всех этапах жизненного цикла от проектирования до эксплуатации. Показаны динамичность и развитие уровня технологичности изделия, которые связаны с постоянным совершенствованием его конструкции и изменением условий производства. Разработана многоуровневая модель формирования технологичности электронных средств на этапах проектирования и производства.

Предложен подход, позволяющий автоматически получить оценки вычислительной, временной и емкостной сложности структурных алгоритмов решения задач структурного анализа и синтеза, описанных в операциях над графами и/или множествами. Алгоритм реализует метод D-карт. Алгоритм оценки вычислительной и временной сложности предполагает рекурсивное распознавание базовых и производных структурных конструкций алгоритма с применением их инвариантов, расчет интегральных характеристик этих конструкций и свертку распознанных конструкций с назначением им соответствующих оценок. Оценка емкостной сложности алгоритма выполняется с использованием моделей задействованных структур данных.

Проведен анализ профиля выработки катода в торцевом дуговом испарителе с арочным магнитным полем и управляемой траекторией движения катодного пятна. Получены зависимости для определения неравномерности выработки катода. Профиль выработки катода при фиксированном положении траектории катодного пятна аппроксимировался кривой Гаусса. Общий профиль выработки катода определялся суммированием профилей выработки, полученных при смещении траектории на заданный шаг. Найден оптимальный шаг смещения катодного пятна по радиусу: он соответствует 1/3 ширины зоны выработки при фиксированном положении траектории катодного пятна. При этом неравномерность выработки катода составляет менее 3 %.

Сообщается о создании в учебно-научном центре «Фотонная энергетика» фемтосекундного лазерного модуля кластера «Фемтолаб МГТУ». Назначение модуля —экспериментальные исследования многофакторных оптических, теплофизических, газодинамических, переносных процессов и характеристик активных сред фотонных энергетических установок и их конструкционных материалов в газовакуумных условиях при воздействии на конденсированные, газовые, плазменные среды интенсивного лазерного излучения ультракороткой длительности в широком диапазоне изменения спектрально-энергетических и динамических параметров воздействия.

Описан развиваемый экспериментальный метод исследования динамики и макроструктуры оптических поликанальных разрядов как в атмосферных, так и в вакуумных условиях. Для создания встречных светоэрозионных газоплазменных потоков используются две конденсированные мишени, представляющие собой алюминиевые пленки толщиной 100…200 нм, нанесенные со стороны зазора методом магнетронного распыления на стекло толщиной 2 мм. Экспериментальное определение динамики и макроструктуры поликанальных светоэрозионных разрядов выполняется методом поляризационной интерферометрии. Эти исследования необходимы при анализе и разработке широкого спектра фотонных энергоустановок высокой плотности мощности.

Радиальные ограничения области воздействия при лазерной абляции создаются как естественным образом (при сверлении глубоких отверстий), так и искусственно, преимущественно для увеличения эффективности генерации импульса отдачи или интенсивности коротковолнового излучения. В статье приводятся результаты экспериментального исследования динамики и макроструктуры оптических разрядов с аблирующей стенкой в квадратном канале, как в атмосферных, так и вакуумных условиях.

Основным поражающим фактором при подрыве бронеавтомобиля на мине является действие на экипаж высоких ускорений. Перспективный способ снижения высоких ускорений — применение сидений энергопоглощающей конструкции. При проектировании такого сиденья основной задачей для конструктора является расчет оптимальной характеристики сиденья. В статье рассмотрен метод, позволяющий произвести расчет сиденья энергопоглощающей конструкции, как для существующих образцов бронированной колесной техники, так и для находящихся на стадии проектирования.

Впервые разработаны методики регистрации и автоматизированной обработки результатов комбинированной интерферометрии светоэрозионных газоплазменных потоков и данных о массовом расходе вещества мишени. Применение методики обработки позволило оценить пространственно-временное распределение оптических (коэффициенты преломления и поглощения), теплофизических (температура, плотность, концентрация электронов), газодинамических (распределение частиц по скоростям, средне массовая скорость, давление) и оптико-механических (удельный механический импульс отдачи) характеристик светоэрозионных газоплазменных потоков. Рассмотрены особенности применения частотных фильтров на различных этапах автоматизированной обработки результатов измерений. Приведены примеры обработки экспериментальных данных, полученных при воздействии ультракоротких лазерных импульсов на конденсированные среды с использованием предлагаемой методики. В частности, впервые экспериментально получено пространственно временное распределение статического и полного давления в светоэрозионных газоплазменных потоках.

С использованием интерференционного микроскопа, выполненного по схеме Линника, экспериментально определены пороги лазерной абляции тонкопленочных металлических и полимерных мишеней при воздействии ультракоротких (45 фс) лазерных импульсов (266, 400, 800 нм). В качестве мишеней использовались микротомные срезы полимеров толщиной 5…7 мкм и металлические тонкие пленки, полученные методом магнетронного распыления. Используемая методика определения порогов, основанная на регистрации изменения диаметра кратера в зависимости от энергии импульса падающего излучения, позволяет снизить требования к оптическим свойствам поверхности исследуемого образца по сравнению c методикой, основанной на регистрации изменения глубины или объема кратера.

Выполнен сравнительный анализ методов экспериментальной регистрации оптико-механических характеристик, в том числе малых и сверхмалых импульсов отдачи при взаимодействии мощного лазерного излучения с твердотельными мишенями. Обсуждаются области применения, чувствительность, пространственная и временная разрешающая способность, сложность инструментальной реализации этих диагностических методов, а также взаимное соответствие результатов, полученных с их использованием.

Представлен анализ широко используемых зависимостей сопротивления качению пневматических шин от вертикальной нагрузки и давления воздуха в шине, отмечены их достоинства и недостатки. Предложены пути повышения точности рассматриваемых зависимостей.

Рассмотрены работы кафедры «Плазменные энергетические установки» по термоэмиссионным устройствам и высокотемпературным вентилям для систем преобразования тока космических энергодвигательных установок. Приведены основные достижения в области разработки и исследования термоэмиссионных приборов плазменной электроэнергетики.

Представлен анализ широко используемых зависимостей вертикальной деформации пневматических шин от вертикальной нагрузки и давления воздуха в шине, отмечены их достоинства и недостатки. Предложены пути повышения точности рассматриваемых зависимостей.

Представлены результаты исследования прецизионной резки щелевых отверстий в листах низкоуглеродистой стали толщиной до 10 мм одномодовым излучением волоконного лазера мощностью 1 кВт. При использовании одномодового импульсно-периодического излучения и кислорода получено от 30 до 70 калибров щелей при их ширине до 60 мкм. Измерены скорость резки (50…100 мм/мин), шероховатость, твердость поверхности реза и определена фазовая структура стали. Вычислены эффективность прецизионной резки (3 %) и эффективность транспортировки излучения (25 %) в «волноводном» режиме. Предложена качественная модель лазерно-кислородной резки при глубоком каналировании.

Приведены результаты исследования тепловых процессов при заряде и разряде элемента литий-ионной батареи, выполненного в целях прогнозирования его температурного состояния. Определены количество теплоты, отдаваемой элементом в окружающее пространство, температурный уровень и электрические характеристики элемента в рабочем процессе. Объектом экспериментального исследования стал литий-ионный аккумулятор емкостью 150 А · ч. Созданный для этих целей испытательный стенд позволяет проводить заряд элемента токами в диапазоне 20…75 А и разряд токами 30…150 А. Количество отведенной от аккумулятора теплоты определялось методом калориметрирования. Температура стенок аккумулятора при естественном охлаждении измерялась с помощью тепловизора в диапазоне температур 18…65 °С на разных режимах. Получены значения отводимой тепловой мощности, суммарного количества отведенной теплоты, внутреннего сопротивления аккумулятора в процессах заряда и разряда на разных токах и при различных начальных температурах процессов.

В данной статье рассмотрены вопросы повышения курсовой и траекторной устойчивости многоосной колесной машины (МКМ) путем разработки алгоритмов управления тяговыми электродвигателями привода ведущих колес. Предложен алгоритм работы системы динамической стабилизации курсовой и траекторной устойчивости МКМ в результате изменения крутящих моментов на ведущих колесах. Разработан метод расчета изменения крутящих моментов на ведущих колесах, обеспечивающий практическую реализацию предложенного метода управления. Методами имитационного математического моделирования при выполнении МКМ маневров «поворот» и «переставка» доказана работоспособность предложенного закона динамической стабилизации движения для МКМ, оснащенных электромеханическими трансмиссиями.

Представлены результаты исследования, объектом которого является плазмохимический реактор нового воздушно-плазменного медицинского аппарата для экзогенной NO-терапии на основе нестационарных импульсных разрядов в воздухе. Описан принципиально новый метод генерации оксида азота, основанный на использовании неравновесной плазмы импульсных разрядов в потоке воздуха при атмосферном давлении. Использование термически неравновесной плазмы позволяет, с одной стороны, получить высокую эффективность выхода оксида азота, с другой стороны, существенно снизить энергозатраты за счет исключения цепочки нагрев газа — охлаждение газа, из-за чего отпадает необходимость интенсивного охлаждения элементов конструкции разрядного устройства. Немаловажное свойство разрабатываемого аппарата — возможность регулирования в широком диапазоне содержания оксида азота в выходном потоке, что является необходимым фактором для лечения различных патологий.

Представлены результаты экспериментального исследования процессов плазменной обработки кварцевых частиц в аргоновой струе стационарных электродуговых плазмотронов различного типа и мощности. Установлены особенности модификации гранулометрического состава, структуры и химического состава твердофазных примесей и газожидкостных включений перерабатываемых концентратов. Определены условия осуществления процесса, при которых может быть получен особо чистый кварцевый концентрат.

Проведен поиск и анализ известных типов перспективных транспортных средств высокой проходимости с колесными движителями, имеющими независимую подвеску. Сравнительный анализ существующих и перспективных транспортных средств позволил выявить наиболее перспективные образцы и технические решения, способные обеспечить наземную транспортную инфраструктуру, в том числе в труднодоступных районах Российской Федерации.

Рассмотрена проблема возникновения момента вращения относительно оси двигателя с анодным слоем. Показано, что момент вращения возникает в результате азимутального отклонения ионов в ускорительном канале при движении ионов в радиальном магнитном поле. Изучено влияние азимутального отклонения ионов в двигателе с анодным слоем на угловое ускорение космического аппарата. Получены зависимости, связывающие угловое ускорение аппарата с азимутальным отклонением ионов для различных рабочих режимов двигателя, массогабаритных характеристик летательных аппаратов и различных рабочих веществ. Приведены способы устранения влияния азимутального отклонения на вращение космического аппарата.

Изложена история развития двигательного направления на кафедре плазменных энергетических установок. С момента создания кафедра большое внимание уделяла исследованию и разработке сильноточных плазменных устройств, в том числе электроракетных двигателей. В хронологическом порядке показаны ключевые моменты в разработке и испытаниях электродуговых и торцевых сильноточных двигателей, электродов для униполярных генераторов, вакуумных плавильных печей и атмосферных плазмотронов, катодо-компенсаторов для стационарных плазменных двигателей и в разработке методик ускоренных испытаний таких катодов.

Рассмотрены этапы сборки тяжелого искусственного спутника Земли (ИСЗ) на орбите Международной космической станции (МКС). Показано, что электрическая мощность, вырабатываемая солнечными батареями на борту МКС, достаточна для питания солнечной электроракетной двигательной установки (СЭРДУ), которая могла бы корректировать орбиту МКС вместо используемых в настоящее время жидкостных ракетных двигателей с большим расходом топлива. Проведенные расчеты подтвердили возможность корректировать орбиту с помощью длительно работающей легкой СЭРДУ, ИСЗ меньших размеров и массы можно удерживать на минимальной высоте орбиты с использованием СЭРДУ. Получена аналитическая зависимость для расчета минимальной высоты, с которой ИСЗ может быть переведен на более высокую орбиту с помощью СЭРДУ определенных размеров и массы.

Рассмотрен методический подход к формированию математических моделей для определения временных характеристик противоправных действий в отношении информационных ресурсов компьютерных систем с целью обоснования требований к способам и средствам защиты информации от несанкционированного доступа. Приведен вариант логико-лингвистического представления функционального описания такого рода действий как инструмента их первичной формализации.

Приводится обзор некоторых наиболее известных работ по регулированию процессов идентификации и аутентификации пользователей систем государственных услуг, электронной коммерции и информационных систем государственных органов. Анализ рассмотренных работ показывает необходимость создания отечественной нормативной базы по вопросам идентификации и аутентификации. При разработке регулирующих документов необходимо учитывать мировой опыт. В частности, требуется нормативное введение уровней гарантий аутентификации в зависимости от результатов оценки рисков для тех или иных государственных систем. При этом необходимо учитывать технологии аутентификации, используемые или планируемые к применению в указанных информационных системах.

Рассмотрены проблемы целевой подготовки специалистов, необходимых государственным структурам в условиях рыночной экономики, и вопросы организации работы по обеспечению требуемого количества и качества контингента абитуриентов, поступающих в вуз. Приведены результаты мониторинга студентов 1-го и 2-го курсов факультета «Информатика и системы управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана по изучению степени адаптации студентов к учебе в университете. Результаты мониторинга позволяют оптимизировать этот процесс и выработать рекомендации по организации работы вуза в общеобразовательных учреждениях со школьниками и учителями и планированию работы по целевой подготовке специалистов в вузе.

Рассмотрены вопросы создания лабораторного стенда для проведения обучения и повышения квалификации специалистов в области технической защиты информации.

Рассмотрены подходы к формированию имитационного стенда для моделирования действий нарушителя в защищенной информационно-телекоммуникационной инфраструктуре. Приведены основные требования к имитационному стенду, указаны основные задачи и перечень угроз информационной безопасности, дано представление о составе имитационного стенда, приведены архитектура имитационного стенда и краткое описание составляющих его элементов.

Представлен обзор существующих типов обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа на объектах информатизации. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к средствам защиты информации от несанкционированного доступа (СЗИ от НСД). Описаны основные подсистемы работы СЗИ от НСД, а также рекомендации по настройке этих подсистем. Сделан вывод о корректности и адекватности применения правильно настроенного комплекса СЗИ от НСД.

Рассмотрены вопросы правильного выбора сертифицированных средств защиты информации, не отнесенной к сведениям, составляющим государственную тайну, обрабатываемой в информационных системах персональных данных, с учетом требований, предъявляемых актуальными нормативно-методическими документами ФСТЭК России к таким системам.

Для повышения точности оценки параметров математических моделей речевого сигнала предлагается использовать методы контурного анализа изображений применительно к графическим спектрограммам. Использование векторизации обеспечивает возможность выделения индивидуальных признаков речи на основе статистического анализа характеристик контуров на спектрограмме. Каждый из выделенных контуров является незамкнутой линией, содержащей информацию об изменении мгновенной частоты и амплитуды компонента речевого сигнала (речевого вокализма). При этом учитываются следующие особенности речевого сигнала: средняя скорость изменения частоты основного тона, минимальное расстояние между отдельными гармониками, взаимная корреляция уровня сигнала для соседних следов фонообъектов. В настоящей работе рассмотрен подход к формированию массива данных, описывающего графическую спектрограмму речевого сигнала в векторном формате. Показано, что представление графической спектрограммы как массива отдельных контуров дает новые возможности в области анализа, синтеза, обработки и классификации речевых сигналов.

Представлены первые результаты работы, посвященной исследованию процесса выгрузки трафика мобильных сетей через повсеместно развернутые сети Wi-Fi. Предложены варианты оптимизации этого процесса путем управления служебной нагрузкой. Разработан адаптивный алгоритм снижения объема служебной информации, учитывающий поведение абонента.

Проанализированы основные направления верификации протоколов когерентности и сопутствующие проблемы. Сформулирована проблема когерентности памяти, присущая мультипроцессорным системам, и кратко описаны аппаратные пути ее решения — протоколы когерентности. Рассмотрены методы верификации протоколов когерентности. Особое внимание уделено параметризованной верификации, призванной предоставить доказательство корректности протокола с любым числом агентов. Обозначены достоинства и недостатки существующих методов и определены направления дальнейшей работы по верификации протоколов, разработанных для микропроцессоров архитектуры «Эльбрус».

К числу основных компонентов любой методики относятся взаимосвязанные методы, ориентированные на успешное выполнение какой-либо деятельности. В статье рассмотрены проблемы разработки взаимосвязанных методов, ориентированных на решение основных задач проектирования реляционных баз данных, представленных в табличном виде. К этим проблемам относятся: приведение заполненных таблиц к реляционному виду, нормализация заполненных таблиц, назначение ключевых полей в заполненных таблицах, формирование связей между заполненными таблицами, объединение и разбиение заполненных таблиц, анализ применимости современных теоретических и практических разработок.

В последние десятилетия информационные системы получили широкое распространение. Практически каждое предприятие в той или иной форме использует информационную систему в своей работе. При этом существует ряд нерешенных проблем, связанных с внедрением таких систем. Одной из этих проблем является отсутствие общих формальных моделей и методов оценки качества внедрения, которые позволили бы принимать обоснованные управленческие решения и оценивать истинные эффекты от внедрения информационной системы. В статье сформулировано понятие качества внедрения информационной системы, приведены показатели качества внедрения. Рассмотрена модель оценки качества внедрения информационной системы на основе агрегирования показателей качества. Эта модель включает в себя агрегирование показателей с использованием интеграла Шоке. На примере из прикладной области показано, что показатели качества внедрения могут быть взаимозависимыми. Интеграл Шоке, в отличие от традиционных операторов агрегирования, позволяет учитывать возможные взаимовлияния этих показателей.

Рассмотрены вопросы планирования распределения программных модулей по узлам однородной вычислительной системы с разделяемой памятью. В качестве инструмента планирования использованы временные диаграммы ранних сроков окончания выполнения программных модулей. Это позволяет заранее распределять модули по узлам вычислительной системы и минимизировать время решения поставленной задачи и количество процессоров, используемых для ее решения. При вычислении ранних сроков окончания выполнения программных модулей учитывалось время передачи информации между нитями, составленными из программных модулей. На основе этих диаграмм созданы нити программных модулей, каждая из которых выполнена на своем процессоре. Между некоторыми процессорами существует обмен информацией, требующий определенных временных затрат, которые необходимо учесть, скорректировав соответствующим образом временные диаграммы. В ряде случаев некоторое количество процессоров может быть использовано в качестве передающих звеньев (транзитных вычислительных элементов). Построение плана распределения программных модулей по процессорам рассмотрено на примере структуры вычислительной системы из класса Dn-графов типа «Циркулянт» G(11, 1, 2, 5). Так как диаметр этой вычислительной системы равен двум, то максимальное количество транзитных процессоров для соответствующей передачи равно единице. Алгоритм обработки данных представлен в виде граф-схемы, в которой цикл по счетчику циклов приведен в явном виде, так как реализация этой части алгоритма является наиболее сложной. Вначале нити распределяются по процессорам произвольно, затем осуществляется построение межнитевых связей. Здесь важно, чтобы количество неиспользуемых в заданные отрезки времени процессоров было достаточным для построения этих связей. При этом в случае необходимости можно минимизировать количество транзитных процессоров и время решаемой задачи, осуществляя различные вари- анты размещения нитей на вычислительных модулях.

Описаны реализация и построение миварного пространства и интерпретатора языка запросов на базе технологической платформы «1С: Предприятие 8.2». Миварное пространство создано на базе регистра сведений, что позволяет использовать стандартные операции «Срез первых» и «Срез последних» для определения требуемых состояний отношений реляционной базы данных. Интерпретатор реализован в виде обработки, которая выделяет операции из результата выполнения запроса к миварному пространству, связанные с обработкой многомерных пространств, и преобразует их в запрос к объектам конфигурации. Результат этого запроса к объектам конфигурации в дальнейшем преобразуется интерпретатором в множества отношений реляционной модели. Таким образом, миварное представление реляционных баз данных позволяет использовать SQL-запросы из предыдущих кадровых систем. В статье приведены также экранные формы, демонстрирующие работу интерпретатора.

Проведен анализ алгоритмов перевода двоичного кода правильных дробей в двоично-десятичный код и двоично-десятичного кода целых чисел в двоичный код. Выявлено, что при рациональном выборе алгоритмов обоих видов перевода требуется совершать одни и те же арифметические операции, все действия должны выполняться над двоично-десятичными числами в десятичной системе счисления. Для реализации преобразователей рассматриваемых кодов и чисел аппаратными средствами целесообразно применять двоично-десятичный код 8421. При этом для обоих видов перевода требуется выполнять одинаковую коррекцию тетрад элементарными преобразователями одного типа. Показано, что объединение элементарных преобразователей позволяет сократить число каскадов комбинационной схемы многоразрядных преобразователей и тем самым уменьшить задержки распространения сигналов. Моделирование 32-разрядного преобразователя двоичного кода правильных дробей в двоично-десятичный код, схема которого реализована на ПЛИС SPARTAN-II, SPARTAN-3, SPARTAN-6 фирмы Xilinx, показало, что задержка распространения сигнала составляет ~35…50 нс.

Значительное место в современной дискретной математике занимают комбинаторные методы, развитие которых за последние десятилетия нашло отражение в многообразных научных публикациях. Активизации комбинаторных вычислений в последнее время, несомненно, способствовало растущее практическое значение вычислений комбинаторного характера. Развитие этих методов обусловлено появлением разнообразных задач дискретной математики, связанных с алгоритмами построения и подсчета числа некоторых конфигураций из элементов данного множества. Такие конфигурации строятся в соответствии с определенными правилами и называются обычно комбинаторными. Предлагается методика, которая позволила бы разработчикам компьютерных систем численно оценивать степень соответствия различных распределенных компьютерных систем выдвигаемым требованиям. Обосновываются комбинаторные методы выбора компьютерной системы по заданным признакам, используемым для описания требований задачи и ресурсов системы (в качестве признаков может применяться производительность, модульность, отказоустойчивость, удобство обслуживания и т. п.).