Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Информатика, вычислительная техника и управление

Применение имитационного моделирования для контроля вычислительных систем гидролокационных комплексов
# 06, июнь 2013
DOI: 10.7463/0613.0570096
Сотников А. А., Якупов Ш. З., Романовский А. С.
Предложен способ повышения достоверности контроля вычислительных систем гидролокационных комплексов. Данный способ позволяет повысить методическую достоверность системы контроля за счет применения имитационного моделирования сигналов устройств гидролокационного комплекса в режиме реального времени. В статье приведен краткий анализ структуры и принципов работы объекта контроля, отмечены основные виды возможных неисправностей и причины их возникновения, определены актуальность и область применения способа. Практическое применение способа возможно как в области технического контроля изделий в промышленности, так и для отладки бортового программного обеспечения гидролокационных комплексов, разработки новых перспективных алгоритмов обработки гидроакустических сигналов.
Спектральный метод анализа стохастических систем с разрывами траекторий, характеризуемыми чередованием эрланговских распределений
# 04, апрель 2013
DOI: 10.7463/0413.0568901
УДК: 519.63 + 519.246
Кожевников А. С., Рыбаков К. А.
В статье рассмотрены стохастические системы управления с импульсными воздействиями, которые образуют гиперэрланговские потоки событий и приводят к разрывам траекторий системы. Решается задача нахождения плотности вероятности вектора состояния. В основе решения лежит использование спектральной формы математического описания систем управления. Цель работы состоит в разработке спектрального метода анализа таких систем, основанного на разложении функций в ряды по ортонормированному базису. Рассмотренный подход существенно упрощает процесс решения задачи анализа, делая его удобным для применения современных высокопроизводительных вычислительных систем.
Преобразования аффинных систем к каноническому виду с использованием замен независимой переменной
# 07, июль 2013
DOI: 10.7463/0713.0566578
УДК: 517.938
Касаткина Т. С.
Замена переменной дифференцирования (масштабирование времени) предоставляет дополнительную степень свободы при эквивалентных преобразованиях динамических систем. Преобразование аффинных систем к каноническому виду является универсальным инструментом для решения задач управления. Рассматривается задача преобразования стационарных аффинных систем к каноническому виду с использованием замены независимой переменной (времени). Рассматриваются два типа замен: интегрируемые и неинтегрируемые. Доказано, что после выполнения интегрируемой замены аффинные системы не преобразуются к каноническому виду. Для аффинных систем третьего порядка со скалярным управлением получены условия, при которых после выполнения неинтегрируемой замены независимой переменной аффинная система преобразуются к регулярному каноническому виду.
Нейросетевая защита ресурсов автоматизированных систем от несанкционированного доступа
# 05, май 2013
DOI: 10.7463/0513.0566210
профессор, д.т.н. Булдакова Т. И.
Рассмотрена задача обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем. Проанализированы различные подходы к ограничению доступа к информационным ресурсам. Разработан алгоритм авторизации пользователей по изображению, которое сможет распознать человек и не сможет распознать интеллектуальная «программа-робот». Выбраны базовые типы искажений эталонных образов. Предложено применить динамическую нейронную сеть как своеобразный фильтр, позволяющий отбрасывать образы с высокой вероятностью распознавания. Для реализации алгоритма использована рекуррентная сеть Хопфилда.
Синтез механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон». 2. Синтез и оптимизация многосекционного манипулятора параллельной структуры для управления ориентацией космического телескопа «Миллиметрон»
# 03, март 2013
DOI: 10.7463/0413.0554360
Артеменко Ю. Н., профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Пащенко В. Н., Мартынов В. А., Волкоморов С. В., Темерев К. А., Шарыгин А. В.
Работа является второй в серии из четырех публикаций, посвященных синтезу механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон». В работе дана постановка задачи ориентации антенны радиотелескопа «Миллиметрон» с помощью многосекционного манипулятора, построенного на основе механизма параллельной кинематики типа гексапод. Рассмотрена задача синтеза манипулятора средствами системы Solid Works. Представлена 3D геометрическая модель манипулятора, построенная средствами «тяжелой» графической системы NX .5 и её приложения «Симуляция кинематических механизмов». Разработано программное приложение, предназначенное для решения прямой и обратной задач позиционирования многосекционного манипулятора. Представлена модель пятисекционного управляемого манипулятора, построенная средствами системы MatLab Simulink.
Воздействие гармонической помехи на фазовую автоподстройку второго порядка
# 05, май 2013
DOI: 10.7463/0513.0551477
Асланов Т. Г.
Воздействие гармонической помехи на фазовую автоподстройку (ФАП) приводит к искажению информации, поступающей во входном сигнале, а также к потере устойчивости ФАП. Данная статья посвящена анализу воздействия гармонической помехи на процессы синхронизации в системе ФАП второго порядка. В работе проведен анализ случаев захвата за сигнал и захвата за помеху, и получены проекции фазовой траектории на плоскости, иллюстрирующие эти режимы. Путем анализа фазовых портретов получены уравнения захвата за сигнал и за гармоническую помеху. Приведены графики зависимостей отношения сигнал/помеха от частотного рассогласования, а так же приведена бифуркационная диаграмма ФАП. В приложении сопоставляются критические значения параметров ФАП, полученные разными методами.
Оценка эффективности оптимизирующих преобразований алгоритмов операций над ультраграфами
# 01, январь 2013
DOI: 10.7463/0113.0547731
профессор Овчинников В. А., профессор Иванова Г. С., Павлов А. Е.
В статье выполнена экспериментальная оценка эффективности способов снижения временной сложности алгоритмов операций над ультраграфами. По результатам теоретического анализа алгоритмов операций над  ультраграфами определены процедуры, вносящие наибольший вклад в их вычислительную сложность, и выбраны способы её снижения. С помощью разработанного программного комплекса оценён вклад оптимизирующих преобразований в снижение вычислительной сложности операции добавления вершины в ультраграф. Результаты эксперимента показали высокую эффективность использованных преобразований – суммарное снижение вычислительной сложности алгоритма достигало 87 %.
Интерактивные методы решения задачи многокритериальной оптимизации. Обзор
# 04, апрель 2013
DOI: 10.7463/0413.0547747
Шварц Д. Т.
В статье приводится обзор современных интерактивных методов решения задачи многокритериальной оптимизации. Наиболее перспективным классом интерактивных методов являются методы, основанные на оценках, предлагаемых системой многокритериальной оптимизации альтернатив. В зависимости от того, в какой форме лицо, принимающее решения, (ЛПР) выполняет оценку решений можно выделить два класса интерактивных методов: методы, основанные на оценках функции предпочтений ЛПР; методы, основанные на парном сравнении решений. Именно эти два класса интерактивных методов более подробно рассмотрены в статье и предложены пути их дальнейшего развития и модификаций.
Анализ поточных шифров с помощью решения системы алгебраических уравнений
# 03, март 2013
DOI: 10.7463/0313.0546388
Чиликов А. А., Хузина Э. И.
Исследован метод алгебраической атаки поточных шифров на основе решения системы алгебраических уравнений. Метод применен к поточному шифру, построенному по схеме одноразового блокнота. Рассмотрены типы генераторов ключевого потока, необходимых для построения поточного шифра. Ключевой поток представляет собой псевдослучайную последовательность бит, которую комбинируют с исходным сообщением для получения шифротекста. Описан алгебраический способ нахождения ключа ключевого потока. Разработана программа, формирующая ключевой поток и систему уравнений, с целью анализа поточного шифра. Найдены максимальные параметры поточного шифра, анализ которого можно осуществить программными средствами при известных нескольких первых элементах ключевого потока, его функциях выхода и изменения состояния памяти.
Метод многовариантного эволюционного синтеза моделей на основе темплейтов
# 03, март 2013
DOI: 10.7463/0313.0550970
Монахов О. Г.
Описан алгоритм многовариантного эволюционного синтеза, объединяющий преимущества генетических алгоритмов и генетического программирования, основанный на последовательной операторной структуре хромосомы, темплейтах (шаблонах, скелетонах) алгоритмов и заданном множестве пар входных - выходных данных. Исследовано влияние множества вариантов оценок хромосомы и степени специализации темплейта на характеристики алгоритма поиска при эволюционном синтезе. Получены оценки трудоемкости данного алгоритма, проведено сравнение со стандартным методом эволюционного синтеза и показано значительное (в несколько раз) сокращение времени поиска при использовании многовариантного эволюционного алгоритма синтеза.
Ранговый анализ случайных полей
# 03, март 2013
DOI: 10.7463/0313.0541592
Горяинов В. Б.
Рассмотрен процесс двумерной авторегрессии порядка (1,1). Распределение обновляющего поля авторегрессионного уравнения предполагается неизвестным. Найден вид асимптотически локально наиболее мощных ранговых критериев проверки гипотез о коэффициентах уравнения авторегрессионного поля, основанных на приближённых ранговых метках. Построена оценка параметров авторегрессионной модели, основанная на рангах остатков наблюдений. Доказана состоятельность и асимптотическая нормальность построенной оценки. Вычислена асимптотическая относительная эффективность этой оценки по отношению к оценке наименьших квадратов. Сделан вывод о преимуществе предложенной оценки над оценкой наименьших квадратов, если обновляющее поле имеет нормальное, логистическое и двойное экспоненциальное распределение, а ранговые метки построены по гауссовской плотности.
Реализация и тестирование функции хэширования данных на основе двухмерной модели Изинга
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0541576
Белим С. В., Шерешик А. Ю.
В статье предложен алгоритм хеширования данных, основанный на возрастании энтропии при моделировании физических процессов. В качестве системы выбрана двумерная модель Изинга. Для исследования модели Изинга выбран алгоритм Метрополиса. Проведен компьютерный эксперимент для выявления коллизий и определения лавинного эффекта. Экспериментально выявлены предпочтительные параметры модели – температура и размер. Показано, что лавинный эффект становится достаточно большим при температуре на 28% выше критической. Размер системы необходимо выбирать в зависимости от требований на размер выходного дайджеста. Показано, что двумерная модель Изинга обладает достаточными перемешивающими свойствами для реализации криптографической хэш-функции.  Проведено сравнение с широко распространенными алгоритмами MD5 и SHA-1. Построенный алгоритм обладает свойством масштабирования, отсутствующим у традиционных алгоритмов хэширования.
Многокритериальная оптимизация геометрии щелевого фильтра для очистки жидкостей
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0539055
профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Мухлисуллина Д. Т., Цветков А. А.
Целью работы является трехкритериальная оптимизация геометрии щелевого фильтра, изготовленного оригинальным методом деформирующего резания. Метод разработан в МГТУ им. Н.Э. Баумана под руководством профессора Н.Н. Зубкова. Для решения задачи многокритериальной оптимизации использован развиваемый авторами интерактивный метод решения таких задач, называемый методом PREF. Метод основан на предположении, что лицо, принимающее решения (ЛПР), может непосредственно выполнять оценку предлагаемых системой многокритериальной оптимизации альтернатив. Для аппроксимации функции предпочтений ЛПР используется нейронная сеть. В работе представлена постановка задачи трехкритериального проектирования фильтра, кратко рассмотрен используемый метод решения указанной задачи и его программное обеспечение, приведены результаты вычислительных экспериментов. 
Кинематика односекционного параллельного манипулятора типа «додекапод»
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0539000
Данг С. Х.
Цель работы является исследованием кинематики односекционного параллельного манипулятора типа додекапода. Додекапод представляет собой развитие гексапода и имеет 12 степеней свободы. В статье решены прямую и обратную позиционную задачу кинематики додекапода с использованием метода трансформирования Ролла-Пича-Йора. С помощью матрицы трансформирования положения и ориентация любой плоскости может выражаться двумя способами: по направленному вектору или по трансформированию. Метод роя частиц применяется для решения задачи прямой кинематики. Результаты работы предполагается в последующем использовать для отыскания рабочего пространства додекапода, а также для решения задачи его динамики.
Подход к выбору варианта модернизации сервера ЛВС
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0535392
Постников В. М., Спиридонов С. Б.
В статье, для лица принимающего решения, приведены методы теории принятия решений, позволяющие ему провести детальный анализ  перспективных альтернативных вариантов модернизации сервера ЛВС, отобранных рабочей группой экспертов, и выбрать среди них наилучший  вариант. Даны рекомендации по использованию  приведенных методов в практической  деятельности. При этом учитывается широкий набор показателей функционирования и эксплуатации сервера, а также паспортных технических параметров. Даны практические рекомендации по количественному составу исходных перспективных альтернативных  вариантов модернизации сервера ЛВС. Приведен пример, иллюстрирующий возможности предложенного подхода к выбору варианта модернизации сервера ЛВС.
Криптографические хэш-функции, основанные на обобщённых клеточных автоматах
# 01, январь 2013
DOI: 10.7463/0113.0534640
доцент, к.т.н. Ключарёв П. Г.
В работе предложено семейство криптографических хэш-функций, основанное на использовании обобщённых клеточных автоматов. В качестве структуры хэш-функций применяется древовидная схема, в состав которой входит однонаправленная псевдослучайная функция, построенная с использованием обобщённого клеточного автомата, граф которого является графом Рамануджана. Хэш-функции из построенного семейства могут найти практическое применение в целом ряде задач обеспечения информационной безопасности, в том числе, в задачах аутентификации, обеспечения целостности информации, а также в системах электронной цифровой подписи.
Синтез механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон». 1. Возможности механизмов параллельной структуры для ориентации космического телескопа «Миллиметрон»
# 01, январь 2013
DOI: 10.7463/0113.0534292
Артеменко Ю. Н.
Данная работа открывают серию из четырех публикаций, посвященных синтезу механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон», и является вводной для этой серии. В работе представлено общее описание проекта «Миллиметрон», рассмотрены варианты конструктивных решений телескопа, обеспечивающих его заданные технические характеристики, дан обзор всей серии публикаций. Проект «Миллиметрон» направлен на создание космической обсерватории с 10-метровым криогенным радиотелескопом для работы в диапазоне длин волн 20 мм ‑ 20 мкм. Обсерватория «Миллиметрон» предназначена для проведения исследований различных типов объектов Вселенной со сверхвысокой чувствительностью (в режиме одиночного телескопа) и рекордно высоким угловым разрешением (в режиме наземно-космического интерферометра) в инфракрасном и миллиметровом диапазонах длин волн. Сверхвысокая чувствительность космического телескопа достигается за счет криогенного охлаждения зеркала антенны, теплозащитных экранов и приемной аппаратуры жидким гелием.
Синтез робастных регуляторов минимального порядка
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0533324
Козлов О. С., Скворцов Л. М.
Многие современные методы синтеза регуляторов не получили широкого практического применения. Это объясняется рядом причин, среди которых отсутствие простой и понятной связи между минимизируемым функционалом и применяемыми на практике показателями качества, а также необоснованная сложность синтезированного регулятора. В то же время в промышленности востребованы простые регуляторы низкого порядка. В статье рассматривается задача синтеза регуляторов минимального порядка, обеспечивающих заданное качество линейной непрерывной системы при неопределенности параметров объекта. Синтез выполняется c использованием показателей качества, которые очень просто выражаются через коэффициенты характеристического полинома.
Метод автоматизированного формирования контрольно-измерительного материала на основе числовой оценки уровня взаимозначимости учебных элементов
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0533251
Макаров А. В., Самохин А. В., Макаров К. В.
В настоящей статье авторы анализируют актуальную задачу автоматизированного формирования контрольно-измерительного материала, содержание которого бы наиболее полно отвечало требованиям теории педагогических измерений. Приводят ключевые недостатки существующих и широко применяемых сегодня методов автоматизированного формирования содержания тестов. Выдвигается гипотеза о необходимости учета при формировании контрольно-измерительного материала результатов семантико-логического анализа учебного материала. Приводится модель функциональных зависимостей взаимозначимости учебных элементов и весов групп контрольных заданий в соответствии с их сложностями. На основе экспериментальных исследований разработанного метода делается вывод о его состоятельности.
Cпособ повышения эффективности вычислительных комплексов цифрового имитационного моделирования гидроакустической обстановки в реальном масштабе времени
# 02, февраль 2013
DOI: 10.7463/0213.0531784
Сотников А. А.
Разработан способ повышения эффективности вычислительных комплексов цифрового имитационного моделирования гидроакустической обстановки в реальном масштабе времени. Данный способ позволяет снизить себестоимость аппаратуры и трудоемкость программирования моделирующего комплекса при сохранении требований к адекватности математической модели. В статье проведен краткий анализ структуры построения подсистемы акустики. Определены актуальность, область применения, ограничения и оценка эффективности способа. Практическое применение способа возможно при проектировании средств контроля и диагностики вычислительных систем гидролокационных комплексов, разработке бортового программного обеспечения и отработке алгоритмов гидроакустического наведения.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
© 2003-2019 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)