В статье представлен краткий исторический очерк исследования эффективности целенаправленных процессов функционирования систем, выполнен обзор некоторых актуальных задач исследования операционных свойств, решаемых за рубежом. На основе анализа особенностей исследования эффективности целенаправленных процессов функционирования систем и ряда других операционных свойств отечественными и зарубежными авторами сделан вывод об актуальности решения современных задач исследования операционных свойств на основе аналитического оценивания их показателей. Описаны новые направления исследований операционных свойств систем и процессов их функционирования, таких как потенциал систем и операционные свойства использования информационных технологий. Приведены особенности совершенствуемых систем и процессов их функционирования, а также роль информационных технологий при функционировании совершенствуемых систем.
Описаны особенности целенаправленных изменений систем и переходных процессов при функционировании совершенствуемых систем. Объяснена роль информационных технологий при изменениях функционирования систем. Полученные результаты позволили исследовать операционные свойства совершенствуемых систем и использования информационных технологий. Предложены примеры моделей формирования эффектов функционирования совершенствуемой системы. Модели разработаны с учетом реализации информационных и неинформационных действий при функционировании такой системы. Для унифицированного оценивания показателей операционных свойств предложен метод аналитического оценивания, который основан на применении последовательности вводимых унифицированных схем оценивания. Предложена последовательность из трех таких схем, позволяющая оценить все описанные операционные свойства. Раскрыты особенности оценивания с использованием предложенных схем. Полученные результаты должны позволить перейти к решению задач исследования на математических моделях. Полученные результаты проиллюстрированы на примере расчета показателей операционных свойств использования информационных технологий.
Отказ от традиционных принципов разделения передаваемой информации на услуги в пользу полимодального представления информации требует разработки новой конструктивной теории построения полимодальных инфокоммуникационных систем. Одним из ее краеугольных камней является количественная оценка степени достижения цели функционирования таких систем и доли участия в этом результате абонентских терминалов. В работе предложен подход к оцениванию эффективности полимодальных систем на основе показателя удельной себестоимости.
Математические модели систем «Личность–Деятельность–Эффективность», позволяющие на основе статистических данных прогнозировать эффективность деятель ности личности по ее психологическим особенностям, востребованы в современной сфере управления. Возможность прогнозирования эффективности сотрудника по результатам его тестирования позволяет оптимизировать расходы учреждения или предприятия и уменьшить издержки, связанные с неудачными решениями в области кадровой политики. В настоящей работе рассмотрены предпосылки для применения аппарата байесовских сетей в моделировании систем указанного типа.
В данной статье анализируется воздействие, которое психологическая защита оказывает на усвоение современных информационных технологий. Рассматриваются различные типы людей с преобладанием определенного вида психологической защиты. Даются рекомендации по превенции усиления психологической защиты при освоении новейших информационных технологий.
Проведены исследования возможностей аугментации (искусственного размножения) обучающих данных в задаче классификации с использованием деформирующих преобразований обрабатываемых изображений. Представлены математическая модель и быстродействующий алгоритм выполнения деформирующего преобразования изображения, при использовании которых исходное изображение преобразуется с сохранением своей структурной основы и отсутствием краевых эффектов. Предложенный алгоритм используется для аугментации наборов изображений в задаче классификации, содержащих относительно небольшое количество обучающих примеров. Аугментация исходной выборки осуществляется в два этапа, включающих зеркальное отображение и деформирующее преобразование каждого исходного изображения. Для проверки эффективности подобной техники аугментации в статье проводится обучение нейронных сетей – классификаторов различного вида: сверточных сетей стандартной архитектуры (convolutional neural network, CNN) и сетей с остаточными связями (deep residual network, DRN). Особенностью реализуемого подхода при решении рассматриваемой задачи является также отказ от использования предобученных нейронных сетей с большим количеством слоев и дальнейшим переносом обучения, поскольку их применение несет за собой затраты с точки зрения используемого вычислительного ресурса. Показано, что эффективность классификации изображений при реализации предложенного метода аугментации обучающих данных на выборках малого и среднего объема повышается до статистически значимых значений используемой метрики.
Оценка защищенности сетей цифровой радиосвязи при деструктивных воздействиях злоумышленника является важной задачей. Однако для случайного множественного доступа к среде типа ALOHA в сетях цифровой радиосвязи такая оценка не проводилась. В работе представлена аналитическая модель случайного множественного доступа к среде типа ALOHA в условиях деструктивных воздействий. В этой модели в качестве результирующего показателя оценки эффективности случайного доступа выступает обобщенный показатель, включающий вероятность успешного голосового соединения, передачи служебной команды, тестового сообщения или мультимедийного файла, степень наполнения и степень переполнения пакетами данных сети цифровой радиосвязи. Новый комплексный показатель — вероятность успешного голосового соединения, передачи служебной команды, тестового сообщения или мультимедийного файла — учитывает известные вероятности успешной доставки пакета данных, создания коллизии и свободного канала, а также новые средние времена передачи последовательности пакетов данных и коллизии, образованной при такой передаче. Новые показатели – степень наполнения и степень переполнения пакетами данных в сети цифровой радиосвязи определяют, насколько близко (далеко) от максимума находится значение комплексного показателя. Модель учитывает потенциально возможные деструктивные воздействия со стороны злоумышленника путем уточнения аналитических выражений для известных вероятностных и новых временных характеристик. Установлено, во-первых, количественная взаимосвязь между вероятностью успешного голосового соединения, передачи служебной команды, тестового сообщения или мультимедийного файла и средней длительностью коллизии в канале передачи данных, а, во-вторых, для гарантированного вывода из строя сети цифровой радиосвязи со случайным множественным доступом к среде типа ALOHA злоумышленник должен постоянно осуществлять деструктивное воздействие. Результаты работы применимы в области проектирования сетей цифровой радиосвязи, функционирующих в условиях деструктивных воздействий, а также при разработке автоматических систем оптимизации работы сетей цифровой радиосвязи и их защиты от таких воздействий.
Объектами данного исследования являются существующие и перспективные информационные технологии, формирующие основу концепций «Индустрия 4.0» и кибер-физических систем (КФС), и соответствующие предприятия, на которых они внедряются. В статье в качестве примеров таких предприятий рассматриваются транспортно-логистические и промышленные предприятия. Цель проведенных исследований состоит в анализе влияния интеллектуальных информационных технологий (ИИТ), разрабатываемых в рамках проектов «Индустрия 4.0» и соответствующих кибер-физических систем, на изменения принципов и способов управления указанными предприятиями в настоящее время и в ближайшем будущем. В статье на конкретных практических примерах проводится иллюстрация происходящих изменений, вызванных внедрением ИИТ. Анализ литературы и практических примеров Индустрии 4.0 показал, что наряду с развитием информационных и инженерных технологий Индустрии 4.0 в экономической части управления транспортно-логистическими и промышленными предприятиями отсутствует четкое понимание и описание бизнес-моделей, в рамках которых эти технологии могут применяться. Проанализированные примеры из практики позволяют сделать вывод, что технологии Индустрии 4.0 и киберфизических систем используются контекстно в виде лишь ограниченного набора той или иной функциональности. Основная же идея Индустрии 4.0 и КФС — создание самоорганизующихся и самоадаптирующихся динамических сетевых структур поставок на протяжении всего жизненного цикла изделий для реализации максимально гибкого индивидуального производства с затратами массового поточного производства — на данный момент реализована лишь в ряде исследовательских проектов. В статье предложена оригинальная интерпретация сервис-ориентированного подхода к описанию и решению задач оценивания и выбора эффективных стратегий использования ИИТ на существующих и перспективных предприятиях. Данная интерпретация базируется на разрабатываемой авторами статьи теории управления структурной динамикой сложных объектов.
Сегодня вопрос обеспечения безопасности функционирования сетей цифровой радиосвязи в условиях деструктивных воздействий со стороны злоумышленника имеет особое значение. Для предотвращения деструктивных воздействий на физическом уровне OSI применяются методы помехозащиты, а на сетевом и высших уровнях – шифрование. Практика показывает, что наиболее опасные уязвимости для деструктивных воздействий сосредоточены на канальном уровне сетей цифровой радиосвязи в процедурах, отвечающих за случайный множественный доступ абонентов к среде.
И только для процедуры случайного множественного доступа к среде сетей цифровой радиосвязи типа S-ALOHA разработаны математические модели, позволяющие оценивать эффективность её функционирования в условиях потенциально возможных деструктивных воздействий. Даная процедура применяется в сетях цифровой радиосвязи стандартов GSM, TETRA, DMR, LTE. Однако в Wi-Fi и Bluetooth сетях, используемых в настоящее время в каждом доме, применяется процедура случайного множественного доступа к среде типа CSMA/CA. В работе представлена математическая модель процедуры случайного множественного доступа к среде сетей цифровой радиосвязи типа CSMA/CA. Модель учитывает потенциально возможные деструктивные воздействия со стороны злоумышленника путем уточнения аналитических выражений для вероятностных и временных характеристик в известных моделях, а также за счет использования нового показателя – вероятности занятости канала связи. В Wi-Fi и Bluetooth сетях в случае занятости канала связи по причине коллизии или успешной передачи таймер отсрочки передачи каждого абонентского терминала останавливается. В известных моделях данная особенность сетей цифровой радиосвязи со случайным множественным доступом к среде типа CSMA/CA не учитывается, а в настоящей работе учитывается с использованием вероятности занятости канала связи. Установлено, что при потенциально возможных деструктивных воздействиях эффективность существующих алгоритмов реализации случайного множественного доступа к среде типа CSMA/CA стремится к нулю. Результаты работы применимы в области разработки алгоритмов автоматического восстановления работоспособности сетей цифровой радиосвязи на канальном уровне OSI.
Когнитивная радио-ad-hoc-сеть (CRAHN) — это безынфраструктурная сетевая модель когнитивного радио, разработанная для ситуативного применения. Регулирование распределения ресурсов в CRAHN может быть рассмотрено как проблема ограничения энергии. Эффективному распределению спектра с использованием различных протоколов посвящено множество исследований. В этой работе модель Spectrum-Map-Empowered Opportunistic Routing (SMOR) была использована в качестве фундаментальной модели маршрутизации данны. Представлено решение по энергоэффективному оптимальному распределению спектра. Улучшена ранее модифицированная модель SMOR для энергоэффективного и оптимального распределения ресурсов с использованием алгоритма вершинного поиска с аппроксимацией на основе градиента. Изначально проблема распределения ресурсов была смоделирована как проблема невыпуклой оптимизации. Распределение мощности, адаптация скорости передачи данных, распределение каналов и политика пользовательского планирования оптимизированы для максимизации энергоэффективности во время передачи данных. Предлагаемый алгоритм вершинного поиска решает проблему оптимизации путем определения интервала обучения для определения канала и распределения энергии. Экспериментальные результаты подтверждают, что предлагаемая модифицированная модель SMOR(VS-M-SMOR), основанная на вершинном поиске, обеспечивает оптимальное распределение ресурсов.
В статье рассматриваются методологические основы организационно-технологического управления (ОТУ) защитой информационного ресурса (ЗИР) систем электронного документооборота (СЭД) на базе программных средств (ПСр) защиты информации. Разработана концептуальная модель управления ЗИР СЭД на основе концептуальной проработки аспектов формирования методологии ОТУ ЗИР СЭД на базе ПСр ЗИР, обладающая широкими возможностями по ее использованию для разработки способов решения управленческих задач. Представлена методика управления эффективностью функционирования подсистемы защиты информационного ресурса (ПЗИР) в СЭД, предполагающая оптимизацию управляемых параметров подсистемы, обеспечивающих максимизацию интегрального показателя эффективности функционирования ПЗИР, и соответ-ственно, выполнение требований, предъявляемых к подсистеме. Приведен алгоритм определения оптимальных значений управляемых параметров ПЗИР и оптимального значения интегрального показателя эффективности функционирования подсистемы, обеспечивающий возможность создания конкретных подсистем автоматизированного управления эффективностью функционирования ПЗИР в СЭД. Анализируются результаты расчетов по исследованию показателя временной неконфликтности функционирования ПЗИР.
В статье представлена динамическая модель функционирования системы защиты информации (СЗИ) от несанкционированного доступа (НСД) в автоматизированных информационных системах (АИС), созданная на основе аппарата сетей Петри. Разработана математическая модель оценки динамического показателя эффективности функционирования СЗИ от НСД в АИС на основе использования операционного метода преобразования Лапласа и численного метода решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) методом Гивенса (методом вращения). Представлен алгоритм расчета динамического показателя эффективности СЗИ от НСД в АИС с учетом выбранного метода решения СЛАУ, который в дальнейшем может быть использован при разработке комплекса программ анализа, моделирования и оценки динамического показателя эффективности СЗИ от НСД в АИС. Выбор и разработка показателя эффективности функционирования СЗИ от НСД в АИС в данной статье осуществлялся на основе анализа ГОСТ 28195-89.
Рассмотрена задача построения методологии оценки эффективности информационных систем и технологий, позволяющая количественно оценить результативность их применения. Особенностью информационных систем является их сервисный характер, что приводит к необходимости косвенного оценивания их эффективности через терминальный положительный эффект метасистемы, в интересах которой данная система была создана или адаптирована.
Приведен краткий обзор существующих подходов и методик к оцениванию эффективности информационных систем и технологий. Установлена неоднозначность используемых определений эффективности, и как следствие, сложности построения формализованной количественной методики ее оценивания.
Предложены количественные оценки эффективности информационной системы, учитывающие вероятностную природу исходных данных, используемых для построения этих оценок. Представлены варианты необходимых и достаточных критериев эффективности информационных систем, выраженные через эффективность метасистем, в интересах которых они функционируют.
В статье рассматривается история развития технологий построения ре-конфигурируемых вычислительных систем на основе кристаллов ПЛИС различных семейств. Описано пять поколений реконфигурируемых вычислительных систем с высокой плотностью компоновки, созданных на основе ПЛИС, начиная с Xilinx Virtex-E и заканчивая современными ПЛИС Virtex UltraScale. Представлены последние достижения в области проектирования энергоэффективных реконфигурируемых вычислительных систем с высокой реальной производительностью – разработанная система жидкостного охлаждения для кристаллов Virtex UltraScale, которая обеспечивает автономную циркуляцию охлаждающей жидкости в вычислительном модуле с размерами 3U на 19" для охлаждения 96-128 кристаллов ПЛИС с выделяемой суммарной тепловой мощностью 9,6-12,8 кВт. Отличительными характеристиками разработанной погружной системы жидкостного охлаждения являются высокая эффективность охлаждения с резервом мощности для проектируемых перспективных семейств ПЛИС, нечувствительностью к протечкам и их последствиям и совместимость с традиционными системами водяного охлаждения на базе промышленных чиллеров.
В статье рассмотрены основные концепты и принципы исследования операционных свойств использования информационных технологий. Исследование предполагается осуществить путем решения математических задач оценивания, анализа и синтеза по показателям операционных свойств, определяемых на основе прогнозных математических моделей эффектов использования информационных технологий на практике. Для определения таких показателей выполнен обзор подходов к описанию операционных свойств использования информационных технологий в литературе, анализ существующих практик исследования таких свойств, вскрыты основные закономерности проявления исследуемых свойств, обоснованы основные концепты и принципы исследования операционных свойств использования информационных технологий, разработана схема формирования эффектов использования информационных технологий, обоснована концептуальная схема оценивания исследуемых свойств. Полученные результаты позволяют перейти к определению необходимых показателей, рассчитываемых на математических моделях, к разработке концептуальной и математической постановок задач исследования и к их решению, как математических задач оценивания, анализа и синтеза.
В статье рассмотрены общие черты, особенности, перспективы использования различных видов операционных свойств в теории эффективности целенаправленных процессов, теории потенциала систем, при решении задач системной инженерии, задач военной науки, задач эконометрики. Показано, что использование предложенных общих подходов к использованию операционных свойств на основе прогнозирования соответствия характеристик эффектов характеристикам целей в разных условиях, на основе прогнозных математических моделей должно позволить решать значительный спектр имеющихся и новых задач в разных областях. Предложена шкала отношений порядка операционных свойств, позволяющая определить отношения между различными операционными свойствами на основе определения того, насколько полно передаются при исследовании этих свойств соответствия характеристик эффектов и целей функционирования.
Представлен подход к обеспечению устойчивости стратегии развития информационных технологий в организации, заключающийся в разработке процедуры формирования требований к значениям ключевых показателей эффективности ИТ-процессов на основе балансировки их согласованного влияния на прогнозируемые уровни достижения ИТ-целей с применением методов эволюционных вычислений. Данная процедура осуществлена посредством разработанной методики в три этапа, отличительной особенностью которой является формирование требований к уровням достижения ИТ-целей организации на основе оценок их относительной важности для обеспечения требуемого уровня ИТ-стратегии организации, а также применение высоко робастного генетического алгоритма Холланда с введением в него условий адаптации на основе выделенных контуров влияния на целевые концепты нечеткой когнитивной модели.Результаты применения методики позволяют скорректировать ИТ-стратегию и обеспечить ее устойчивость на заданном интервале планирования, что в перспективе снижает степень рассогласования между текущим и требуемым состоянием ИТ-архитектуры организации.
В статье на примере задач, возникающих при исследовании свойств продукции военного назначения, выпускающейся на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, описаны задачи исследования операционных и обменных свойств сложных технических систем. Операционные свойства систем характеризуют результаты (эффекты) функционирования систем (к операционным свойствам, в частности, отнесены эффективность функционирования системы для достижения заданной цели, потенциал системы), а обменные свойства характеризуют обмен результатами функционирования (к таким свойствам отнесены конкурентоспособность изделия, конкурентоспособность предприятия). Показано, что обменные свойства систем целесообразно изучать, используя концепцию и методологию оценивания операционных свойств систем. Введены показатели оценивания операционных свойств и на их основе введены показатели обменных свойств систем, допускающие свое прогнозное оценивание на математических моделях, что дает возможность решать спектр актуальных задач исследования операционных и обменных свойств систем. На примере одной из решаемого класса задач выполнена постановка задач исследования операционных и обменных свойств систем.
Представлен подход к совершенствованию научно-методического аппарата определения психофизиологического состояния операторов по информации от многомодального входного интерфейса автоматизированных рабочих мест. В качестве уникальной поведенческой характеристики человека, отражающей его психофизиологическое состояние, предложено использовать джиттер периода основного тона речевого сигнала, длительности и периода нажатия кнопок на клавиатуре, длительности и периода нажатия левой клавиши «мыши», а также сигнала ее перемещения. Показана возможность объединения частных оценок психофизиологического состояния оператора, определяемых как доля кадров анализируемого сигнала, на которых абсолютное значение случайного джиттера превышает пороговое значение, на основе обобщенной функции Харрингтона. в условиях изменения ПФС операторов, оцененного на основе разработанного инструментария, является адекватным задаче управления персоналом. Продемонстрирован пример повышения эффективности оптимизации закрепления производственно-технологических функций за операторами на 1,6-6,8% по сравнению с известным решением и возможность автоматизации процесса управления персоналом газодобывающих и газотранспортных предприятий.
В статье предпринята попытка использования математического аппарата нечеткой логики для оценивания эколого-экономической безопасности предприятий и оценки рисков, возникающих в ходе их хозяйственной деятельности. Проведено зонирование угроз эколого-экономической безопасности и разработан метод оценивания эффективности рекомендаций по комплексу необходимых мероприятий для предотвращения ущербов и минимизации потерь.
Определяются операционные свойства – свойства систем и процессов их функционирования, характеризующие их приспособленность к достижению целей деятельности. Рассмотрены классы практических задач, ведущих к необходимости оценивания операционных свойств – таких, как потенциал систем, эффективность, результативность, экономичность использования систем и других аналогичных операционных свойств. Вскрыта проблема исследования операционных свойств систем и процессов их функционирования, предложена концепция ее решения. Концепция основывается на использовании синтетических отношений – взаимосвязанных, вложенных и иерархичных – и на использовании метода исследования на основе построения таких синтетических отношений. В рамках концепции предложены унифицированные концептуальные схемы оценивания операционных свойств, используемых в отечественной практике, таких, как потенциал систем, эффективность, экономичность и аналогов используемых за рубежом свойств efficacy, performance, efficiency, effectiveness, capabilities. Предложена концепция моделирования в задачах исследования операционных свойств систем и процессов их функционирования. Приведены модели синтетических отношений и их использование для оценивания показателей операционных свойств систем и процессов их функционирования.
Рассматривается процесс решения задач исследования потенциала систем и эффективности их функционирования и автоматизация процессов решения этих задач. Задачи исследования потенциала систем относятся к классу новых задач, решение которых должно улучшить функционирование ряда систем, в состав которых входят взаимодействующие коллективы людей и комплексы технических устройств. Приведены примеры практически важных задач исследования потенциала систем и эффективности процессов их функционирования и источники проблемности при их решении. Вскрыта проблема решения задач исследования потенциала систем и эффективности их функционирования. Введен основной принцип исследования – принцип «погружения». На основе использования принципа «погружения» обоснованы требования к моделированию в задачах исследования потенциала систем и эффективности их функционирования, к методам и к информационным технологиям решения этих задач.
Показана практическая необходимость расширения теории графов, в частности — для моделирования и исследования технических систем. Введено понятие «эшграф», расширяющее понятие граф и, таким образом, расширяющее теорию графов. Приведены примеры использования эшграфа при моделировании ТС.
В работе рассматривается вопрос формирования процедуры функционально-параметрического анализа, лежащего в основе проведения расчета эффективности работы многофункционального комплекса при решении оперативных задач, предлагаются соотношения для расчета, отмечается целесообразность введения в комплексы устройств информационной поддержки.
В работе рассматривается вопрос обеспечения высокой эксплуатационной готовности эргатической системы. Отмечается, что безусловное выполнение оперативных задач по назначению определяется в том числе путем получения достоверной информации об эффективности работы, состоянии технических средств системы, а также об эффективности работы обслуживающего систему персонала. Предлагается подход, основанный на расчете эффективности принимаемых решений на всех стадиях жизненного цикла системы, отмечается необходимость проведения функционально-параметрического анализа, обсуждаются вопросы создания устройства информационной поддержки и реализации предлагаемых решений.
Разработка программного обеспечения на основе свободного и свободно-распространяемого программного обеспечения (ПО) — весьма востребованная в современных условиях тема. С одной стороны, набор инструментального и организационного ПО весьма широк и доступен на всех программно-аппаратных платформах, с другой — имеются значительные юридические и методологические сложности и неопределенности в практическом применении такого ПО в России. В статье рассматриваются как свободные и открытые, так и коммерческие экономически эффективные модели разработки.
Рассмотрен класс задач в социально-экономических системах, для решения которых необходимо оценивать свойство потенциала этих систем. Вскрыта проблема оценивания потенциала систем. Показана необходимость аналитического оценивания потенциала на основе использования системологических концепций. Введено понятие потенциала системы, обоснована актуальность решения задач исследования потенциала. Предложена концепция решения задач исследования потенциала, обоснованы показатели оценивания потенциала. Рассмотрены постановки ряда задач исследования потенциала в социально-экономических системах.
1 - 25 из 27 результатов