Институт проблем информатики Российской Академии наук
Институт проблем информатики Российской Академии наук
Российская Академия наук

Институт проблем информатики Российской Академии наук




«Системы и средства информатики»
Том 24, Выпуск 2, 2014г.

Оглавление | Об авторах

Аннотации и ключевые слова.

Методы и средства оптимального планирования параметров процессов в системах послепродажного обслуживания изделий наукоемкой продукции .

  • И. Н. Синицын  Институт проблем информатики Российской академии наук, sinitsin@dol.ru
  • А. С. Шаламов  Институт проблем информатики Российской академии наук, a-shal5@yandex.ru
  • И. В. Сергеев  Институт проблем информатики Российской академии наук, ISergeev@ipiran.ru
  • Э. Р. Корепанов  Институт проблем информатики Российской академии наук, EKorepanov@ipiran.ru
  • В. В. Белоусов  Институт проблем информатики Российской академии наук, VBelousov@ipiran.ru
  • Т. С. Гумникова  ОАО «Рособоронэкспорт», klimtat50@yandex.ru
  • В. С. Шоргин  Институт проблем информатики Российской академии наук, VShorgin@ipiran.ru
  • Е. С. Агафонов   Институт проблем информатики Российской академии наук, EAgafonov@ipiran.ru

Аннотация: Рассматриваются методы и инструментальные программные средства оптимизации систем послепродажного обслуживания (СППО) на основе стоимостных критериев для заданного уровня коэффициента технической исправности. Дается краткий обзор современных подходов к управлению жизненным циклом (ЖЦ) изделий наукоемкой продукции (ИНП), основанных на западной концепции CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support) - непрерывной информационной поддержки поставок и жизненного цикла и ее российском аналоге - ИПИ (интегрированной информационной поддержке изделий). Представлен новый стохастический подход к моделированию СППО ИНП. Данный подход использован при решении актуальной задачи оптимального проектирования и эксплуатации системы обслуживания по стоимостным критериям. Описываются методы поиска оптимальных значений параметров систем обслуживания с учетом различных критериев эффективности. Демонстрируется методическое и инструментальное программное обеспечение оптимизации затрат на поставки запасных частей (ЗЧ) и ремонт на годы вперед, вплоть до списания изделия, в условиях ограничений на выделяемые финансовые ресурсы и необходимости поддерживать заданный уровень коэффициента технической исправности.

Ключевые слова: система послепродажного обслуживания; изделие наукоемкой продукции; ремонт и поставки запасных частей; уровень готовности (исправности) парка изделий; стоимость ремонта и поставок; ограниченный бюджет; оптимизация программ ремонта и поставок запасных частей; инструментальное программное обеспечение

Согласование агрегированных и детализированных прогнозов при решении задач непараметрического прогнозирования .

  • М. М. Стенина  Московский физико-технический институт, mmedvednikova@gmail.com
  • В. В. Стрижов  Вычислительный центр им.А.А. Дородницына Российской академии наук, strijov@gmail.com

Аннотация: Исследуются задачи, связанные с прогнозированием большого числа временных рядов, образующих иерархическую структуру. К прогнозам таких рядов, как правило, предъявляется требование согласованности прогнозов по уровням иерархии. В статье предлагается алгоритм согласования прогнозов иерархических временных рядов, основанный на решении задачи оптимизации с ограничениями. Предлагаемый алгоритм позволяет проводить согласование прогнозов в случае неплоской иерархической структуры, а также учитывать физические ограничения на прогнозируемые величины, такие как неотрицательность или максимальное значение. Работа алгоритма демонстрируется на данных посуточной загруженности железнодорожных узлов в Омской области, качество прогнозов сравнивается с качеством прогнозов алгоритма оптимального согласования. Также демонстрируется работа предлагаемого алгоритма при неплоской иерархической структуре временных рядов

Ключевые слова: иерархические временные ряды; непараметрическое прогнозирование; эмпирическое распределение; согласование прогнозов

Оценивание эффективной пропускной способности узла в инфокоммуникационной тандемной сети.

  • А. В. Бородина  Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра Российской академии наук; Петрозаводский государственный университет, borodina@krc.karelia.ru
  • Е. В. Морозов  Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра Российской академии наук; Петрозаводский государственный университет, emorozov@karelia.ru

Аннотация: Исследуются свойства регенеративной оценки эффективной пропускной способности (ЭПС) коммуникационного узла тандемной сети. Ранее этот вопрос был рассмотрен для отдельного узла с входным регенерирующим процессом. Такая постановка задачи является естественной для ациклических сетей, так как входной процесс восстановления, проходя через узлы такой сети в условиях стационарности, оказывается положительно возвратным регенерирующим процессом. На основе результатов теории больших уклонений в работе предложена аппроксимация величины ЭПС, качество которой проверено моделированием на примере ряда сетей тандемного типа. Для времени обслуживания и величины нагрузки использовались распределение Вейбулла с легким хвостом, усеченное распределение Парето, а также экспоненциальное распределение, а число узлов в сети варьировалось от 2 до 40. Показано, что полученная на основе аппроксимации оценка ЭПС обеспечивает выполнение условия: оценка вероятности превышения процессом нагрузки заданного уровня всегда меньше заданного значения этой вероятности (гарантии качества сервиса, QoS - quality of service). Этот результат указывает на возможность использования предложенной аппроксимации при выборе величины ЭПС узлов инфокоммуникационных тандемных сетей высокой надежности

Ключевые слова: тандемная сеть; эффективная пропускная способность; регенерирующий входной процесс; качество обслуживания; теория больших уклонений; аппроксимация; статистическое оценивание; имитационное моделирование

Инструменты для системной верификации рекуррентного обработчика сигналов.

  • В. С. Петрухин  Институт проблем информатики Российской академии наук, cokrat2@rambler.ru
  • Д. Ю. Степченков  Институт проблем информатики Российской академии наук, stepchenkov@mail.ru
  • Н. В. Морозов  Институт проблем информатики Российской академии наук, nmorozov@ipiran.ru
  • Ю. А. Степченков  Институт проблем информатики Российской академии наук, ystepchenkov@ipiran.ru

Аннотация: Рассмотрена процедура выбора и разработки комплекса программных и аппаратных инструментов для проектирования и отладки нетрадиционного цифрового сигнального процессора на базе рекуррентно-динамической потоковой гибридной архитектуры - рекуррентного обработчика сигналов (РОС). Экспериментальный характер отрабатываемой архитектуры РОС и необходимость наличия отработанного управляющего процессора предопределили выбор в качестве элементной базы его реализации ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы) семейства Cyclone V фирмы Альтера и, соответственно, среды разработки - Quartus II. Мощные инструменты верификации, входящие в состав этой среды, позволяют сократить время получения готового проекта и существенно уменьшить аппаратные затраты. На основе сравнительного анализа и установленных критериев определен состав и предложена оптимальная структура аппаратных инструментов отладки РОС, позволяющая существенно упростить процесс верификации и отладки РОС в реальном аппаратном окружении

Ключевые слова: отладочные средства; потоковая архитектура; верификация

Создание высокопроизводительного генератора нагрузки для проверки систем высокочастотной торговли.

  • Д. К. Гурьев  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Саратов, Dmitry.Guriev@exactprosystems.com
  • М. А. Гай  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Москва, Maria.Gai@exactprosystems.com
  • И. Л. Иткин  Exactpro Systems LLC, США, Калифорния, Iosif.Itkin@exactprosystems.com
  • А. А. Терентьев   ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Саратов,a_a_terentyev@mail.ru

Аннотация: В связи с существенным ростом числа торговых заявок, вызванным развитием высокочастотной торговли, возникает необходимость и ставится задача тестирования биржевых и брокерских систем в режимах, максимально приближенных к реальным. Для обеспечения качества высоконагруженных трейдинговых систем высокой доступности применяются специализированные инструменты тестирования. Основные требования к таким инструментам - это способность создавать высокие реалистичные нагрузки, используя ограниченную аппаратную базу. В~данной статье описывается разработанный генератор нагрузки для тестирования систем автоматизированной торговли. Представлен подход, который обеспечивает высокую производительность. Созданный и описанный инструмент тестирования используется при измерении пропускной способности и времен отклика крупномасштабных биржевых и брокерских платформ, обеспечивающих технологическую инфраструктуру финансовых рынков

Ключевые слова: автоматизация тестирования; трейдинговые системы; HiVAT

Использование инструментов для пассивного тестирования при сертификации клиентов трейдинговых систем.

  • А. Н. Алексеенко  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Москва, Andrey.Alexeenko@exactprosystems.com
  • А. А. Аверина  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Кострома, Nastasya-89@bk.ru
  • Д. С. Шаров  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ», г. Кострома, Daniel.Sharov@exactprosystems.com
  • П. А. Проценко  Exactpro Systems LLC, США, Калифорния, Pavel.Protsenko@exactprosystems.com
  • И. Л. Иткин  Exactpro Systems LLC, США, Калифорния, Iosif.Itkin@exactprosystems.com

Аннотация: Жизненный цикл разработки биржевого и брокерского программного обеспечения помимо проверки функциональных и технических характеристик системы включает в себя обязательный этап интеграционного тестирования, называемый сертификацией клиентов. Этот этап призван обеспечить совместимость систем автоматизированной торговли, подключаемых к бирже или брокеру посредством финансовых протоколов (таких как Financial Information eXchange (FIX)/FAST, ITCH или специализированные бинарные интерфейсы доступа). В статье представлен оригинальный инструмент, разработанный для проверки совместимости торговых систем. Отличительная особенность разработанного инструмента - унифицированный способ поддержки множества протоколов. Приведены примеры его использования при самостоятельной сертификации участников торгов, а также при масштабных миграциях трейдинговых платформ

Ключевые слова: финансовые протоколы; FIX-протокол; тестирование совместимости; самостоятельная сертификация; торговый брокер; биржа

Технология анализа исходного кода программного обеспечения и частичных спецификаций для автоматизированной генерации тестов .

  • А. А. Андрианова  Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, aleftina.andrianova@gmail.com
  • В. М. Ицыксон  Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, vlad@icc.spbstu.ru

Аннотация: Повышение качества создаваемого программного обеспечения (ПО) является одной из основных проблем программной инженерии. Одним из путей повышения качества программ является автоматизируемая генерация тестов. В настоящей статье предлагается технология автоматизированного создания модульных тестов, комбинирующая функциональный и структурный подходы. Для обеспечения покрытия тестами путей программы используется информация, извлекаемая из исходного кода программы, а для формирования тестовых оракулов и определения параметров тестов используются частичные спецификации, заданные в форме контрактов. Разработанный подход реализован в виде инструментального прототипа, анализирующего программы на языке Java и формирующего тесткейсы для методов классов в формате JUnit, используя CoFoJa (Contracts For Java) для задания контрактов. Испытание разработанного средства на ряде тестов показало работоспособность подхода

Ключевые слова: автоматизированное тестирование программ; генерация тестов; частичные спецификации; контрактное программирование; анализ кода; SMT-solver

Обнаружение гонок в Java-программах с применением синхронизационных контрактов.

  • Д. И. Цителов  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ» tsitelov@acm.org
  • В. Ю. Трифанов  ООО «ИТС-ЭКСПЕРТ СЗ» vitaly.trifanov@gmail.com

Аннотация: Состояние гонки (data race) возникает в многопоточной программе, когда несколько потоков одновременно обращаются к одному и тому же разделяемому участку памяти, где хотя бы одно обращение - запись. Состояния гонки трудновоспроизводимы и могут приводить к повреждению глобальных структур данных, поэтому исследования в области автоматического поиска гонок ведутся уже более 20 лет. В данной статье рассматривается вопрос повышения производительности динамического поиска гонок в Java-программах без существенной потери точности. Для решения этой задачи используются синхронизационные контракты - частичные спецификации поведения программных методов и классов в многопоточной среде. Применение контрактов позволяет исключать из анализа не интересные с точки зрения поиска гонок части целевого приложения (например, сторонние библиотеки). В статье рассматриваются преимущества и ограничения подхода, описывается язык спецификации контрактов и некоторые технические детали реализации

Ключевые слова: многопоточность; состояние гонки; динамический анализ; автоматическое обнаружение ошибок

Методика извлечения пословных переводных соответствий из параллельных текстов с применением моделей дистрибутивной семантики.

  • Ю. И. Морозова  Институт проблем информатики Российской академии наук, yulia-ipi@yandex.ru
  • Е. Б. Козеренко  Институт проблем информатики Российской академии наук, kozerenko@mail.ru
  • М. М. Шарнин  Институт проблем информатики Российской академии наук, keywen1@mail.ru

Аннотация: Данная работа посвящена актуальным проблемам исследования лингвистических единиц с использованием корпусных методов. В~работе дается определение задачи извлечения переводных соответствий из параллельных текстов, рассматриваются существующие подходы к решению данной задачи и предлагается подход, основанный на применении моделей дистрибутивной семантики. Приводится описание разработанной авторами теоретической модели извлечения переводных соответствий, а также ее компьютерной реализации. Для целей исследования был создан тестовый параллельный корпус, содержащий тексты патентов на русском и французском языках. Приводятся результаты применения дистрибутивно-семантической методики, полученные в рамках эксперимента по извлечению переводных соответствий из тестового корпуса

Ключевые слова: выравнивание параллельных текстов; параллельный корпус; дистрибутивная семантика; модель векторных пространств

О проблемах реализации семантической геоинтероперабельности в Semantic Web.

  • С. К. Дулин  Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО НИИАС); Институт проблем информатики Российской академии наук, s.dulin@ccas.ru
  • Н. Г. Дулина  Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук, ngdulina@mail.ru
  • Д. А. Никишин   Институт проблем информатики Российской академии наук, dmnikishin@mail.ru

Аннотация: Проблема семантической геоинтероперабельности заключается в обеспечении согласованного взаимодействия специалистов для решения задач, требующих совместного использования георесурсов, при условии адекватного понимания ими семантики этих георесурсов. Обеспечение семантической геоинтероперабельности предполагает, что разработка средств согласованного понимания геоданных должна осуществляться на основе сравнительного анализа существующих метасхем баз геоданных с учетом многофакторности взаимодействия пользователей и семантики, заложенной в пространственные онтологии и/или геотезаурусы и классификаторы. Ключевой задачей семантической геоинтероперабельности является создание единой концептуальной модели представления и согласованного понимания пользователями геоданных на основе интеграции пространственно-распределенной информации.
Работа посвящена обсуждению понятия семантической интероперабельности, аспектам реализации семантической геоинтероперабельности географической информации (ГИ) и стандартам семантической геоинтероперабельности

Ключевые слова: геоданные; семантическая геоинтероперабельность; онтологии; Semantic Web

Аналитические аспекты мультиагентных распределенных систем управления.

  • А. П. Сучков  Институт проблем информатики Российской академии наук, asuchkov@ipiran.ru

Аннотация: Рассматриваются вопросы применения мультиагентного подхода к созданию интегрированных систем ситуационного управления с учетом их характерных особенностей, таких как сложность среды взаимодействия, независимость, автономность, децентрализация. Изучается организация мультиагентной системы управления и структура агента, реализующего модифицированный цикл управления НОРД (наблюдение-ориентирование-решение-действие) для создания системы распределенных ситуационных центров (СРСЦ). Систематизированы методы анализа данных на всех стадиях цикла управления. Изучается структура среды взаимодействия распределенной системы управления, обеспечивающей обмен не только событийной информацией, но и данными аналитики с целью поддержки процессов принятия решений при реализации целей управляющей системы. Разработаны способы формализации аналитических данных с учетом всех составляющих контролируемого пространства распределенной системы управления, включая целевую обстановку, контролируемые объекты, контролируемые ресурсы, неконтролируемые факторы

Ключевые слова: мультиагентная система; ситуационный центр; распределенная система управления; аналитические данные

Средства поддержки интернет-поиска при проведении биографических исследований.

  • И. М. Адамович  Институт проблем информатики Российской академии наук, Adam@amsd.com
  • О. И. Волков  Институт проблем информатики Российской академии наук, Volkov@amsd.com

Аннотация: Рассматривается значимая часть биографического исследования (БИ) - поиск информации в сети Интернет. Исследуются причины трудоемкости этого поиска. С этой целью в работе рассматриваются виды информационных потребностей пользователя при проведении БИ. Выделены специфические для БИ информационные потребности и описан связанный с ними вид поиска - <<косвенный поиск>>. Сформулированы требования к технологии интернет-поиска, поддерживающей косвенный поиск и призванной существенно упростить его проведение. Описан и проанализирован пример такой технологии, организованной в форме набора правил без привлечения специального программного обеспечения (ПО). На основании анализа недостатков этой технологии сформулированы требования к специальному ПО поддержки поиска. Описана технология, базирующаяся на таком ПО, свободная от выявленных недостатков, позволяющая осуществлять эффективный биографический поиск и поддерживающая хранение его результатов и доступ к ним. Данная технология предназначена для широкого круга не являющихся профессиональными историками и биографами пользователей, что актуально в связи со все увеличивающимся общественным интересом к семейной истории

Ключевые слова: биографическое исследование; технология интернет-поиска

Информационное обеспечение мониторинга национальной безопасности в региональном разрезе.

  • Г. В. Лукьянов  Институт проблем информатики Российской академии наук, gena-mslu@mail.ru
  • Д. А. Никишин  Институт проблем информатики Российской академии наук, dmnik@a170.ipi.ac.ru
  • Г. Ф. Веревкин  Институт проблем информатики Российской академии наук, gennadij.verevckin2012@yandex.ru

Аннотация: Мониторинг и оценка национальной безопасности Российской Федерации (далее - НБРФ) предполагает обработку и учет нескольких десятков предусмотренных для этого разнообразных показателей. Априори предполагается, что показатели либо не подвержены региональной специфике, либо это влияние незначительно.
Тем не менее, проведенный анализ показал, что значительная часть показателей выводится из региональных компонент и может быть получена только из региональных источников, причем эти показатели серьезно варьируют от региона к региону, а различия имеют не только количественный, но и качественный характер. Основными факторами региональной специфики выступают существенные различия в природных, климатических и геологических условиях, хотя некоторые эксперты отмечают и неравные <<стартовые>> возможности различных регионов.
Еще одна особенность статистических показателей состоит в их достаточно формальном характере, иногда весьма опосредованно отражающем суть явления, которое они оценивают. И~только углубленное изучение ситуации позволяет выяснить причину таких расхождений.
Эти обстоятельства диктуют необходимость разработки специализированных методик, учитывающих региональную специфику при расчете основных (федеральных) показателей НБРФ. В~качестве такого решения может быть использован региональный поправочный коэффициент (РПК), который позволял бы корректировать ряд наиболее значимых с точки зрения НБРФ статистических показателей в интересах достижения большей объективности

Ключевые слова: информационное обеспечение; мониторинг; региональная дифференциация; региональная специфика; национальная безопасность; административно-территориальное устройство; субъекты Федерации

Методы интеграции облачных сервисов на примере здравоохранения.

  • Г. Я. Илюшин  Институт проблем информатики Российской академии наук, ilushin@atik.ru
  • В. И. Лиманский  Институт проблем информатики Российской академии наук, vlimansky@ipiran.ru

Аннотация: Проведен анализ традиционных подходов к интеграции множества независимых приложений в единую информационную систему (ИС), рассмотрены их достоинства и недостатки. Изложены подходы к построению эффективного решения по интеграции приложений в рамках единой ИС и сформулированы требования для решения поставленной задачи на базе построения специального интеграционного слоя ИС. Указанное решение построено на принципах сервисно-ориентированной архитектуры, позволяет использовать современные интеграционные продукты различных компаний и предлагает дополнительные архитектурные средства масштабирования, обеспечивающие возможность оптимальной загрузки программно-аппаратных средств интеграционного слоя, начиная от небольших ИС уровня предприятия и вплоть до масштабных, территориально распределенных ИС. В частности, показана возможность и целесообразность применения рассмотренного интеграционного слоя при реализации единой государственной ИС в области здравоохранения (ЕГИСЗ) для решения задачи интеграции ее компонентов в единую ИС

Ключевые слова: информационные системы; сервисно-ориентированная архитектура; SOAP; веб-сервисы; интеграция компонентов ИС; промежуточный слой; единая государственная информационная система в сфере здравоохранения; ЕГИСЗ

Применение веб-ресурсов системы знаний информатики СИНФ в учебном процессе .

  • Б. Н. Куров  Институт проблем информатики Российской академии наук, bnkurov@yandex.ru

Аннотация: Анализируется опыт применения веб-ресурсов распределенной гипермедийной системы знаний информатики СИНФ при обучении студентов. В~состав СИНФ входит журнал «Информатика: S-моделирование» и энциклопедия информатики «Инфопедия». В~журнале публикуются монографии, статьи, учебные материалы, рецензии, комментарии и различные заметки. В энциклопедии приводятся определения понятий информатики и даются необходимые к ним пояснения. Особенностью СИНФ является постоянное расширение системы знаний путем увеличения объема доступных научных и образовательных ресурсов. Показано, что используемые в учебном процессе веб-ресурсы системы знаний информатики СИНФ обеспечивают повышение качества обучения студентов. Этому также способствует применяемая методика обучения, основанная на сочетании аудиторных занятий с дистанционными (видеозанятия, удобная для студентов skype-связь с преподавателем)

Ключевые слова: веб-ресурсы; система знаний информатики; журнал «Информатика: S-моделирование»; энциклопедия информатики «Инфопедия»; учебный процесс