«Системы и средства информатики»
Том 26, Выпуск 1, 2016г.

Оглавление | Об авторах

Аннотации и ключевые слова.

РАЗРЕЖЁННЫЕ БУФЕРА - ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ВИРТУАЛЬНОЙ ПАМЯТИ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ РАСХОДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ И ЭКОНОМИИ ПРОЦЕССОРНОГО ВРЕМЕНИ.

• И. М. Адамович Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, adam@amsd.com
• Д. В. Земсков  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, dima@amsd.com

Аннотация: Рассматриваются разрежённые буфера - диапазоны адресов виртуальной памяти компьютера, для которых частично или полностью отсутствует отображение в физическую память. Такие буфера предназначены для использования в подпрограммах для передачи в них входных или получения из них выходных данных таким образом, что при чтении или записи подпрограммой данных по адресу, для которого не выделена физическая память, происходит вызов зарегистрированной подпрограммы-обработчика исключительной ситуации, выделяющей физическую память для фрагмента виртуальной памяти, к которому произошло обращение, а в случае чтения данных - заполняет выделенный фрагмент необходимыми подпрограмме данными. Действия, производимые подпрограммой-обработчиком, не влияют на исполнение подпрограммы, т. е. происходят незаметно для нее. Такой механизм позволяет избежать ненужного выделения физической памяти в случае, когда количество записанных или считанных подпрограммой данных меньше размера буфера, а в случае чтения данных - сэкономить процессорное время, необходимое для заполнения части буфера данными, которые не будут использованы подпрограммой.

Ключевые слова: информатика; виртуальная память; буфера памяти; подпрограммы; уменьшение расходования памяти; экономия процессорного времени

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ПАЦИЕНТОВ РЕГИОНАЛЬНОЙ КОНСУЛЬТАТИВНОЙ ПОЛИКЛИНИКИ.

• В. Г. Азанов  Краевая клиническая больница, Красноярск, azanov@mail.ru

Аннотация: Рассмотрена проблема доступности и оперативности оказания консультативной узкоспециализированной медицинской помощи для пациентов региональной поликлиники, обслуживающей обширный регион Российской Федерации с низкой средней плотностью населения (на примере Красноярского края). Предлагается решать данную проблему с помощью медицинской информационной системы (МИС) "Виртуальная поликлиника", в которой реализованы следующие принципы управления потоками удаленных пациентов: дифференциация пациентов по видам консультативной помощи (очное или заочное консультирование), заочное формирование маршрутного листа по оказанию очных консультативных услуг пациенту внутри региональной поликлиники, дистанционное заочное консультирование. Представлено обоснование предлагаемого подхода в виде результатов структурнофункционального моделирования предметной области по методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique). Приведены результаты моделирования управления потоками пациентов в виде диаграмм потоков данных в графической нотации IDEF0 "как было" (AS IS) и "как стало" (TO BE). Выявлены особенности дистанционного заочного консультирования и планирования индивидуального маршрута пациента в поликлинике регионального уровня (на примере краевой клинической больницы (ККБ) г. Краснояр-ска). Дано описание системы "Виртуальная поликлиника", где отражены состав и функции системы, представление данных, категории пользователей, методические и финансовые аспекты внедрения и средства мониторинга степени доступности оказываемой консультативной помощи. Продемонстрирован опыт внедрения МИС "Виртуальная поликлиника" в региональной консультативной поликлинике и 134 медицинских организациях (МО) Красноярского края, отправляющих пациентов на консультацию в ККБ.

Ключевые слова: медицинские информационные системы; дистанционное консультирование; управление потоками пациентов; индивидуальная маршрутизация пациентов; виртуальная поликлиника

АЛГОРИТМ И ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРИСТИК ВЫХОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЕННОГО РЕЛЯТИВИСТСКОГО ГЕНЕРАТОРА СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ.

• С. Е. Андреев  Институт общей физики РАН; Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники, funkmonk@rambler.ru

Аннотация: Предложена методика обработки результатов эксперимента по генерации излучения сверхвысокой частоты (СВЧ) плазменным релятивистским СВЧ-генератором. Для получения информации о спектре полученного СВЧ-импульса с высоким разрешением по частоте или времени предлагается совместное использование вейвлет-анализа и цифровой фильтрации. Программа написана в среде программирования MATLAB 7.0. Шаг дискретизации сигнала, исходящего от генератора, равен 50 пс. Плазменный релятивистский генератор (ПРГ) на ускорителе Sinus 550-80 обладает рядом уникальных свойств: работа в режиме генерации одиночного импульса или в частотно-периодическом режиме (до 50 имп./с); генерация импульсов СВЧ-излучения длительностью до 80 нс с частотами излучения от 2 до 25 ГГц; генерация как монохроматического излучения, так и излучения с многочисленными гармониками в спектре. Начальными параметрами, в частности плотностью плазмы, можно изменять режим работы ПРГ и этим регулировать характеристики излучения: центральные частоты, ширину спектра и т. д. Для выбора перечисленных режимов генерации поставлена задача - исследование зависимости поведения спектров выходного излучения от времени.

Ключевые слова: системы обработки численных данных; алгоритмы; временной ряд; преобразование Фурье; вейвлет-преобразование; СВЧ-излуче- ние; релятивистский плазменный СВЧ-генератор

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОДНОГО МЕТОДА КЛАСТЕРИЗАЦИИ И РАНЖИРОВАНИЯ МНОГОМЕРНЫХ ДАННЫХ НЕЙРОННОЙ СЕТЬЮ КОХОНЕНА.

• В. И. Аникин  Поволжский государственный университет сервиса, anikin_vi@mail.ru
• О. В. Аникина  Тольяттинский государственный университет, blue-waterfall@yandex.ru
• А. А. Карманова  ООО "НетКрэкер", turaeva.alexandra@gmail.com

Аннотация: Предложена методика кластеризации и ранжирования данных нейронной сетью (НС) Кохонена, основанная на пространственно-корреляционных свойствах обучающей выборки вне зависимости от используемого алгоритма обучения сети. Экспериментально показана возможность применения метода линейного преобразования координат образцов выборки для кластеризации слабо коррелированных пространственно неразделимых данных. Продемонстрировано использование ранжирования для выделения приграничных образцов и определения степени их близости к соседствующему кластеру, что решает проблему нахождения границ кластеров в пространственно неразделимых данных. Обоснована необходимость многослойной кластеризации в случае неравномерного пространственного распределения данных. Методика кластеризации и ранжирования иллюстрируется примером анализа эмпирических данных о финансовой отчетности российских банков. Методика удобна в применении для выборок малого и среднего объема.

Ключевые слова: многомерная кластеризация; ранжирование; нейронная сеть Кохонена; линейное преобразование; матрица корреляции; методика

ОБ ОДНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СРЕДСТВА АТТЕСТАЦИИ.

• А. К. Горшенин  Институт проблем информатики ФИЦ ИУ РАН; Московский технологический университет (МИРЭА), agorshenin@frcscs.com
• А. С. Кучин  Московский технологический университет (МИРЭА), kuchin.russia@gmail.com

Аннотация: Описаны ключевые аспекты реализации электронной многополь-зовательской системы тестирования с централизованным хранением данных и использованием ряда мер защиты информации от внешних угроз. Разработанный сервис предназначен для оценки уровня знаний и успешности прохождения различных этапов обучения. Возможность формирования баз тестов в ручном режиме позволяет создавать разнообразные проверочные работы, прежде всего в интересах проведения аттестации в рамках различных курсов в высших учебных заведениях.

Ключевые слова: автоматизация образования; дистанционное обучение; тестирование; архитектура "клиент-сервер"; MySQL; Java

ПОСТРОЕНИЕ КЛИЕНТСКИХ NET-ПРИЛОЖЕНИЙ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

• В. Н. Гридин  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук (ЦИТП РАН), info@ditc.ras.ru
• В. И. Анисимов  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук (ЦИТП РАН); Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ", vianisimov@inbox.ru
• А. Д. Ахмад  Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ", juneidavid@hotmail.com

Аннотация: Рассматриваются общие принципы и методы построения клиентских .NET-приложений в распределенных схемотехнических САПР. Показывается, что при построении таких приложений необходимо организовать передачу и получение большого числа аргументов с простыми и сложными типами данных. Отмечается, что следует учитывать возможную организацию клиент-серверных взаимодействий в гетерогенных средах, когда клиентские и серверные приложения написаны на разных языках. Приводится методика преобразования данных к единообразной форме, что обеспечивает надежность функционирования клиент-серверных взаимодействий в гетерогенных средах. Предлагается включать в программное обеспечение дополнительный информационный метод веб-службы, назначением которого является расширение WSDL (Web Service Description Language) документа, в котором отсутствует информация о выбранных при построении веб-службы способах преобразования многомерных массивов к унифицированной форме. Рассматривается содержание дополнительного информационного метода веб-службы, необходимого для построения клиентского приложения. Отмечаются особенности построения клиентских Windows-приложений и веб-приложений.

Ключевые слова: системы автоматизированного проектирования; автоматизация схемотехнического проектирования; клиент-серверные взаимодействия; веб-службы; гетерогенные среды; распределенные системы

ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЕМАНТИЧЕСКОЙ ГЕОИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ И СОГЛАСОВАНИЯ ПОНИМАНИЯ СЕМАНТИКИ ГЕОДАННЫХ.

• С. К. Дулин  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, s.dulin@ccas.ru
• Н. Г. Дулина  Вычислительный центр им. А. А. Дородницына Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, ngdulina@mail.ru
• Д. А. Никишин  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, dmnikishin@mail.ru

Аннотация: Основной задачей работы ставилась выработка целостного и по возможности всестороннего взгляда на проблему интероперабельности (ИО, англ. Interoperability) взаимодействующих информационных систем (ИС) вообще и семантического аспекта этой проблемы в частности. Рассматриваются основные причины возникновения проблемы межсистемной ИО, ее различные определения и подходы к ее структуризации, на основании чего сделана попытка структурировать проблему ИО, выявляются неоднозначные моменты и предлагаются возможные варианты их устранения. Анализируется состояние дел в области стандартизации метаданных, на основании чего сделан вывод о необходимости стандартизации форм и способов выполнения поисковых запросов и межсистемных функциональных вызовов. Рассматриваются основные моменты проблемы понимания смысла данных, существующие подходы к ее структурированию и решению.

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

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ SDN.

• В. Б. Егоров  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, vegorov@ipiran.ru

Аннотация: Подвергается разностороннему анализу широко обсуждаемая в последнее время концепция создания программно-конфигурируемых сетей SDN (software-definednetworking). Показана неочевидность ряда распростра-ненных суждений о сетях, построенных на принципах SDN, и небезусловность таких широко рекламируемых их преимуществ, как ускорение и удешевление создания, упрощение масштабирования и конфигурирования, повышение эффективности функционирования и управления при сокращении эксплуатационных затрат. Отмечены такие существенные, но обычно не акцентируемые особенности сетей SDN, как тяга к территориальной компактности, необходимость индивидуального прикладного программирования каждой конкретной сети, желательность выделенных доверенных каналов управления устройствами сетевой инфраструктуры, замедленная коммуникация между плоскостями данных и управления, сложность обеспечения надежности и доступности сети из-за централизации управления, объективные трудности сопряжения с су-ществующими традиционными сетями. Сделана попытка объяснения причин нынешней популярности концепции SDN, а также дана оценка перспектив и условий практической реализации концепции SDN в будущем.

Ключевые слова: NFV; RUNOS; SDN; виртуализация сетевых функций; "оркестровка"; "оркестровщик"; ПКС; программно-конфигурируемые сети; программно-определяемые сети; сетевая операционная система

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИТУАЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ.

• А. А. Зацаринный  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН); Институт проблем информатики ФИЦ ИУ РАН, AZatsarinny@ipiran.ru
• В. И. Королёв  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук; факультет кибернетики и информационной безопасности Научно-исследовательского ядерного университета МИФИ, vkorolev@ipiran.ru

Аннотация: Рассмотрено назначение и характеристика ситуационных центров (СЦ) как информационно-технологических объектов, обеспечивающих реализацию ситуационного управления. Ситуационный центр представля-ется системой. Отмечается сложный состав и структура информационных ресурсов, обеспечивающих принятие решений. В качестве фактора проблемы информационной безопасности (ИБ) СЦ принимается различный уровень конфиденциальности обрабатываемой информации. Информационная безопасность представляется как защита информации. Предлагается подход построения системы защиты информации (СЗИ) для СЦ на основании архитектурного подхода. При этом архитектура любой управляемой организации представляется как совокупность: бизнес-архитектура + архитектура информационных технологий (ИТ), а понятие архитектуры системы соответствует стандарту ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2008. Определены актуальные задачи ИБ СЦ.

Ключевые слова: ситуационный центр; ситуационное управление; информационные ресурсы; информационно-коммуникационные технологии; конфи-денциальность; информационная безопасность; система защиты информации; архитектурный подход

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И АНАЛИЗА МИРОВОГО ПОТОКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

• Ю. П. Калинин  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, upkalinin@mail.ru
• Ал-др А. Хорошилов  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, khoroshilov@mail.ru
• Ал-ей А. Хорошилов  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, alex_khoroshilov@mail.ru

Аннотация: Рассматриваются принципы создания системы мониторинга и анализа мирового потока научно-технической информации (НТИ), базирующиеся на современных представлениях о смысловой структуре текстов. Описываются методы и инструменты формализации смысловой структуры текстовой информации и методы создания декларативных средств для ши-рокого спектра автоматизированных систем обработки и анализа текстовой информации.

Ключевые слова: автоматизированная обработка текстов; семантический анализ; формализованное описание текста; смысловая структура; лингвисти-ческое программное обеспечение; декларативные средства

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕАКТОРА И ОПТИМИЗАЦИЯ ДЕЙСТВИЙ ПО СНИЖЕНИЮ РИСКОВ.

• Г. М. Коновалов  Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" "Проектный центр ИТЭР", g.konovalov@iterrf.ru

Аннотация: Статья посвящена одной из наиболее существенных проблем при создании международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) - обеспечению надежности. Описаны принципы, которыми руководствуются в настоящее время при анализе надежности реактора и его основных подсистем. В основу концепции повышения надежности положен так называемый RAMI-анализ (от англ. reliability, availability, maintainability, inspectability), охватывающий основные аспекты проблемы: увеличение коэффициентов надежности и готовности, возможность контроля, технического обслуживания, модернизации и замены. На примерах реальных подсистем ректора изложены основные этапы RAMI-анализа: функциональный анализ, определение коэффициентов надежности и готовности, анализ потенциальных отказов и степени их воздействия, составление списка смягчающих действий. Последний из перечисленных этапов связан с оптимизацией возможных действий по уменьшению вероятности возникновения риска и снижению времени на восстановление работоспособности. Предложена математическая модель, позволяющая автоматизировать процесс выбора наиболее эффективных и наименее затратных воздействий, сопряженный с обработкой больших массивов информации.

Ключевые слова: ИТЭР; токамак; анализ надежности больших систем; действия по смягчению рисков и повышению готовности; математические модели оптимизации надежности

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ ПРОЦЕССУАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ.

• Р. Р. Рзаев  Институт систем управления Национальной академии наук Азербайджана, raminrza@yahoo. com
• Ф. Б. Агаев  Аппарат Уполномоченного по правам человека (омбудсмена) Азербайджанской Республики, faig_agayev@yahoo. com
• А. И. Гоюшов  Институт систем управления Национальной академии наук Азербайджана, geyushev@hotmail. com
• З. Р. Джамалов  Бакинский государственный университет, zjamalov@mail.ru

Аннотация: Предлагается подход к формированию системы информационной поддержки принятия процессуальных решений (СИППР), основанный на применении механизма нечеткого вывода, реализованного в нейросетевом логическом базисе. В рамках данного подхода разработан метод, позволяющий преодолеть семантическую неопределенность в оценочных понятиях процессуального права. В качестве примера выбрана статья "Нарушение авторских или смежных прав" Уголовного кодекса Азербайджанской Республики (УК АР), на базе которой был предложен формализм для оценочного понятия "значительный ущерб" в увязке с применяемой санкцией. Для вынесения адекватного оценочному понятию наказания предлагается шкала градации возможных санкций, полученная на основе описания соответствующей правовой нормы в терминах нечетких импликативных правил.

Ключевые слова: оценочное понятие; правовая норма; нечеткое множество; многослойная нейронная сеть; нечеткий вывод

НОРМАЛЬНЫЕ И ОРТОГОНАЛЬНЫЕ СУБОПТИМАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА МНОГООБРАЗИЯХ.

• И. Н. Синицын  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, sinitsin@dol.ru

Аннотация: Для стохастических систем (СтС) на гладких многообразиях (МСтС) с винеровскими и пуассоновскими шумами в уравнениях состояния и винеровскими шумами в наблюдениях разработана теория синтеза нор-мальных и ортогональных субоптимальных фильтров (СОФ) по среднеква-дратическому критерию. Получены точные фильтрационные уравнения для МСтС. Особое внимание уделено модифицированным фильтрам на основе ненормированных распределений. Обсуждаются вопросы упрощения точных фильтрационных уравнений. Приводятся уравнения субоптимальных фильтров на основе методов нормальной аппроксимации (МНА) и статистической линеаризации (МСЛ). Для решения задач в реальном времени использование нормальных СОФ не обеспечивает необходимой точности, поэтому в основу синтеза положены методы ортогональных разложений (МОР) и квазимоментов (МКМ) для апостериорной одномерной плотности. Получены уравнения точности и чувствительности алгоритмов. В качестве тестовых примеров рассмотрены фильтры для одномерных нелинейных СтС с аддитивным и мультипликативным белым шумом. Даны некоторые обобщения разработанных алгоритмов.

Ключевые слова: апостериорное одномерное распределение; винеровский шум; квазимомент (КМ); коэффициент ортогонального разложения (КОР); метод квазимоментов (МКМ); метод нормальной аппроксимации (МНА); метод ортогональных разложений (МОР); модифицированный МНА (ММНА); модифицированный МОР (ММОР); нормальный фильтр; ортогональный СОФ (ОСОФ); первая функция чувствительности; пуассоновский шум; стохастическая система на многообразиях (МСтС); субоптимальный фильтр (СОФ)

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СО СЛОЖНЫМИ ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНЫМИ НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ.

• И. Н. Синицын  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, sinitsin@dol.ru
• В. И. Синицын  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, vsinitsin@ipiran.ru
• И. В. Сергеев  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, isergeev@ipiran.ru
• Э. Р. Корепанов  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, ekorepanov@ipiran.ru
• В. В. Белоусов  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, vbelousov@ipiran.ru
• В. С. Шоргин  Институт проблем информатики Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, vshorgin@ipiran.ru

Аннотация: Рассмотрено математическое обеспечение аналитического моделирования нормальных (гауссовских) стохастических процессов (НСтП) в дифференциальных и разностных (дискретных) стохастических системах (СтС) со сложными дробно-рациональными нелинейностями (СДРН) ска-лярного и векторного аргумента. Даны типовые представления скалярных и векторных СДРН. Получены уравнения точности и чувствительности ме-тодов нормальной аппроксимации (МНА) и статистической линеаризации (МСЛ) для аналитического моделирования нестационарных и стационарных НСтП. Рассмотрены аналитические и численные методы расчета типовых интегралов МНА (МСЛ). Обсуждается состав модуля "StS-CFRN. Analysis" алгоритмического и инструментального программного обеспечения. В приложении даны примеры вычисления типовых интегралов и коэффициентов МНА (МСЛ) для СтС с СДРН. Рассмотрены обобщения полученных алгоритмов.

Ключевые слова: аналитическое моделирование; метод нормальной аппроксимации (МНА); метод статистической линеаризации (МСЛ); модуль "StS-CFRN. Analysis"; нормальный стохастический процесс (НСтП); сложные дробно-рациональные нелинейности (СДРН); стохастическая система (СтС)