«Системы и средства информатики»
Том 32, Выпуск 3, 2022г.

Оглавление | Об авторах

Аннотации и ключевые слова.

Некоторые методические вопросы оценки уровня технологической готовности проектов информационных систем

• А. А. Зацаринный  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, AZatsarinny@ipiran.ru
• Ю. С. Ионенков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, UIonenkov@ipiran.ru

Аннотация: Статья посвящена вопросам оценки уровня технологической готовности (УТГ) проектов информационных систем (ИС). Представлен анализ существующих подходов к оценке уровня готовности проектов за рубежом и в России. Показано, что в настоящее время все большее развитие получает подход, использующий методы оценки технологической/производственной/рыночной готовности (technology/manufacturing/commercialization readiness levels - TRL/MRL/CRL), основанные на 9-уровневой шкале и позволяющие оценить уровень готовности технологии, производства и готовности продукта к выходу на рынок. Рассмотрены преимущества данных методов. Отмечено, что в России они в основном используются в корпоративных проектах и практически не применяются при разработке проектов ИС в интересах государственного управления. Сформулированы предложения по совершенствованию методов оценки проектов ИС, включая методический подход к оценке УТГ проектов.

Ключевые слова: информационная система; уровень готовности проекта; технологическая готовность; производственная готовность

Проблемы и угрозы внедрения некоторых новых цифровых технологий

• В. Е. Гаврилов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, vegavrilov@yandex.ru
• А. А. Зацаринный  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, AZatsarinny@ipiran.ru

Аннотация: Статья посвящена рассмотрению угроз, связанных с внедрением новых информационных технологий (ИТ) в условиях цифровой трансформации. Рассмотрены некоторые угрозы функционального и системного характера. Показана необходимость и определены направления развития нормативно-технической базы в части обеспечения информационной безопасности.

Ключевые слова: информационная безопасность; угрозы; информационные технологии; функциональная безопасность; системная безопасность; нормативно-методическая база

Моделирование выработки полного раннего дифференциального диагноза и прогноза состояния сложных объектов в медицине. Проблемы и перспективы

• С. Б. Румовская  Калининградский филиал Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, sophiyabr@gmail.com
• И. А. Кириков   Калининградский филиал Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, baltbipiran@mail.ru

Аннотация: Рассматривается проблематика персонализированной оценки состояния (ПОС) сложного объекта (СО) как гетерогенной системы и предлагается разработать и исследовать новый подход к повышению эффективности и качества решения проблем медицинской диагностики и прогнозирования в условиях существенного разнообразия, неоднородности и неопределенности информации об СО диагностики, а также гетерогенности процесса персонализированной оценки их состояния. Предлагается создать и исследовать методы и модели нового класса гибридных интеллектуальных систем (ГиИС) для медицинской диагностики и прогнозирования, интегрирующие разнородные модели выработки и интерпретации ПОС СО на разных этапах процесса обследования, а также комбинирующие модели ГиИС двух типов - функциональную и трансформационную.

Ключевые слова: гибридная интеллектуальная система; интеллектуальная система поддержки принятия решений; сложный объект диагностики; медицинская диагностика и прогнозирование

Модели классификации выборки вызванных потенциалов P300

• А. М. Самохина  Московский физико-технический институт, alina.samokhina@phystech.edu
• Р. Г. Нейчев   Московский физико-технический институт, neychev@phystech.edu
• В. В. Гончаренко  Московский физико-технический институт, vladislav.goncharenko@phystech.edu
• Р. К. Григорян  Московский государственный университет, grk@eegdude.ru
• В. В. Стрижов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, strijov@phystech.edu

Аннотация: Решается задача определения объекта внимания пользователя. Исследуется выбор визуального стимула по электроэнцефалограмме (ЭЭГ) с выделенными в ней вызванными потенциалами, связанными с событием, - P300. Измеряются электрические потенциалы мозга во время наблюдения визуальных стимулов. Необходимо выбрать стимул, вызвавший наибольший отклик мозга. Определяется наличие потенциала P300 на отрезке ЭЭГ. Сравниваются модели классификации потенциалов. Предлагается способ обогащения выборки, повышающий качество классификации. Вычислительные эксперименты выполнены на наборе авторских данных потенциалов P300. Набор данных собран на 60 здоровых пользователях, которым предъявлялись визуальные стимулы, и выложен в открытый доступ.

Ключевые слова: классификация; электроэнцефалограмма; потенциал, связанный с событием; выбор модели; интерфейс мозг-компьютер

Обзор подходов к пространственно-временному моделированию и выявление основных тенденций развития T-GIS

• Д. А. Никишин  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, dmnikishin@mail.ru

Аннотация: Цель данной работы - рассмотрение характерных особенностей основных подходов и соответствующих им пространственно-временных (темпоральных) моделей геоданных, предложенных в последние десятилетия, а также выявление основных тенденций развития пространственно-временного моделирования для темпоральных геоинформационных систем (T-GIS, temporal geoinformation systems). Отмечено, что говорить об общем подходе к пространственно-временному геомоделированию не приходится ввиду разнообразия требований и особенностей, присущих специфическим задачам конкретных T-GIS. Важными направлениями представляются моделирование событий и процессов на основе графов, агентно-ориентированный подход, использование парадигмы движущихся объектов, а также интеграция этих подходов воедино.

Ключевые слова: моделирование географических явлений; эволюция геообъектов; темпоральная геоинформационная система; пространственно-временная база геоданных; классификация темпоральных геомоделей

Оптимальные ассоциации устройств в сетях межмашинного взаимодействия стандартов NB-IoT и LTE-M

• Н. В. Степанов  Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП), stepanov.nikita@guap.ru
• А. М. Тюрликов  Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП), turlikov@k36.org
• В. О. Бегишев  Российский университет дружбы народов (РУДН), begishev-vo@rudn.ru

Аннотация: Новые услуги массового межмашинного взаимодействия (mMTC, massive machine-type communications), такие как мониторинг энергетических сетей, характеризуются пачечной структурой трафика, что оказывает негативное влияние на задержку доставки информации. Кроме того, они также требуют высокой надежности доставки информации и доступности сети, которые могут быть достигнуты за счет использования нескольких сетей радиодоступа (Radio Access Technology, RAT) на одном оконечном устройстве (UE, user equipment). В данной работе построена математическая модель для оценки задержки на радиоинтерфейсе в сетях с низким потреблением энергии (Low Power Wide Area Networks, LPWAN) с несколькими RAT при пачечном поступлении сообщений.

Ключевые слова: 5G; NB-IoT; LTE-M; межмашинное взаимодействие

Анализ распределения нагрузок и ресурсов в многопользовательской сети при равных межузловых потоках

• Ю. Е. Малашенко  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, malash09@ccas.ru
• И. А. Назарова  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, irina-nazar@yandex.ru

Аннотация: Анализируется метод распределения ресурсов для формирования сети связи при равных межузловых потоках. В рамках формальной математической модели пропускные способности ребер рассматриваются как компоненты вектора ресурсов различных типов, которые требуются для передачи потоков разных видов. Граф сети и сумма пропускных способностей ребер считаются заданными. Предлагается алгоритмическая процедура выбора пропускных способностей, при которых все межузловые потоки равны и достигается предельная загрузка всех ребер сети. При поиске соответствующих распределений используются значения максимальных однопродуктовых потоков, которые определяются для каждой пары узлов-корреспондентов. Вычислительные эксперименты проводились для сетей с различными структурными особенностями.

Ключевые слова: многопродуктовая потоковая модель; метод распределения ресурсов сети; уравнительное распределение межузловых потоков; предельная загрузка сети

Варианты самосинхронных регистров сдвига

• Ю. А. Степченков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, YStepchenkov@ipiran.ru
• Ю. Г. Дьяченко   Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, diaura@mail.ru
• Ю. В. Рождественский  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, YRogdest@ipiran.ru
• Н. В. Морозов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, NMorozov@ipiran.ru
• Д. Ю. Степченков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, Stepchenkov@mail.ru
• Д. Ю. Дьяченко  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, diaden87@gmail.com

Аннотация: Затрагиваются проблемы проектирования и использования са- мосинхронных (СС) регистров сдвига (РС). Самосинхронные схемы имеют свою специфику: двухфазную дисциплину работы, избыточное кодирование информации и др. За счет этого они обладают рядом преимуществ в сравнении с синхронными аналогами: независимость поведения от задержек элементов, обнаружение любых константных неисправностей и др. Статья рассматривает варианты реализации СС-регистра с различными опциями, включая установку спейсера и предустановку заданного значения в каждом разряде РС. Предлагаемые варианты обладают разной функциональностью, сложностью и быстродействием. Регистры сдвига на основе RS-триггеров обладают минимальными аппаратными затратами. Регистры сдвига на основе гистерезисных триггеров (Г-триггеров) характеризуются лучшим быстродействием. Статья анализирует их характеристики и обосновывает рекомендации по их использованию в качестве последовательно-параллельного или параллельно-последовательного порта, FIFO (First Input, First Output).

Ключевые слова: самосинхронная схема; гистерезисный триггер; RS-триггер; регистр сдвига; FIFO; последовательно-параллельный порт; аппаратные затраты; быстродействие

Методы поиска имплицитных логико-семантических отношений в моноязычных текстах

• А. А. Гончаров  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, a.gonch48@gmail.com

Аннотация: Анализируется проблема целенаправленного поиска фрагментов с имплицитными логико-семантическими отношениями (ЛСО) в моноязыч- ных текстах на естественном языке. Чтобы ответить на вопрос о том, возможен ли такой поиск, был проведен обзор работ с результатами исследований имплицитных ЛСО. Цель обзора - выявление методов, которые применяются в этих работах для создания массивов текстовых фрагментов с имплицитными ЛСО. Показано, что используются в основном два метода: (1) автоматическая генерация фрагментов с имплицитными ЛСО на основе фрагментов с эксплицитными ЛСО; (2) выгрузка фрагментов с имплицитными ЛСО из текстовых корпусов, размеченных вручную. Ни один из этих методов не может считаться методом собственно поиска, так как не подразумевает выявления фрагментов с имплицитными ЛСО в естественном тексте и их последующего извлечения. Таким образом, можно констатировать, что для моноязычных текстов задача целенаправленного поиска таких фрагментов на данный момент, в сущности, не решена.

Ключевые слова: имплицитность; имплицитные логико-семантические отношения; целенаправленный поиск; обработка естественного языка; извлечение информации

Интерфейс пользователя Надкорпусной базы данных иерархий логико-семантических отношений

• А. А. Дурново  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, duralex49@mail.ru
• О. Ю. Инькова  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук; Женевский университет, olyainkova@yandex.ru
• Н. А. Попкова  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, natasha__popkova@mail.ru

Аннотация: Описываются пользовательские возможности Надкорпусной базы данных иерархии (НБДИ) логико-семантических отношений (ЛСО), нового инструмента для аннотации дискурсивных отношений, разработанного в ФИЦ ИУ РАН. Перечислены этапы построения аннотаций в НБДИ ЛСО: выбор контекста для аннотирования, его возможные модификации, аннотирование показателя ЛСО и самого ЛСО. Сформированные аннотации не только отражают в единой аннотации три важных теоретических аспекта дискурсивного анализа: показатель ЛСО (или его отсутствие), иерархию ЛСО и границы фрагментов текста, непосредственно связанных ЛСО. Ин-терфейс НБДИ ЛСО позволяет редактировать, дополнять и фильтровать аннотированную информацию: сохранять предыдущие состояния аннотаций и при необходимости возвращаться к одному из них, восстанавливать удаленные аннотации, использовать созданные аннотации для создания новых. Полученные с помощью НБДИ ЛСО результаты уже позволили уточнить некоторые теоретические положения, в частности сформулированные в наиболее популярной теории риторической структуры. Дальнейший анализ материала и статистические возможности НБДИ ЛСО позволят установить закономерности в глубине иерархии ЛСО. Эта информация представляет интерес для когнитивных исследований - как моноязычных, так и контрастивных, а также для автоматической обработки текста и разработки искусственного интеллекта.

Ключевые слова: надкорпусная база данных; аннотирование корпусов текстов; дискурсивные отношения; коннектор

Стратегия Европейского компьютерного образования: теоретические основания построения

• И. М. Зацман  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, izatsman@yandex.ru

Аннотация: Анализируется стратегия Европейского компьютерного образования (ЕКО), при формировании которой использовались результаты двухлетнего мониторинга состояния систем преподавания информатики в регионах и странах Европы, включая РФ, а также в Израиле. Поскольку авторы стратегии на основе данных мониторинга анализировали состояние преподавания информатики, им потребовалось дать современное описание этой дисциплины. В стратегии используется подход к позиционированию информатики в системе современного научного познания, учитывающий отсутствие конвенционального определения ее предметной области. Цель статьи состоит в описании этого подхода, включающего две стадии. На первой стадии приводится список положений, которые дают приблизительное описание информатики как образовательной дисциплины, не претендующее на ее строгое определение. На второй стадии перечисляются три публикации, которые дают комплементарные характеристики информатики. Эти публикации рассматриваются в статье как три источника теоретических оснований анализируемой стратегии.

Ключевые слова: компьютерное образование; мониторинг систем преподавания; информатика как фундаментальная наука; информатика как образовательная дисциплина; стратегия преподавания информатики

Мультивалютная цифровая платежная система: основы технологического обеспечения

• В. Д. Ильин  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, vdilyin@yandex.ru

Аннотация: Символьная модель (s-модель) нормализованной мультивалютной цифровой платежной системы (НМЦП-системы) рассматривается как составляющая s-модели нормализованного экономического механизма (НЭМ). Технологии НМЦП-системы относятся к технологиям товарно-денежного обращения НЭМ. Ядро s-модели НМЦП-системы представлено ситуационно изменяемыми обязательными и ориентирующими требованиям к свойствам и функционированию системы. Участники НМЦП-системы идентифициру-ются по ИНН и компьютерным устройствам, зарегистрированным в системе для онлайн-взаимодействия при совершении платежей. На каждом отрезке времени для участников определены множества допустимых торговых сде-лок, валют, применимых для расчетов, и правила торговых сборов. Платеж с помощью НМЦП-системы может быть совершен в любой валюте из списка, являющегося пересечением множеств валют, разрешенных банками-регуля-торами государств, к которым относятся участники торговой сделки.

Ключевые слова: мультивалютная платежная система; нормализованный экономический механизм; персональные электронные банки; корпоративные электронные банки; онлайн-сервисы

Подход к поиску аномалий в конкретно-исторических данных

• И. М. Адамович  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, Adam@amsd.com
• О. И. Волков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, Volkov@amsd.com

Аннотация: Статья продолжает серию работ, посвященных технологии поддержки конкретно-исторических исследований (ПКИИ). Технология построена на принципах сотворчества и краудсорсинга и ориентирована на широкий круг не относящихся к профессиональным историкам и биографам пользо-вателей. Статья посвящена дальнейшему развитию технологии за счет инте-грации в нее механизма автоматизированного поиска аномалий в конкретно-исторических данных. Проведен анализ существующего подхода к поиску противоречий в историко-биографических фактах, выявлены его ограничения и недостатки. В рамках развития этого подхода обоснована целесообразность перехода от поиска явных противоречий к поиску аномалий. Проанализированы причины возникновения аномалий, выполнена их классификация, определены особенности аномалий в конкретно-исторических данных. Проведен анализ известных методов обнаружения точечных аномалий, обоснована невозможность использования в технологии методов, основанных на распознавании с учителем, а также метрических методов. Был определен наиболее перспективный метод, основанный на кластеризации, и намечены дальнейшие шаги по его реализации. Описаны и обоснованы необходимые изменения объектной модели технологии.

Ключевые слова: конкретно-историческое исследование; распределенная технология; аномалия; историко-биографический факт; автоматизированная процедура

О сравнительном генезисе базисных информационных технологий и общественно-экономических формаций Человечества

• С. Н. Гринченко  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, sgrinchenko@ipiran.ru

Аннотация: С позиций информатико-кибернетического моделирования процесса развития самоуправляющейся иерархосетевой системы Человечества рассмотрен параллелизм процессов генезиса базисных информационных технологий (БИТ) и общественно-экономических формаций (ОЭФ) Человечества. Периоду формирования БИТ сигнальных поз/звуков/движений ("пред-пред-человеком" Hominoidea) соответствует ОЭФ с рабочим названием "пред-пред-первобытно-общинный строй", периоду формирования БИТ мимики/жестов ("пред-человеком" Homo erectus) - ОЭФ "пред-первобытно-общинный строй", периоду формирования БИТ речи/языка (человеком Homo sapiens-1) - ОЭФ "первобытно-общинный строй-1" (ПОС), периоду формирования БИТ письменности/чтения (Homo sapiens-2) - ОЭФ "феодализм-1 + ПОС-2", периоду формирования БИТ тиражирования текстов/книгопечатания (Homo sapiens-3)-ОЭФ "капитализм-1 + феодализм-2 + ПОС-3", периоду формирования БИТ локальных компьютеров (Homo sapiens-4) - ОЭФ "-цифрализм-1 + капитализм-2 + феодализм-3 + ПОС-4", периоду формирования БИТ телекоммуникаций/сетей (Homo sapiens-5) - ОЭФ "-цифрализм-1 + -цифрализм-2 + капитализм-3 + феодализм-4 + ПОС-5", периоду формирования перспективной нано-БИТ (Homo sapiens-6) - ОЭФ "-цифрализм-1 + -цифрализм-2 + -цифрализм-3 + капитализм-4 + феодализм-5 + ПОС-6" и т. д. Приводятся характеристики соответствующих управленческих структур: от "пред-пред-демократии" в рамках семьи до перспективной "демократо-6-автократо-5-олигархо-4--арифмократо-3--арифмократо-2--арифмократии-1" в рамках Промежуточного Космоса.

Ключевые слова: базисные информационные технологии; общественно-экономические формации; информатико-кибернетическая модель; самоуправляющаяся иерархосетевая система Человечества; системный генезис; принцип системной кумуляции; принцип системной согласованности