«Системы и средства информатики»
Том 35, Выпуск 1, 2025г.

Оглавление | Об авторах

Аннотации и ключевые слова

О роли академика И. А. Мизина в развитии информационных технологий и их применении в государственных интересах: к 90-летию со дня рождения

• И. А. Соколов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, isokolov@ipiran.ru
• А. А. Зацаринный  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, AZatsarinny@ipiran.ru
• В. Н. Захаров  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, vzakharov@ipiran.ru
• К. К. Колин  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, kolinkk@mail.ru

Аннотация: Статья посвящена 90-летнему юбилею академика И. А. Мизина, выдающегося ученого в области телекоммуникаций, информатики и информационных технологий. Рассмотрены основные научные и практические результаты, полученные им на протяжении 40 лет активной творческой деятельности. Игорь Александрович Мизин как главный конструктор обеспечил выполнение коллективом НИИ автоматической аппаратуры комплекса работ по разработке и внедрению первой отечественной территориально распределенной системы обмена данными (СОД) с пакетной коммутацией в интересах автоматизированной системы управления (АСУ) стратегического назначения. Под его руководством научные коллективы Института проблем информатики (ИПИ) РАН обосновали выбор информационных технологий для создания и развития информационных сетей в интересах органов государственной власти с учетом требований по защите информации. Показан вклад И. А. Мизина в становление и развитие российского информационного общества. Он вел активную научно-организационную работу, был членом бюро Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации (ОИВТА) РАН. Показано, что И. А. Мизин выступил создателем и признанным лидером отечественной научной школы в области теории и практики информационно-вычислительных и телекоммуникационных систем.

Ключевые слова: главный конструктор; академик; информационно-телекоммуникационные сети; информационные технологии; система обмена данными; центры коммутации сообщений; коммутация кодограмм; протоколы передачи информации; защита информации; каналы связи; органы государственной власти

Методы нормальной субоптимальной фильтрации в наблюдаемых неявных гауссовских стохастических системах

• И. Н. Синицын  Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, Московский авиационный институт, sinitsin@dol.ru

Аннотация: Разработана теория нормальных субоптимальных фильтров (НСОФ) и модифицированных НСОФ (МНСОФ) для гауссовских непрерывных и дискретных неявных стохастических систем (СтС), приводимых к явным. Предполагается, что наблюдения не влияют на объект наблюдения и описываются явными стохастическими дифференциальными и разностными уравнениями. Дан обзор работ в области субоптимального синтеза НСОФ и МНСОФ первого типа для нелинейных и квазилинейных приведенных СтС с гладкими и разрывными неявными функциями. Разработаны алгоритмы синтеза НСОФ второго типа для приведенных систем на базе обобщенных фильтров Калмана (ОФК) и Калмана-Бьюси (ОФКБ). Нормальные субоптимальные фильтры второго типа, в отличие от НСОФ первого типа, не позволяют оценивать точность фильтрации заранее. Нормальные субоптимальные фильтры и МНСОФ могут найти применение в задачах быстрой обработки информации в технических и организационно-технико-экономических системах с сосредоточенными параметрами невысокой размерности, когда постоянными времени при высших производных (разностях) можно пренебречь. Результаты допускают применение также в эредитарных системах, приводимых к дифференциальным системам (разностным). Предложены направления дальнейших исследований.

Ключевые слова: гауссовская стохастическая система (СтС); модифицированный НСОФ; неявная СтС; нормальные субоптимальные фильтры (НСОФ) первого и второго типа

Анализ сбоев по косвенным признакам

• А. А. Грушо  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, grusho@yandex.ru
• Н. А. Грушо  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, info@itake.ru
• М. И. Забежайло  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, m.zabezhailo@yandex.ru
• Д. В. Смирнов  ПАО Сбербанк России, dvlsmirnov@sberbank.ru
• Е. Е. Тимонина  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, eltimon@yandex.ru
• С. Я. Шоргин  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, sshorgin@ipiran.ru

Аннотация: Информация о недоступности или неправильной работе сервиса для пользователя, которая получена в форме сообщения или жалобы в центр сбора такой информации, называется косвенным признаком сбоя. Такая информация генерируется пользователями сервисов, которые не ставят целью участие в изучении причин и устранении отказа в сервисе. Задачи анализа сбоев в больших распределенных информационных инфраструктурах по косвенным признакам актуальны, так как для мониторинга инфраструктуры привлекаются дополнительные объективные источники - пользователи сервисов. В статье построена формальная графовая модель информационной инфраструктуры (далее - системы), которая позволяет отражать сведения о появлениях сбоев с учетом локализации их в системе в зависимости от информативности косвенных признаков. Найдены условия выявления покрытия первопричины сбоя на различных уровнях иерархического описания системы, что означает идентификацию агрегированного объекта, в котором находится первопричина сбоя. Приведены примеры распространения сбоев и использования косвенных признаков для анализа нарушения работы системы при распространениях сбоев.

Ключевые слова: сбои; анализ сбоев по косвенным признакам; причинно-следственные связи

Исследование влияния механизма Лапласа на статистические характеристики исходных данных

• В. Н. Гридин  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук, info@ditc.ras.ru
• Б. Р. Салем  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук, isub97@gmail.com
• Д. С. Смирнов  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук, dvonrims@yandex.ru
• В. И. Солодовников  Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук, v_solodovnikov@hotmail.com

Аннотация: : Использование дифференциальной приватности (ДП) предполагает добавление контролируемого шума в исходные данные или результаты вычислений, что позволяет обеспечить надежное и доказуемое сохранение конфиденциальности, но способно заметно сказаться на статистических свойствах наборов данных, потенциально влияя на их последующий анализ. Такая особенность вынуждает искать баланс между приватностью и полезностью. Представлены результаты исследования влияния механизма Лапласа, обеспечивающего ДП, на различные распределения данных и их статистические свойства. В рамках трех экспериментов изучены особенности изменения ряда распределений при применении механизма Лапласа с различными значениями бюджета приватности (эпсилон), проведено сравнение классического механизма Лапласа с его расширениями в контексте их эффективности и рассмотрено влияние на различные уровни корреляции признаков в исходных данных. Результаты подчеркивают компромиссы между приватностью и полезностью данных, а также предоставляют рекомендации по выбору подходящих ДП- механизмов для различных сценариев.

Ключевые слова: дифференциальная приватность; механизм Лапласа; информационная безопасность; математическая статистика; корреляция; конфиденциальность; сокрытие данных

Перспективные методы реализации инкрементального обновления материализованных представлений в современных реляционных системах управления базами данных

• С. А. Ступников  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, sstupnikov@ipiran.ru
• Н. А. Скворцов   Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, nskv@mail.ru
• Д. О. Брюхов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, dbriukhov@ipiran.ru

Аннотация: Работа посвящена обзору перспективных методов реализации инкрементального обновления материализованных представлений в академических и промышленных реляционных системах управления базами данных (СУБД). Рассмотрены основные направления применений материализованных представлений, общая схема задачи инкрементального обновления, классические методы обновления представлений, базовые промышленные реализации в наиболее распространенных СУБД, реализации в современных СУБД и их особенности. Рассмотрены основные направления академических исследований, их отличия по постановке задачи, подмножеству языка определения представлений, практической или теоретической направленности. Практически ориентированные исследования совершенствуют промышленные СУБД, проводят экспериментальную оценку подхода с различными вариантами масштабирования. Работы теоретической направленности концентрируются на изучении подмножеств языка определения представлений, для которых возможны наилучшие стратегии обновления, и формальном доказательстве сложности алгоритмов. Выделены наиболее перспективные методы и пути реализации в современных СУБД.

Ключевые слова: реляционные системы управления базами данных; материализованные представления; инкрементальное обновление

Интеграция электронного словаря с текстами параллельного корпуса: новый теоретический подход

• Д. О. Добровольский  Институт русского языка Российской академии наук; Институт языкознания Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, dm-dbrv@yandex.ru
• И. М. Зацман  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, izatsman@yandex.ru

Аннотация: Рассматривается проблема интеграции электронного словаря с текстами параллельного корпуса в рамках лексикографической информационной системы (ЛГИС), включающей три компонента: (1) электронный многоязычный словарь; (2) корпус как хранилище параллельных текстов; (3) базу данных (БД) аннотированных переводных соответствий (АПС) и две базы знаний. Предлагаемый подход к интеграции обсуждается на примере немецко-русского словаря и представляет собой синтез ряда концептуальных положений, таких как применение принципа многоуровневой структуризации текстов словарных статей, формирование АПС для многозначных слов и устойчивых словосочетаний и их переводов, установление связей между электронным словарем и хранилищем параллельных текстов по значениям многозначных слов и устойчивых словосочетаний. До настоящего времени подобные ЛГИС создавались только для одноязычных словарей с формированием связей только по леммам. Цель статьи - описать предлагаемый подход к интеграции многоязычного электронного словаря с текстами параллельного корпуса как теоретическую основу создания ЛГИС.

Ключевые слова: лексикографическая информационная система; параллельные тексты; электронный многоязычный словарь; корпус; база данных аннотированных переводных соответствий

Гибридная интеллектуальная многоагентная система как модель малого коллектива специалистов для решения практических проблем

• И. А. Кириков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, baltbipiran@mail.ru
• С. В. Листопад  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, ser-list-post@yandex.ru
• С. Б. Румовская  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, sophiyabr@gmail.com

Аннотация: Статья посвящена вопросам применения систем искусственного интеллекта (ИИ) для решения практических проблем, характеризующихся неоднородностью, неопределенностью, нечеткостью и динамичностью. Обосновывается применение методов децентрализованного ИИ, позволяющих имитировать работу малых коллективов специалистов, которые традиционно используются для решения подобных проблем. В качестве одного из возможных вариантов реализации данного подхода предлагается концепция гибридных интеллектуальных многоагентных систем (ГиИМАС), в которых интеллектуальные агенты с развитыми моделями предметной области взаимодействуют друг с другом, вырабатывают правила совместного решения проблемы, обмениваются знаниями, необходимыми для ее решения, корректируя собственные представления о ней, распределяют между собой ее части и синтезируют общее решение. Это позволяет интеллектуальной системе проявлять высокую адаптивность, вырабатывая при решении очередной проблемы новый релевантный ей метод. Предложены методология построения, типовая модель и функциональная структура ГиИМАС, выполнена оценка существующих проблем и возможных перспектив развития исследований по данному направлению.

Ключевые слова: коллектив специалистов; решение проблемы; гибридная интеллектуальная многоагентная система; методология построения; концептуальная модель; функциональная структура; многоагентная система; гибридная интеллектуальная система

Свойства и оптимизация самосинхронных схем

• В. Н. Захаров  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, VZakharov@ipiran.ru
• 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
• Н. В. Морозов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, NMorozov@ipiran.ru
• Л. П. Плеханов  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, lplekhanov@inbox.ru
• Д. Ю. Степченков  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, stepchenkov@mail.ru

Аннотация: Статья посвящена краткому обзору тенденций развития и достижений в области самосинхронных (СС) схем. За счет избыточного кодирования данных и двухфазной дисциплины СС-схемы обладают рядом преимуществ в сравнении с синхронными (С) аналогами. Они надежно функционируют при любых задержках элементов, выявляют любые константные неисправности, имеют предельно широкий диапазон работоспособности по напряжению питания и температуре окружающей среды. Практическая разработка СС-устройств разной сложности доказала эффективность СС-реше- ний, особенно в высоконадежных и отказоустойчивых применениях. Статья приводит результаты сравнительных испытаний тестовых образцов С- и СС- схем, оценки быстродействия и сбоеустойчивости СС-схем разного уровня сложности. Описана групповая индикация многоразрядных СС-схем, повышающая их быстродействие на 40% за счет незначительного увеличения (менее 3%) аппаратных затрат. Приведены схемотехнические методы защиты от логических сбоев, улучшающие естественную иммунность СС-схем к неблагоприятным воздействиям и обеспечивающие уровень сбоеустойчивости СС-схем в несколько раз выше, чем у С-аналогов.

Ключевые слова: самосинхронная схема; C-элемент; парафазный; индикация; конвейер; производительность; сбоеустойчивость

Процессоры данных как новый компонент инфраструктуры дата-центров

• В. Б. Егоров  Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук, vegorov@ipiran.ru

Аннотация: Традиционно обрабатывающие возможности дата-центров реализовывались процессорами трех типов: центральными (central processing units, CPU), графическими (graphics processing units, GPU) и сетевыми (network processing units, NPU). В последнее время к этой триаде присоединились процессоры данных (data processing units, DPU), иногда также называемые инфраструктурными процессорами. Наиболее часто декларируемое в рекламе назначение DPU - освобождение CPU и GPU от коммуникационных нагрузок и ряда рутинных работ по хранению, перемещению и обработке некоторых типов данных в масштабах дата-центра, что предполагает взаимодействие DPU с CPU и GPU, а также частичную или полную замену ими NPU. В статье делается попытка прояснить сущность DPU, уточняется их место и роль в инфраструктуре дата-центров, рассматривается связь DPU с GPU и NPU, выясняется отношение DPU к виртуализации сетевых функций, обозначаются имеющиеся трудности их использования, дается предварительная оценка перспектив дальнейшего их развития и применения.

Ключевые слова: виртуализация сетевых функций; графический процессор; процессор данных; сетевой процессор; центральный процессор