| Об институте | Направления деятельности | Научно-исследовательские работы и проекты | Объекты интеллектуальной собственности | Научные журналы ИПИ РАН | Другие публикации | Семинары и конференции |
|
«Информатика и ее применения» (Том 10, Выпуск 3, 2016)Оглавление | Библиография | Об авторах Аннотации и ключевые слова.ИНТЕГРАЦИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ И ДЕТЕРМИНИСТСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
Аннотация: Статья посвящена разработке методов автоматического анализа и управления механизмами информационной безопасности в облачных вычислительных средах. Рассмотренные подходы основаны на синтезе вероятностно-статистических и детерминистских методов анализа ситуаций, встречающихся в задачах информационной безопасности. Статистический анализ позволяет сформировать множество объектов для детерминистского (логического) анализа. Поскольку детерминистские методы требуют больших объемов вычислений, предварительная статистическая обработка позволяет выделить для детерминистского (логического) анализа доступные для вычисления объемы данных. В работе детерминистские методы представлены аналогами поиска причинно-следственных связей. Применение эвристик и правдоподобных рассуждений может породить недостоверные выводы, которые связаны со случайным характером исходных данных, поэтому проводится анализ возможностей случайного порождения заключений детерминистского характера. Предложенные методы анализа ориентированы на двухуровневую архитектуру построения информационной безопасности в облачных вычислительных средах. В этой архитектуре автоматический интеллектуальный анализ данных порождает на верхнем уровне быструю реакцию для разрешения конфликтов в вычислительных процессах или выявление функционирования вредоносного кода. Ключевые слова: облачные вычислительные среды; информационная безопасность; вероятностно-статистические и детерминистские (логические) методы анализа; эвристические алгоритмы; взаимное влияние данных
О СВЯЗИ РЕСУРСНЫХ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С СЕТЯМИ ЭРЛАНГА.
Аннотация: Рассматривается модель многолинейной системы массового обслуживания (СМО) с потерями, вызванными нехваткой ресурсов, необходимых для обслуживания заявок. Принятая на обслуживание заявка занимает случайные объемы ресурсов нескольких типов с заданными функциями распределения. Случайные векторы, описывающие требования заявок к ресурсам, не зависят от процессов поступления и обслуживания заявок, независимы в совокупности и одинаково распределены. Интерес, как и в задаче Эрланга, представляет вычисление вероятности потери поступающей заявки из-за нехватки ресурсов. Показана связь между мультисервисными сетями Эрланга и ресурсными СМО, что позволяет решать задачу вычисления вероятности потерь в ресурсной СМО с помощью известных методов, разработанных для мультисервисных сетей. Ключевые слова: мультисервисная сеть; сеть Эрланга; система массового обслуживания; ресурсная СМО; случайный объем ресурсов; вероятность потерь; решетчатая функция
АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ С ВХОДЯЩИМ ПОТОКОМ АВТОРЕГРЕССИОННОГО ТИПА И ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ПРИОРИТЕТОМ.
Аннотация: Рассматривается одноканальная система массового обслуживания с неограниченным числом мест для ожидания, в которую поступают два потока требований: первый поток - пуассоновский, а второй - неординарный пуассоновский (т. е. пуассоновский поток групп требований). Требования из первого потока имеют относительный приоритет перед требованиями второго потока. Особенностью системы является авторегрессионная зависимость размеров групп требований второго потока: размер п-й поступившей в систему группы требований либо с некоторой фиксированной вероятностью равен размеру (п - 1)-й поступившей в систему группы требований, либо с дополнительной вероятностью является независимой от него случайной величиной. Длительности обслуживания требований каждого потока являются независимыми случайными величинами с произвольным распределением. Найдена производящая функция совместного распределения числа требований каждого потока в системе в произвольный момент времени. Ключевые слова: теория массового обслуживания; нестационарный режим; системы с групповым поступлением требований; относительный приоритет
АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ АГРЕГАЦИИ ДАННЫХ С СОСТЯЗАНИЕМ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ.
Аннотация: Рассматривается беспроводная система связи, учитывающая особенности современных сенсорных сетей, в которых устройства передают свои данные на множество промежуточных агрегирующих узлов, имеющих подключение к сети Интернет по технологии IEEE 802.11-2014 (WiFi). Предполагается, что агрегатор осуществляет пересылку данных от многих сенсоров, участвуя при этом в состязании за общий канал связи с другими агрегаторами. Предлагается аналитическая модель такого состязания, учитывающая специфику алгоритма разрешения коллизий, характеристики протокола доступа к каналу, а также возможность потери данных на узле агрегации. Полученные аналитические результаты сопоставляются с данными имитационного моделирования, и вычисляется максимальное количество поддерживаемых системой связи сенсоров. Ключевые слова: Интернет вещей; беспроводные сенсорные сети; регенеративный анализ; БЛВС; стандарт IEEE 802.11-2014
КРИТЕРИИ ЗНАЧИМОСТИ ОТБОРА ПРИЗНАКОВ КЛАССИФИКАЦИИ.
Аннотация: Рассмотрена задача отбора признаков классификации и вопросы оценивания качества получаемых решений. Среди различных методов отбора признаков внимание обращено на последовательные процедуры; мерой качества классификации выбрана вероятность правильной классификации. Для оценивания этой характеристики предложено использовать метод перепроверки и бутстреп-метод, а для исследования ряда выборочных значений - сравнительный анализ доверительных интервалов и критерии однородности биномиальных пропорций. При построении байесовского классификатора для данных применялась модель смеси нормальных распределений; ее параметры оценивались с помощью EM (expectation-maximization) алгоритма. В качестве эксперимента рассмотрена задача обоснованного выбора признаков классификации при прогнозировании типа мочевых камней в урологии. Показано, что сокращать совокупность анализируемых показателей можно не только без потери качества принимаемых решений, но и с повышением вероятности правильного прогноза типа камня. Ключевые слова: селекция признаков; последовательная селекция вперед и назад; байесовская классификация данных; проверка однородности двоичных последовательностей; прогноз типа камня в урологии
УСИЛЕННЫЙ ЗАКОН БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА В ЗАДАЧЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ИЗ ПРОЕКЦИЙ С КОРРЕЛИРОВАННЫМ ШУМОМ.
Аннотация: Методы вейвлет-анализа, основанные на процедуре пороговой обработки коэффициентов разложения проекций, широко используются при решении задач реконструкции томографических изображений, возникающих в медицине, биологии, астрономии и других областях. Их привлекательность заключается, во-первых, в быстроте алгоритмов, а во-вторых, в возможности реконструкции локальных участков изображения по неполным проекционным данным, что имеет ключевое значение, например, для медицинских приложений, где пациента нежелательно подвергать лишней дозе облучения. Анализ погрешностей этих методов представляет собой важную практическую задачу, поскольку позволяет оценить качество как самих методов, так и используемого оборудования. В работе рассматривается метод вейвлет-вейглет-разложения при реконструкции томографических изображений в модели с коррелированным аддитивным шумом. Доказывается, что для несмещенной оценки среднеквадратичного риска при пороговой обработке коэффициентов вейвлет-вейглет-разложения функции изображения выполняется усиленный закон больших чисел, т. е. эта оценка является сильно состоятельной. Ключевые слова: вейвлеты; пороговая обработка; оценка среднеквадратичного риска; преобразование Радона
АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ВЕЙВЛЕТ-ОБРАБОТКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КАРТИН ОБТЕКАНИЯ.
Аннотация: Предлагается новый метод обработки зашумленных аэродинамических картин обтекания, основанный на технике вейвлет-анализа. Вейвлет-методы подавления шума, основанные на процедуре пороговой обработки, широко используются при анализе сигналов и изображений. Их привлекательность заключается, во-первых, в быстроте алгоритмов построения оценок, а во-вторых, в возможности лучшей, чем линейные методы, адаптации к функциям, имеющим на разных участках различную степень регулярности. Анализ погрешностей этих методов представляет собой важную практическую задачу, поскольку он позволяет оценить качество как самих методов, так и используемого оборудования. Проведена верификация метода на основе сравнительного анализа с результатами обработки ранее разработанным дискриминантным методом. Рассчитанная оценка погрешности обработки при этом согласуется с теоретическими результатами для этой оценки. Ключевые слова: вейвлет-анализ; пороговая обработка; несмещенная оценка риска; аэродинамический поток
АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СО СЛОЖНЫМИ БЕССЕЛЕВЫМИ НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ ДРОБНОГО ПОРЯДКА.
Аннотация: Рассматриваются методы аналитического моделирования (МАМ) нормальных (гауссовских) процессов в гауссовских и негауссовских стохастических системах (СтС) со сложными бесселевыми нелинейностями (БН) дробного порядка (БНДП) (сферическими, модифицированными сферическими и описываемыми функциями Эйри). Приведены необходимые сведения из теории бесселевых функций дробного порядка. Даны формулы для коэффициентов статистической линеаризации БНДП. Особое внимание уделено алгоритмам вычисления этих коэффициентов, основанным на степенных разложениях. Приведены алгоритмы МАМ нормальных процессов в СтС с БНДП на основе метода нормальной аппроксимации (МНА) и метода статистической линеаризации (МСЛ). Разработаны методы вычисления типовых интегралов для БНДП. Рассмотрен ряд тестовых примеров. Сделаны основные выводы и некоторые обобщения. Ключевые слова: бесселева нелинейность дробного порядка (БНДП); метод аналитического моделирования (МАМ); метод нормальной аппроксимации (МНА); метод статистической линеаризации (МСЛ); модифицированные сферические бесселевы нелинейности; нелинейности Эйри; нормальный (гауссовский) стохастический процесс; сферические бесселевы нелинейности
АСИМПТОТИЧЕСКИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ СРЕДНЕЙ АБСОЛЮТНОЙ ОШИБКИ НЕСМЕЩЕННОЙ ОЦЕНКИ С РАВНОМЕРНО МИНИМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ И ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ В МОДЕЛИ ОДНОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОГО СЕМЕЙСТВА РЕШЕТЧАТЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ.
Аннотация: Рассмотрена модель повторной выборки фиксированного объема n из решетчатого распределения, принадлежащего естественному однопараметрическому экспоненциальному семейству. При неограниченном возрастании n найдены асимптотические разложения средних абсолютных ошибок несмещенной оценки с равномерно минимальной дисперсией (НОРМД) и оценки максимального правдоподобия (ОМП) заданной параметрической функции G[a]. Отдельно исследован случай, когда G'[a] = = 0, но G"[a] =0. В случае распределения Пуассона для двух параметрических функций проведена оценка относительной погрешности вычисления разности средних абсолютных ошибок НОРМД и ОМП с помощью полученных асимптотических разложений. Установлено, что асимптотические результаты при достаточно большом объеме выборки позволяют сравнивать НОРМД и ОМП с помощью такого показателя качества оценок, как средняя абсолютная ошибка. Ключевые слова: экспоненциальное семейство; решетчатое распределение; несмещенная оценка; оценка максимального правдоподобия; асимптотическое разложение
ЗАВИСИМЫЕ ОТ КОЭФФИЦИЕНТА БАЛАНСА ХАРАКТЕРИСТИКИ В БАЙЕСОВСКИХ МОДЕЛЯХ С КОМПАКТНЫМ НОСИТЕЛЕМ АПРИОРНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ.
Аннотация: Приведены вероятностные распределения некоторых характеристик, зависящих от коэффициента баланса, т. е. от отношения параметра, "препятствующего" функционированию системы, к параметру, "способствующему" функционированию. В теории массового обслуживания для модели M|M|1 такие характеристики интерпретируются как среднее число заявок в системе, коэффициент готовности, вероятность "непотери" вызова, а для дискретных экспоненциальных моделей роста надежности - как предельная надежность системы. В рамках байесовского подхода предполагается, что исходные параметры случайны и имеют априорные распределения с компактным носителем Ключевые слова: байесовский подход; системы массового обслуживания; надежность; смешанные распределения; распределения с компактным носителем
"ВИРТУАЛЬНЫЙ КОНСИЛИУМ" - ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СРЕДА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ СЛОЖНЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.
Аннотация: Рассматривается проблема принятия индивидуального решения при диагностике пациентов в амбулаторно-поликлинических учреждениях на примере диагностики артериальной гипертензии (АГ). Предлагается повысить качество принятия индивидуального решения за счет консультаций с системой поддержки принятия решения - "Виртуальным консилиумом", моделирующим коллективный интеллект врачей стационара многопрофильного больничного учреждения. Приведены результаты проектирования и экспериментального исследования лабораторного прототипа "Виртуального консилиума". Ключевые слова: система поддержки принятия решения; виртуальный консилиум; функциональная гибридная интеллектуальная система
ВАРИАНТ СОЗДАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВЫБРАННЫХ СНИМКОВ.
Аннотация: Рассмотрены проблемы сравнения пар изображений, имеющих искажения поворота и сдвига сцен друг относительно друга. Разработан алгоритм создания локальной системы координат (ЛСК) для пар сравниваемых изображений Ключевые слова: алгоритм; методика; локальная система координат; цветное изображение; синхронизация; пиксель; цветное пятно; фильтрация
УСКОРЕННЫЙ АЛГОРИТМ СТЕРЕОСОПОСТАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ.
Аннотация: Среди локальных алгоритмов стереосопоставления качественные результаты дают алгоритмы, использующие концепцию вспомогательных коэффициентов. В данной работе предложена модификация алгоритма стереосопоставления на основе геодезических расстояний. Предлагаемая модификация существенно снижает вычислительные затраты, незначительно уступая в качестве сопоставления оригинальному подходу, что подтверждается приведенными результатами экспериментов. Рассматриваемый алгоритм опирается на сегментацию одного из изображений стереопары, используя геодезические вспомогательные коэффициенты для вычисления цвета каждого сегмента. Такое преобразование изображения делает возможным применение принципа частичных сумм при вычислении стоимости сопоставления, что и является основным источником прироста производительности. Ключевые слова: стереосопоставление; сегментация; геодезические вспомогательные коэффициенты
К ВОПРОСУ ОБ УМЕНЬШЕНИИ ОБЪЕМА ПОРЦИЙ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ЭЛЕКТРОННОМ ОБУЧЕНИИ.
Аннотация: Предпринята попытка анализа электронного предъявления учебного материала как автоматизированного процесса. Проанализированы причины сокращения продолжительности видеолекций для массовых открытых онлайновых курсов, а также аналогичного сокращения необходимого времени работы с мультимедиа электронными образовательными ресурсами и параграфами электронных учебников. Показано, что причиной для таких сокращений является не столько сама продолжительность, сколько объем предъявляемого учебного материала, который может быть усвоен за один сеанс. Для определения пределов этого объема количество предъявляемой информации, измеренное в новых понятиях и связанных с ними уже усвоенных понятий-линков, сравнивается с предельным количеством элементов, обрабатываемых в оперативной памяти человека одновременно. В результате делается вывод о том, что за требованием сокращения продолжительности лекций стоит необходимое ограничение объема предъявляемой учебной информации. Учет этого обстоятельства позволил сформулировать понятие комплекта заданий и сделать предложение относительно процедуры автоматизированного обучения. Статья публикуется в порядке обсуждения. Ключевые слова: электронные средства обучения; микрообучение; понятта; линк; "кошелек Миллера"; комплект заданий; автоматизированное обучение
ГУМАНИТАРНЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
Аннотация: Анализируются гуманитарные аспекты проблемы информационной безопасности (ИБ), которая рассматривается как важнейший компонент национальной и глобальной безопасности. Показано, что в современных условиях становления глобального информационного общества и усиления геополитического противоборства в информационном пространстве ИБ государства, человека и общества становится глобальной проблемой дальнейшего развития цивилизации, при этом гуманитарные компоненты этой проблемы выдвигаются на первый план. Рассмотрена структура гуманитарных проблем ИБ и первоочередные меры по их решению в России. Ключевые слова: глобальная безопасность; гуманитарные проблемы; информационная безопасность; информационная культура; информационная этика; национальная безопасность
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |