ivdon3@bk.ru
В работе рассматривается стегоалгоритм с локализацией области встраивания в цветовом пространстве YCbCr для защиты изображений номерной пластины, транспортного средства с разных ракурсов, дорожного события, а также вопросы разработки программной системы, реализующей стегоалгоритм. Защита изображений позволяет эффективно реализовать концепцию многомодального взаимодействия социокиберфизических систем в автомобильной самоорганизующейся сети. Приводятся оценки эффективности разработанного метода.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, система управления городским движением, стеганография, защита информации, водяной знак
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматриваются методы защиты логических элементов комбинационных схем от одиночных отказов. До недавнего времени проблема создания микроэлектронных устройств, устойчивых к единичным отказам в логических элементах, была актуальна преимущественно в военной и космической промышленности. В этих областях предъявляются повышенные требования к отказоустойчивости схем из-за воздействия внешних дестабилизирующих факторов. Такими факторами могут быть тяжелые заряженные частицы, влияющие на работу логических элементов и вызывающие их единичные отказы. В связи с масштабированием полупроводниковых устройств меняются технологические стандарты проектирования и изготовления интегральных схем, и проблема отказоустойчивости становится актуальной и для устройств гражданского рынка. В статье предложена методика ресинтеза уязвимых участков логических комбинационных схем. Для оценки устойчивости предлагается использовать логические ограничения, полученные методом резолюций.
Ключевые слова: ресинтез, комбинационные схемы, надежность, логические корреляции, метод резолюций
Статья детально исследует облачные, туманные и граничные вычисления, выявляя уникальные черты каждой технологии. Облачные вычисления обеспечивают гибкость и надежность с возможностью удаленного доступа, однако сталкиваются с задержками и высокой стоимостью. Туманные вычисления фокусируются на обработке данных на низком уровне инфраструктуры, обеспечивая высокую скорость и минимальные задержки. Граничные вычисления перемещают вычисления к самому источнику данных, исключая задержки и улучшая безопасность. Анализируются применения этих технологий в различных сферах, предсказывается их будущее развитие в быстро меняющемся мире информационных систем.
Ключевые слова: облачные вычисления, туманные вычисления, граничные вычисления, облачные технологии, инфраструктура обработки данных, сфера применения, гибридные вычисления, интернет вещей, искусственный интеллект, развитие информационных систем
В данной статье рассматривается проблема анализа и распознавания эмоций человека с помощью обработки звуковых данных. Ввиду увеличения сфер применения, что в большей степени вызвано сложной эпидемиологической ситуацией в мире, решение описанной задачи является актуальным вопросом. Описаны основные этапы: аудиопоток данных записывается в аудиофайл и в соответствии с подходом «дактилоскопии звука» преобразуется в изображение, являющееся спектрограммой звукового набора данных. Описаны этапы обучения сверточной нейронной сети на заранее заготовленном наборе звуковых данных, а также описана структура алгоритма. Для валидации нейронной сети был отобран иной, не участвующий в тренировке, набор аудиоданных. В результате проведения исследования, были построены графики, демонстрирующие точность работы предлагаемого метода.
Ключевые слова: нейронная сеть; распознавание эмоций человека; сверточная нейронная сеть; дактилоскопия звука; Tenserflow; Keras; Matlab; Deep Network Toolbox
В работе представлено решение проблемы ускорения процесса визуализации результатов численного моделирования. Объемы таких данных могут быть весьма велики и разработка средств, позволяющих ускорить процесс анализа результатов моделирования является актуальной задачей. В данной статье предложено решение задачи, основанное на разработке комплекса программ, автоматизирующих процесс обработки однотипных научных данных большого объема для создания высококачественной визуализации результатов численного моделирования. Результаты приведены на примере решения задач астрофизики, но предложенная методика может быть достаточно легко применена и к другим предметным областям, в которых используются модели основанные на динамике системы частиц.
Ключевые слова: визуализация данных, триангуляция Делоне, ускорение визуализации, ParaView, NVIDIA IndeX, VTK
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящее время наблюдается рост количества научных работ по моделям, методам и программно-аппаратным средствам обработки и анализа изображений. Это связано с широким внедрением технологий компьютерного зрения в системы обработки информации и управления. При этом актуальны подходы, обеспечивающие быструю обработку изображений в реальном времени с использованием ограниченных вычислительных ресурсов. Такие подходы, как правило, базируются на низкоуровневых алгоритмах фильтрации изображений. Одной из задач, подлежащих решению в системах на основе компьютерного зрения, является локализация круглых объектов. Данные объекты обладают свойством радиальной симметрии. Поэтому для решения указанной задачи эффективен подход на основе быстрого преобразования радиальной симметрии, который рассматривается в данной работе. В статье описаны основные шаги базового преобразования, приведена процедура определения центров радиально-симметричных областей для локализации круглых объектов на изображениях, рассмотрены примеры ее применения.
Ключевые слова: компьютерное зрение, обработка изображений, анализ изображений, локализация объектов, методы локализации круглых объектов, быстрое преобразование радиальной симметрии, определение центров радиально-симметричных областей
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Данное исследование посвящено анализу возможностей языка программирования Python при создании информационных систем обнаружения опасных предметов в багаже. В результате разработана архитектура системы распознавания, включающая следующие основные компоненты: модуль обработки изображений, модуль машинного обучения, базу данных и интерфейс пользователя. В качестве программного обеспечения выбран Python с библиотеками PySide6, SQLite, Numpy, YOLO. Проведена реализация и тестирование информационной системы на реальных данных, что подтвердило правильность выбранных возможностей и технологий языка Python для разработки информационных систем безопасности.
Ключевые слова: информационная система, безопасность, нейронная сеть, машинное обучение, распознавание образов, быстродействие
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье рассматривается возможность изменения рецептуры противогололедной смеси непосредственно в комбинированной дорожной машине, путем интеграции данных от дорожных метеостанций и модернизация универсального разбрасывателя. Для оперативного изменения рецептуры распределяемой смеси, на примере песко-соляной смеси, предлагается применение двух бункерного универсального разбрасывателя с автоматизированной системой управления. Рецептура распределяемой противогололедной смеси рассчитывается в зависимости от погодных условий. Приведен пример программного обеспечения LabVIEW, для решения локальной задачи по поиску актуальной метеостанции.
Ключевые слова: автоматизация, дорожная машина, универсальный разбрасыватель, противогололедные материалы, подбор состава, система управления
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе представлены результаты проектирования ведомого блока последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface - SPI), применяемого для высокоскоростной синхронной передачи данных между управляющими и периферийными устройствами, на основе базовых матричных кристаллов серии 5503. Полученная микросхема может применятся совместно с ведущим блоком SPI для согласования микроконтроллеров и микропроцессоров с различными датчиками, аналого-цифровыми, цифроаналоговыми преобразователями, модулями памяти и связи. По результатам разработки предложена методика проектирования цифровых интегральных микросхем в отечественной САПР «Ковчег» с использованием поведенческих описаний на языках описания аппаратуры.
Ключевые слова: базовый матричный кристалл, последовательный периферийный интерфейс, язык описания аппаратуры, система автоматизированного проектирования
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.2 - Вычислительные системы и их элементы
В данной работе рассматривается вопрос необходимости применения фреймворков как таковых, а также React, наиболее часто используемый фреймворк для создания части Представления клиентских веб-приложений. Изучаются его устройство, предлагаемый подход в разработке клиентских приложений, решаемые и создаваемые им проблемы, сильные и слабые стороны, а также особенности и ограничения в применении.
Ключевые слова: view frameworks, клиентские веб-приложения, front end, React, Reconciliation, Fiber, рендеринг
Перспективность построения спутникового интернета на основе низкоорбитальной группировки спутников (НОГС) обусловлена тем, что только она позволяет обеспечить устойчивую и достоверную связь в любой точке планеты. Поэтому технология спутникового промышленного интернета вещей IIoT получила широкое распространение в нефтегазовой индустрии, многие объекты которой располагаются в районах Крайнего Севера. Однако, при использовании спутникового низкоорбитального интернета (СНИ), возникают новые угрозы и атаки на него. Среди атак на НОГС особое место занимают попытки навязать абонентам СНИ неавторизованный контент. Предотвратить данную ситуацию можно с помощью системы опознавания спутника. Для эффективной работы запросно-ответной системы «свой-чужой», для НОГС был разработан имитостойкий протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний. Данное свойство было достигнуто за счет сокращения времени аутентификации благодаря использованию модулярных кодов классов вычетов (МККВ). Применение параллельных кодов МККВ привело к изменению способа опознавания спутника, что влечет за собой пересмотр принципов построения запросно-ответной системы. В этом случае создание структурной схемы системы «свой-чужой», функционирующей в МККВ для спутникового низкоорбитального интернета – актуальная задача.
Ключевые слова: имитостойкость, протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний, модулярные коды классов вычетов, структурная схема системы опознавания низкоорбитальных спутников
В данной научной статье представлен проект по созданию прибора комплексного измерения параметров атмосферы, влияющих на работу солнечного элемента, на базе микроконтроллера Arduino. Цель исследования заключается в разработке устройства, способного измерять освещенность, температуру, влажность и скорость ветра для оценки их влияния на эффективность солнечных панелей.В научной статье описаны необходимые компоненты для сборки прибора, такие как датчик освещенности BH1750, датчик температуры и влажности DHT22, анемометр Grove и LCD дисплей. Приведена схема подключения компонентов к микроконтроллеру Arduino Uno, а также пример программного кода для сбора и отображения данных.Результаты исследования включают анализ собранных данных для вычисления эффективности солнечного элемента при различных атмосферных условиях. Рассматриваются методы коррекции данных с учетом температурных изменений и охлаждающего эффекта ветра. В заключении обсуждаются возможности дальнейшего усовершенствования прибора, включая калибровку анемометра, интеграцию с интернет-сервисами для удаленного мониторинга и добавление функции хранения данных.Разработанный прибор может быть использован для оптимизации работы солнечных панелей, а также в исследовательских и образовательных проектах, направленных на изучение влияния внешних факторов на производительность солнечных элементов.
Ключевые слова: аrduino, солнечный элемент, измерение параметров атмосферы, прибор для измерения атмосферы, энергия солнечного излучения, датчики атмосферных параметров, автоматизированное измерение, метеорологические данные, возобновляемая энергия
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Приведенное исследование направлено на вычисление рыночной стоимости свободного от застройки земельного участка, расположенного в городе Всеволожске Ленинградской области. Авторами рассмотрен сравнительный подход к оценке объекта, указаны его положительные стороны и недостатки. Отмечены особенности реализации метода сравнительных продаж и построения регрессионных моделей. Выявлена зависимость стоимости земельных участков от удаленности от локального центра на территории элитной коттеджной застройки г. Всеволожска. Сформулирован вывод о влиянии набора факторных признаков и метода их учета на надежность и соответствие результата сложившейся ситуации на рынке недвижимости.
Ключевые слова: сравнительный подход, метод сравнительных продаж, корреляционно-регрессионный анализ, ценообразующий фактор, земельный участок
1.6.15 - Землеустройство, кадастр и мониторинг земель , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Статья посвящена применению сверточных нейронных сетей для сопоставления изображений товаров. Описана актуальность разработки систем сопоставления изображений товаров. Проведен анализ методов сравнения изображений, отмечены преимущества и недостатки каждого метода. Выполнено сопоставление изображений товаров торговых сетей с использованием нейронной сети ResNet. Проведены эксперименты и тестирование нейронных сетей ResNet на наборах данных товаров торговых сетей для сопоставления изображений, исследована точность сопоставления изображений для разных архитектур нейронной сети ResNet. Сделаны выводы о возможности применения нейронной сети ResNet для сопоставления изображений товаров.
Ключевые слова: сверточная нейронная сеть, распознавание, изображение, анализ изображений, соответствие изображению, ResNet
Предметом исследования являются технические и экономические характеристики средств обнаружения атак, влияющие на эффективность их применения для системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на объекты критической информационной инфраструктуры Российской Федерации. Представлен анализ подходов к выбору наилучших решений, результат которого лег в основу предлагаемого решения. В статье содержится исследование подходов к решению задачи технико-экономического обоснования выбора, формализованы постановка задачи и математическая модель решения задачи выбора оптимального средства обнаружения атак для реализации соответствующих задач. Применяемые методы исследований включают системный анализ, моделирование и методы экспертного оценивания. Цель разработки методики – повышение уровня обоснованности принятия решения о выборе наилучшего из предложенных средств обнаружения атак.
Ключевые слова: средства обнаружения атак, средства обнаружения вторжений, технико-экономическое обоснование, конкурентный анализ, средства защиты информации, система поддержки принятия решений, СОА, система защиты информации, оптимизация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе рассматриваются вопросы, связанные с решением актуальной проблемы – переработки скоплений пластикового мусора в океане. Предлагается организация процесса переработки пластика непосредственно в океане на судах переработки. При этом продукты механической переработки и пиролиза могут использоваться для поддержки отраслей строительства, дорожного строительства, электроэнергетики прибрежных развивающихся стран Африки и Латинской Америки, возле которых сосредоточено самое большое количество пластикового мусора. Предлагается для сортировки и идентификации использовать как системы с искусственным интеллектом, обученным на распознавание и идентификацию пластика по форме, так и системы на основе спектрального анализа состава пластика.
Ключевые слова: пластиковый мусор, микропластик, переработка пластика в океане, судно переработки, распознавание типа пластика, использование переработанного пластика
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрен процесс создания агрегированного цифрового двойника для физического прототипа манипулятора с грузозахватным механизмом. Для решения задачи управления узлами системы была использована свободно распространяемая программная платформа Robot Operating System (ROS), в частности, пакеты MoveIt для управления манипулятором, OpenCV для компьютерного зрения и RViz для визуализации. Приведено описание физического прототипа и этапов создания модели робототехнического комплекса в виде URDF-файлов. Разработанная система создает уровень абстракции между аппаратным и программным обеспечением, что позволяет исследовать новые технологические решения в области автоматизации процессов транспортно-грузовых систем.
Ключевые слова: машинное зрение, робототехника, цифровой двойник, система управления, манипулятор, ROS
В работе произведен сравнительный анализ аддитивных технологий в области формирования электромеханических конструкций функциональных устройств. В частности, ставится проблематика использования аддитивных технологий, их актуальность по отношению к современным потребностям в разных областях науки и техники, раскрывается суть аддитивных технологических процессов для производства различного рода изделий и определяется конкретный конструктивно-технологический подход для создания модульного изделия на основе данных технологий.
Ключевые слова: аддитивные технологии, печатная плата, 3D-печать, моделирование методом послойного наплавления, селективное лазерное спекание, стереолитография, цифровая обработка света, прямое лазерное спекание металлов, селективное лазерное плавление, метод робокастинг
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье рассматриваются особенности использования нейросетевых детекторов в задачах распознавания защитных шлемов и касок. В наши дни безопасность на рабочем месте становится все более актуальной темой, в особенности в отраслях с высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.
Ключевые слова: свёрточная нейронная сеть, распознавание объектов, защитные шлемы. каски, SSD, YOLOv5, Faster R-CNN, машинное обучение, глубокое обучение, классификация изображений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Показана актуальность решения задачи концептуального анализа интегрируемых в процессе трансформации традиционных и цифровых образовательных структур, выявления и оценки их эффективного взаимодействия. Предложено использовать уже прошедшую этапы апробации в предметной среде образования методологию когнитивного анализа. Отмечено, что образовательный процесс включает непрерывно генерируемые и непрерывно модифицируемые циклы познания реальности. В рамках обобщенных описаний, представляемых моделями познания, естественным образом совершается переход от индивидуализированных циклов познания к коллективному исследованию реальности, в котором модели уже управляют коллективным познанием, формируя цикл познания на основе коллективной коммуникации. Разработана исходная когнитивная модель, которая иллюстрирует ситуацию, сложившуюся в современной образовательной системе под мощным влиянием «технократической» точки зрения на цифровизацию. Предложена когнитивная модель коллективного познания и коммуникации в цифровой среде, которая системно интегрирует три важнейшие части с точки зрения трансформационных процессов в образовании, а именно, традиционную структуру познания реальности, новейшую структуру цифровой коммуникации, выстроенную в парадигме коллективного субъекта познания, и, наконец, структуру стратегического управления исходя из социокультурного развития общества и страны.
Ключевые слова: Когнитивная модель, образование, цифровая трансформация, познание, коммуникация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В данной статье исследовался способ определения геометрии помещений с помощью эхолокации, а именно - звуколокации. В работе использовались свёрточные нейронные сети, которые обучались на большом наборе данных, состоящем из 48000 импульсных характеристик и ряда параметров, для геометрии помещения, им соответствующих. Обученная свёрточная нейронная сеть тестировалась на записанной импульсной характеристике реального помещения и показала точность в оценке по различным параметрам размера помещения от 92,2% до 98,7%.
Ключевые слова: свёрточные нейронные сети, геометрия помещения, эхолокация, импульсная характеристика, робототехника, распознавание, бесконтактные методы измерения объектов, звуколокация, предсказание геометрии, виртуальная реальность
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В мире веб-разработки возрастает потребность в инструментах, способных обеспечивать высокую производительность клиентских приложений. В ответ на этот вызов была разработана технология WebAssembly, позволяющая компилировать различные языки программирования в бинарный формат, который затем исполняется в веб-браузерах. Новый язык программирования AssemblyScript предоставляет возможность создавать высокопроизводительные WebAssembly модули с использованием привычного для веб-разработчиков синтаксиса языка TypeScript. В данной работе проводится исследование WebAssembly и AssemblyScript, и сравнивается производительность AssemblyScript и JavaScript на примере четырех вычислительных алгоритмов. Результаты тестирования демонстрируют более высокую скорость выполнения AssemblyScript в большинстве задач, а также более стабильную производительность при выполнении в разных браузерах. Исследование подчеркивает актуальность применения AssemblyScript для оптимизации ресурсоемких операций при разработке веб-приложений.
Ключевые слова: assemblyscript, webassembly, wasm, javascript, front end, производительность, веб-приложения
В данной статье предлагается алгоритм статистического моделирования фона на основе сегментации границ для обнаружения движущихся границ с использованием статической камеры. В отличие от традиционных подходов, описанный метод строит модель фона на основе обучающих кадров, которые могут содержать движущиеся объекты, не оставляя призраков. Также предложенный подход использует адаптивные пороги для каждого распределения границ фона. Это делает предлагаемое решение устойчивым к изменению освещения и движению фона. Метод также использует информацию о перемещении и наложении границ для обеспечения точности обнаружения. Эксперименты показывают, что предлагаемый метод превосходит другие аналогичные техники и может эффективно обнаруживать движущиеся границы, несмотря на вышеупомянутые трудности.
Ключевые слова: распознавание движения, граница, детектор границ canny, гауссиан цвета, гауссиан величины градиента, нормальное распределение, адаптивный порог, статистическая карта
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается модель прогнозирования уровня воды для предотвращения чрезвычайных ситуаций для близлежащих территорий. Построение, анализ и оценка построенное регрессионной модели прогнозирующей уровень воды в реке Ия, Иркутская область. Полученная модель имеет высокую степень достоверности, согласно рассчитанным данным, и позволяет с высокой долей вероятностью предсказать уровень воды на основе данных полученных за предыдущие месяцы. Также произведен анализ существующих статей по моделированию различных параметров водных ресурсов.
Ключевые слова: модель, моделирование, река, уровень воды, наводнение, чрезвычайное происшествие, прогноз, статистика, мониторинг, анализ, река Ия, Иркутская область
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается комбинаторная задача – задача нахождения множества всех формальных понятий формального понятий. Вычислительная сложность задачи состоит в том, что число формальных понятий экспоненциально зависит от размера исходного формального контекста. В статье для решения данной задачи приводится алгоритм фрагментации и дефрагментации формального контекста, основанный на методе декомпозиции формального контекста на фрагменты. Суть метода заключается в том, что исходный формальный контекст разделяется на различные фрагменты. Фрагменты имеют разные размеры и непустое пересечение. Каждый фрагмент в дальнейшем рассматривается как формальный контекст и вновь может подвергаться к декомпозицию. В итоге формируется конечное множество фрагментов. Затем в каждом фрагменте находятся формальные понятия и объединяются, образуя искомое множество всех формальных понятий формального контекста. Метод является «неискажающим»: при разделении контекста на фрагменты не образуются новые формальные понятия и не теряются искомые понятия. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, показывающие эффективность разработанного алгоритма.
Ключевые слова: анализ формальных понятий, алгоритм фрагментации, формальный контекст, объектно-признаковая таблица, комбинаторная задача, задача нахождения множества всех формальных понятий
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации