Розробляються все більш складні розподілені та інтелектуальні системи, які використовуються в економіці, екології, зв’язку, безпеці та обороні й охоплюють як наземні, так і космічні середовища. Ефективне управління такими системами, особливо в динамічних та непередбачуваних ситуаціях, потребує серйозних досліджень та розвитку у науково-технічних сферах. Їх традиційне уявлення як таких, що складаються з окремих частин і працюють за певними алгоритмами й обмінюються повідомленнями, стає нераціональним, оскільки такі системи потребують набагато сильнішої інтеграції, щоб діяти як цілісні утворення, які орієнтовані на досягнення глобальних і часто змінних цілей. Ця стаття зосереджена на абсолютно іншій парадигмі організації та управління великими динамічними та розподіленими системами. Дана парадигма розширює і трансформує традиційне поняття алгоритму для опису логіки обробки знань. Завдяки цій парадигмі алгоритм може існувати, поширюватися і функціонувати як цілісне утворення у будь-яких розподілених просторах, що можуть постійно змінювати свої обсяги та структуру. Беручи до уваги деякі організаційні особливості моделі, які навіть схожі з небезпечними вірусами, також із пандемією, дана модель просторового захоплення (ПЗ) розглядається у статті як на філософському рівні, так і на рівні її реалізації. Особлива увага приділяється впровадженню спеціальних просторових діаграм або карт, які розширюють традиційні алгоритмічні блок-схеми і роблять їх придатними для застосування безпосередньо у розподілених просторах, що корисно для широкого використання і дослідження цієї моделі. Окрема увага приділяється шляхам використання моделі ПЗ для створення Технології просторового захоплення і її базової Мови просторового захоплення, детально описаних у попередніх численних публікаціях. У статті наводяться декілька простих прикладів керування розподіленими мережами, колективною поведінкою взаємодіючих людей і роботів, процесом знешкодження космічного сміття за допомогою угрупування «прибиральних» супутників, а також моделювання поширення вірусу та вакцинації проти нього, на яких пояснюються переваги ПЗ перед традиційними системами. Іл.: 22. Бібліогр.: 23 назв.
У роботі розглянуто новий підхід до пошуку інформаційних параметрів радіолокаційного поля, джерелом якого є радіолокатор з реальною апертурою антени, необхідний для побудови цифрової радіолокаційної карти місцевості, застосовної для навігації літального апарата по траєкторії близько до вертикальної до поверхні Землі. Суть підходу полягає у такому. У зв'язку з освоєнням аналого-цифровим перетворенням гігагерцового діапазону частот з'явилася можливість аналізувати в деталях відбитий радіолокаційний сигнал від підстильної поверхні Землі і об’єктів. Це відкрило нові можливості в пошуку інформаційних параметрів відбитого сигналу (відеоімпульса). Отримано нові інформаційні параметри: інтенсивність відбитого сигналу від об'єкта, тривалість переднього і заднього фронтів відеоімпульса, який відбито від підстильної поверхні Землі і об'єктів, дальність від літального апарата до підстильної поверхні Землі. Запропоновано при горизонтальній траєкторії або близької до неї будувати карту рельєфу ділянки підстильної поверхні Землі і об’єктів на ній за дальністю. А також метод побудови радіолокаційної карти контрасту за інтенсивністю відбитих сигналів як від підстильної поверхні Землі, так і об'єктів. Запропоновано незалежні від зовнішніх умов інформаційні параметри: висоту об'єкта і оцінку висоти нахилу підстильної поверхні Землі розглядати як основні елементи побудови цифрової тривимірної карти місцевості. Отримані результати можна використовувати як вихідний матеріал для теоретичних і практичних досліджень в області розробки всепогодної високоточної навігаційної радіолокаційної системи. Іл.: 4. Бібліогр.: 22 назв.
У роботі розглядаються основні питання щодо створення ситуаційних центрів. Прийняття рішень у складних системах – це надзвичайно складна проблема, яка вирішується з використанням систем підтримки прийняття рішень. Вирішення завдань управління на державному рівні, прогнозування, аналізу в умовах воєнних дій та надзвичайного стану, подолання наслідків надзвичайних ситуацій є міжгалузевими. Ці завдання вирішуються шляхом роботи експертів та аналітиків на технологічній основі систем підтримки прийняття рішень, що функціонують у складі систем ситуаційного управління у вигляді ситуаційних центрів. Ситуаційні центри сектора безпеки і оборони призначені для прийняття управлінських рішень щодо складної, багатофункціональної структури управління, елементи якої часто погано структуровані і недостатньо формалізовані. Вхідна інформація неповна, неоднозначна, іноді суперечлива. Таким чином, визначення функціональних і організаційних принципів створення та розвитку заснованих на цих принципах систем ситуаційного управління, є актуальним завданням.На сьогоднішній день найважливішим завданням для державних структур є підвищення ефективності управлінської діяльності на основі комплексного моніторингу поточної обстановки і оперативного реагування на її зміни. Складність та неординарність завдань, що стоять перед управлінськими структурами, визначають необхідність належного наукового, інтелектуального та інформаційно-аналітичного забезпечення їх вирішення. Тому в роботі, узагальнюючи міжнародний досвід створення та використання ситуаційних центрів в управлінських структурах, автором запропоновано обґрунтування організаційно-функціональної структури та надані рекомендації щодо удосконалення технології підтримки прийняття рішень, а також напрямів і передумов створення ситуаційних центрів органів державної влади сектора безпеки та оборони. Запропоновані підходи до досягнення сумісності, при необхідності, їхньої роботи в єдиній мережі та розкриті режими їх функціонування. Іл.: 5. Бібліогр.: 10 назв.
УДК004.02:004.5:004.6 351.863.1
НестеренкоО.В., НетесінІ.Є., Поліщук В.Б. Метод обчислень у задачах підтримки прийняття рішень щодо забезпечення безпеки. Математичні машини і системи. 2021. № 3. С. 47–59. В умовах постійних проявів агресії у різних сферах діяльності, що є однією з найгостріших проблем сьогодення, набувають усе більшої актуальності заходи на їх упередження. Це у свою чергу вимагає вдосконалення методичного забезпечення підтримки прийняття рішень щодо забезпечення безпеки та протидії атакам різного роду. На сучасному етапі характерною рисою управління у сфері безпеки все ще залишаються занадто повільне виявлення інцидентів та визначення масштабів їх розвитку. Методологічна складність процедур оцінювання ризиків безпеки та відповідних обчислень обумовлена нестачею на ринку відповідних методик, програмних засобів і технологій, що ускладнює створення автоматизованих засобів підтримки прийняття рішень. У даному дослідженні пропонується універсальний метод, що базується на формалізованій моделі відображення взаємозв’язку об’єктів (ресурсів), націлених на них загроз та очікуваних ризиків. В основу такої моделі покладена бінарна схема «загроза – об’єкт», яка має вираз у вигляді дводольного графа. Модель передбачає розподіл графа на підграфи. У відповідності за моделлю безпеки з повним перекриттям будується третій набір, що відповідає механізмам захисту. Одночасне застосування елементів онтологічних описів підвищує рівень конкретності методу та більш чіткого уявлення щодо стану середовища. Для проведення обчислень запропоновано матричний підхід, який тісно пов’язаний із графовими моделями. Наведені схеми технологічної реалізації отриманих рішень на основі офісних застосунків та побудови відповідної інформаційно-аналітичної системи. Запропонований метод може застосовуватись у автоматизованих системах у багатьох сферах діяльності. Іл.: 7. Бібліогр.: 17 назв.
Інформаційно-телекомунікаційний робот (ІТР) – це кластер прецизійних мобільних механічних об’єктів (сенсорів або мультисенсорів), що виконують єдине завдання стосовно моніторингу території або її охорони чи координат розташування об’єктів пошуку. ІТР оснащені бездротовими телекомунікаційними системами та високопродуктивними малогабаритними бортовими комп'ютерами, які дозволяють використовувати хмарні технології та туманні обчислення. Групу безпілотних літальних апаратів (БПЛА), що виконують спільне завдання (наприклад, пошук потерпілих під час стихійного лиха) та оснащені взаємодіючими бездротовими телекомунікаційними системами, можливо розглядати як літаючий ІТР. Як можливу технічну реалізацію ІТР розглядають також мобільні сенсорні мережі (роботизовані сенсорні мережі та системи). З теоретичної точки зору, ці об’єкти керування можуть бути класифіковані як складені динамічні системи (СДС). У науковій літературі траєкторії складених динамічних систем називають розгалуженими. Ці траєкторії складаються з ділянок спільного руху підсистем СДС і ділянок їх індивідуального руху до цілі вздовж окремих гілок траєкторії. Аналіз фізичного змісту явищ, які супроводжують процес функціонування ІТР, а особливо мобільних, показує, що ІТР перебувають під випадковим впливом. Тому як модель функціонування ІТР слід розглядати стохастичну СДС. Для вирішення задачі оптимізації процесу керування стохастичною СДС постає завдання щодо розвитку методу стохастичного динамічного програмування при повній інформації про вектор стану ІТР. У статті описано розв’язання задачі оптимізації керування стохастичною складеною динамічною системою з довільною схемою розгалужень за умови наявності повної інформації про вектор стану. Бібліогр.: 24 назв.
У статті освітлені достатні умови для знаходження розподілу функціоналів від n-вимірного броунівського листа (поля Ченцова) на множинах розмірності меншої, ніж розмірність самого поля. Ці результати отримані за допомогою узагальнення відомої теореми Дуба про ідентичність трансформації деякого гауссівського і вінерівського процесів на випадок випадкових полів. Відомо, що розподіл функціоналів від броунівського листа на множинах меншої розмірності, ніж розмірність самого поля, зокрема, таких як супремум на ламаних, призводить до необхідності розгляду досить складних інтегралів, для яких навіть оцінка стає проблемою. В роботі запропонований інший підхід до вирішення цієї задачі. Ми розглядаємо ймовірність того, що супремум броунівського листа є меншим, ніж деяка функція зносу. Отримані результати можуть істотно спростити задачу знаходження розподілу функціоналів від броунівського листа, зводячи її до задачі знаходження розподілу на паралелепіпедах розмірності меншої, ніж розмірність поля. В роботі також запропоновано низку прикладів, які ілюструють справедливість отриманої теореми шляхом моделювання відповідних полів і порівняння емпіричних і теоретичних імовірностей. Для моделювання було використано мову статистичного програмування R. При моделюванні броунівського листа використано розроблений раніше спеціальний алгоритм, що дозволяє моделювати випадкові поля з коваріаційними функціями спеціального виду, а також їх звуження на множини меншої розмірності (криві, ламані). Наведено відповідні програмні коди, а також результати моделювання.Бібліогр.: 15 назв.
У роботі запропоновано альтернативний підхід до обробки елементів лінійних дискримінантних функцій для класифікації об’єктів. В основі цього підходу використано метод обробки векторного масиву даних за різницевими зрізами, який розповсюджено на стовпці матричного представлення елементів дискримінантних функцій. Це, у свою чергу, свідчить про просторово-розподілений характер обробки елементів матриці розмірністю m×n, де m – кількість класів, n –розмірність вектора вхіднихданих. Лінійність представлення кожної дискримінантної функції у наборі дискримінантних функцій дозволяє не тільки подати їх доданки у вигляді елементів матриці, але й застосувати до їх обробки правила щодо таких властивостей, як асоціативність та комутативність складових (доданків) суми. В результаті замінюються такі складні процедури, як багатооперандне підсумовування при формуванні кожної дискримінантної функції з подальшим їх порівнянням між собою для виявлення серед них максимальної за значенням. У запропонованому методі у кожному циклі обробки базовою операцією є зменшення одночасно на величину подібності однойменних елементів у стовпцях матриці, що в результаті дозволяє визначити максимальну за значенням дискримінантну функцію. При цьому також задіяно операцію транспозиції (просування) до краю всіх поточних нульових елементів у кожному рядку матриці. Даний підхід застосовано до лінійних дискримінантних функцій як апарата статистичного методу класифікації об’єктів. У результаті за відомим вирішальним правилом максимальна за значенням дискримінантна функція визначає відповідний клас, до якого належить вхідний об’єкт, поданий у вигляді n-вимірного вектора ознак. Одним із варіантів апаратного застосування такого класифікатора є підсистема підтримки прийняття рішень при медичному діагностуванні. Бібліогр.: 15 назв.
Одним із основних напрямів забезпечення національної безпеки держави є ведення розвідувальної діяльності. Представлена стаття присвячена деяким аспектам автоматизації нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності. У статті розглядаються питання забезпечення національної безпеки України, роль та місце розвідувальних органів в її забезпеченні; проведений аналіз останніх досліджень і публікацій щодо питань, пов’язаних із зростанням значущості розвідувальної діяльності у сучасному світі; обґрунтовується необхідність розробки автоматизованої системи нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності та формування у структурі розвідувальних органів України підрозділу автоматизованої нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності, який би відповідав за централізоване ведення нормативно-правової інформації на основі єдиних стандартів класифікації та кодування – підрозділ автоматизованої нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності; розглянуті інформаційні процеси збору, накопичення, обробки, зберігання та відображення нормативно-правових, нормативних документів стосовно організації та виконання розвідувальної діяльності, класифікаторів (довідників) державного рівня, організаційно-розпорядчих документів, документів режимних правил та обмежень щодо здійснення розвідувальної діяльності; розглянуті основні завдання автоматизованої системи нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності за напрямами; визначені ролі фахівців (посадових осіб) підрозділу автоматизованої нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності; розглянуті питання архітектури системи та визначені основні бази даних. Наведені узагальнена організаційна структура та функціональна структура автоматизованої системи нормативно-правової підтримки розвідувальної діяльності, що описує автоматизовані функції системи. Іл.: 4. Бібліогр.: 45 назв.
Конкурентоздатність українського металу на світовому ринку обумовлена високими технічними вимогами до якості в цілому, в тому числі до його механічних властивостей. Впровадження у прокатному виробництві ефективних систем автоматизованого управління механічними властивостями товстолистового прокату дозволить істотно поліпшити якість прокату. У статті описані постановка задачі управління механічними властивостями товстолистового прокату, математичні моделі прогнозу механічних властивостей прокату, основні технічні рішення, реалізовані в системі автоматизованого управління механічними властивостями прокату. Розроблена система автоматизованого управління механічними властивостями прокату включена в АСУ ТП прокатки на ТЛС, і програмно-технічне забезпечення для цієї комплексної системи частково є загальним для обох компонент. АСУ ТП прокатки функціонально суміщена з системою управління механічними властивостями прокату. Для управління механічними властивостями прокату передбачено п’ять програмованих контролерів, побудованих на базі ПЕОМ, а також на кожному посту встановлено монітори, відповідну клавіатуру і принтери. Організація функціонування автоматизованої системи контролю і управління механічними властивостями в основному використовує існуючу організаційно-технічну структуру «ручного» контролю і управління механічними властивостями. Для перевірки розробленої системи і її алгоритмів функціонування була створена лабораторна установка, що дозволила на базі ПЕОМ виконати імітаційне моделювання системи автоматизованого управління механічними властивостями прокату. При моделюванні використані експериментальні дані з реального технологічного об’єкта, підтверджена роботоздатність одержаних науково-технічних рішень. Викладені вище рішення щодо управління механічними властивостями прокату можуть бути використані при розробці АСУ ТП товстолистових станів. Бібліогр.: 7 назв.
Питання безпечності продуктів гостро стоїть у багатьох країнах та компаніях. Адже від вживання продуктів, що контаміновані шкідливими речовинами, щороку велика кількість людей отримають різні захворювання. Щоб підвищити безпечність продуктів, необхідні технології, які дають змогу швидко провести тестування продукції, та на основі отриманих результатів застерегти появі шкідливих речовин. Сьогодні у світі активно розвиваються біосенсорні технології для проведення експрес-тестування продуктів сільськогосподарського призначення. Використання технологій інтелектуального аналізу даних може забезпечити виявлення нових знань про характер та залежність від зовнішніх чинників різних шкідливих речовин. У статті розглядаються питання побудови та тестування технології прогнозування, до яких входять аналіз рішень, що вже існують, пошук прогностичних моделей, використання методів Data Mining для знаходження якісно нових знань та гіпотез, тестування гіпотез. У першому розділі статті проводиться огляд існуючих моделей та методів, представлено формули розрахунків ризика появи афлотоксину.У другому розділі проводиться короткий опис системи збору даних, що складається із сховища даних, сенсорів та мобільного додатка як джерела даних.Результати роботи інтелектуального аналізу даних із використанням методів DataMiningпредставлені у третьому розділі. Як результат, було отримано гіпотезу впливу на появу мікотоксинів у посівах.Підтвердження або спростування гіпотези виконувалось за рахунок її перевірки з використанням OLAP-технології. Результати перевірки гіпотези представлено в останньому, четвертому розділі.Основним результатом роботи є отримання системи аналізу даних, яка готова до апробації в реальних умовах. Проте слід зазначити, що необхідно провести більш розширене тестування на великих об’ємах даних, але це можливо накопичити за декілька років спостережень.Іл.: 5.Бібліогр.: 8 назв.
У статті розглядається метод опису моделювання програм за допомогою предикатів, у результаті якого створюється модель у вигляді недетермінованого скінченного автомата. Пропонується формат опису предикатів із розділенням змістовної та умовною частин. Для опису змістовної частини предиката мають застосовуватись арифметичні оператори, дужки, стандартні функції та оператори темпоральної логіки U та N. Для логічної частини предикатів, крім логічних функцій, пропонується застосовувати також операції відношення і арифметичні оператори, дужки, стандартні функції. Формування опису кожного стану автоматної моделі програми має завершуватись розгалуженням по різних гілках моделі. Для опису моделей паралельних програм введені спеціальні стани: стан-монітор для доступу різних процесів до спільних ресурсів та стан-протокол для опису незалежних паралельних гілок. Модель створюється у процесі її опису, тому не потребує подальшої верифікації. Якщо опис моделі виконаний коректно і при цьому обраний оптимальний алгоритм майбутньої програми, то така модель повністю відповідатиме її опису. При цьому відпадає необхідність у верифікації моделі на відміну технології MODELCHECKING, яка вимагає верифікацію. Граф отриманої моделі обробляється шляхом її послідовного обходу по всіх гілках з поверненнями у попередні стани та наступною програмною реалізацією. Послідовний обхід має виконуватись для кожної гілки моделі або до кінцевого її стану, або до стану, який вже був оброблений при обході. Обробка моделі полягає у трансляції опису моделі у внутрішнє подання для наступного перетворення у програму на цільовій процедурній мові програмування. При цьому усі дії у змістовних частинах предикатів, а також умови розгалужень у процесі трансляції перетворюються у внутрішнє подання програми. Дана технологія забезпечує пряме перетворення опису моделі програми у саму програму. Іл.: 5. Бібліогр.: 4 назв.
Знеліснення – одна з найбільших екологічних проблем сучасності. За період 1993–2020 рр. людство втратило 154 мільйони гектарів лісів, що призвело до таких негативних наслідків, як збільшення виділення парникових газів, порушення водних циклів, пришвидшення ерозії ґрунтів, порушення природних ареалів перебування тощо. Вчені погоджуються, що єдиним способом боротьби із знелісненням в його теперішніх масштабах є штучне насадження лісів – заліснення. Класичними методами заліснення є ручне та автоматизоване, наприклад, за допомогою використання комбайнів, що, попри відносну простоту імплементації, мають ряд недоліків, які заважають використовувати їх для ефективного вирішення проблеми, зокрема, низьку здатність до масштабування. Використання БПЛА – новий перспективний підхід до автоматизації заліснення, який було розроблено протягом останніх десятиліть. У даній статті розглядаються його основні практичні імплементації у порівнянні до класичних методів заліснення задляпропозиції нового, більш ефективного методу на основі їх синтезу. У процесі аналізу наявного досвіду імплементації заліснення за допомогою БПЛА декомпонується на три основні етапи: сканування поверхні, обробку даних та висаджування дерев.Дослідження показало, що на додачу до використання методів та алгоритмів моделювання й оптимізації на перших двох етапах підвищення ефективності висаджування шляхом використання підготовлених саджанців аналогічно до класичних методів, може забезпечити значно вищу ефективність. У даній роботі пропонується здійснювати автоматичне висаджування з повітря у точки, знайдені на основі побудови й оптимізації моделі розташування саджанців на поверхні Землі, змодельованої за допомогою ЛІДАР сканування. Стаття описує основні етапи нового методу заліснення та закладає теоретичну й практичну основи для продовження дослідження і практичної реалізації. Іл.: 1. Бібліогр.: 18 назв.
ЯКІСТЬ, НАДІЙНІСТЬ І СЕРТИФІКАЦІЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ І ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
Розглядається як вимога забезпечення заданого рівня надійності апаратури при мінімальних витратах. Визначені основні характеристики ЗІП, такі, як вид комплекту ЗІП, його склад, показники достатності запасних елементів у комплектах ЗІП, способи поповнення запасних елементів у комплектах ЗІП. Визначено, якими способами поповнення користуються залежно від призначення апаратури системи її технічного обслуговування і ремонту, вимог до апаратури щодо надійності: періодичним, безперервним, періодичним поповненням з екстреними доставками і поповненням за рівнем. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності електронної апаратури, проведення технічного обслуговування і ремонту, що продовжують терміни служби апаратури, пропонується система забезпечення, яка включає діагностичні та ремонтні засоби, комплекти запасних елементів та ін. Розглядається проєктування ЗІП з урахуванням забезпечення критеріїв надійності функціонування систем, тобто рівень достатності, склад і обсяг ЗІП, які повинні забезпечити функціонування систем із необхідними показниками надійності. Пропонується використання методик розрахунку запасних елементів на основі більш адекватних моделей надійності, яке приводить до більш точного прогнозування необхідного обсягу запасних елементів і, отже, до більш ефективного комплектування апаратури запасними елементами. Розглядається проєктування ЗІП з урахуванням забезпечення критеріїв надійності функціонування систем. Пропонується використання більш адекватних моделей відмов для розрахунку обсягу запасних частин ЗІП. Визначено основні положення вимоги і вихідні дані для розрахунку комплектів ЗІП. Табл.: 1. Іл.: 1. Бібліогр.: 3 назв.
Встановлені найважливіші проблеми та завдання, пов’язані з об’єктивною необхідністю створення для галузі залізнично-дорожніх (ЗД) перевезень України єдиної системи надання послуг, яка забезпечить високоякісне, якомога безпечне і практично гарантоздатне обслуговування наявних видів вантажних і пасажирських перевезень. Розглянуто три основні класи ЗД перевезень: забезпечення перевезень достатньо надійним і гарантоздатним обслуговуванням технічними засобами; функціонування системи надання послуг за допомогою спеціалізованого програмно-апаратного забезпечення; проведення контролю та коригування процесів надання послуг у періоди їх виконання. Ефективне використання засобів залізнично-транспортної мережі (ЗТМ) України потребує аналізу виникнення можливих ризиків на ЗТМ при здійсненні перевезень та застосування засобів зменшення впливу ризиків у процесах перевезень. Якість управління перевезеннями можна суттєво підвищити за рахунок синтезу зазначених засобів в єдиній системі, а також тому, що в більшості випадків виникнення надзвичайних ситуацій (НС) при перевезеннях така система забезпечить збирання й обробку статистики виникнення НС, дозволить створити класифікацію найнебезпечніших випадків НС у вигляді окремої статистики. Така статистика – основа для предметного й оперативного проведення як аналізу причин виникнення окремих видів НС та аварій при перевезеннях, так і для того, щоб суттєво зменшити ризики їх виникнення та потенційну шкоду від них. Запропонована концепція створення системи, яка дозволить створити гарантоздатну, високоякісну, системно-організовану та практично безпечну систему надання ЗД послуг. Така система буде замало залежною від впливу на неї більшості зовнішніх і внутрішніх небезпек та ризиків, які знижують якість послуг, що надаються. Для зазначених проблем сформульовані та приведені конкретні приклади вирішення вказаних проблем для надання ЗД послуг європейської якості. Іл.: 1. Бібліогр.: 20 назв.
