СОДЕРЖАНИЕ № 12 2013

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
CURRENT TRENDS OF СOMPUTER AND INFORMATION TECHNOLOGIES DEVELOPMENT

Наумов А. В., Иванов С. В.
ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТОВ ПО ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
с. 3–9
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Рассмотрен программно-алгоритмический комплекс для оценки экономической эффективности проектов по экономии электроэнергии на железнодорожном транспорте. Комплекс основан на математической модели двухэтапной задачи стохастического программирования, позволяющей выбрать наиболее энергоэффективные проекты по критериям средних затрат и минимума уровня затрат на электроэнергию, непревышение которого гарантируется с заданной доверительной вероятностью. В частных случаях задача сводится к задаче целочисленного линейного программирования. Приведено описание разработанного программного обеспечения для анализа сформулированной математической модели, на примере которой показана зависимость эффективности инвестиционных проектов от числа плановых периодов.
Ключевые слова: экономия электроэнергии; стохастическое программирование; двухэтапная задача; квантильный критерий.

Naumov A. V., Ivanov S. V.
SOFTWARE-ALGORITHMIC COMPLEX FOR ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS OF PROJECTS DESIGNED TO SAVE THE ELECTRIC POWER ON RAILWAY TRANSPORT
pp. 3–9
Annotation. We consider the software-algorithmic complex for assessment of the effectiveness of different projects designed to save energy for a subdivision of Russian Railways. The complex is based on a mathematical model of a two-stage stochastic programming problem. The electric power required for the subdivision is assumed to be random. At the first stage, projects to be implemented are selected. At the second stage, the subdivision determines quantities of consumable electric power for every planning period. The model allows choosing the most effective projects according to criterion of the average cost for electric power and according to Value at Risk criterion. Value at Risk criterion provides the result guaranteed with a fixed probability. In particular cases, the problem can be reduced to an integer linear programming problem. It is proven that if random electric power required has normal distribution then both using criteria are equal. We give a description of the software developed for the analysis of the model. Taking into account the distribution of the random vector, the software allows to select an algorithm for solving the problem. Using a model example, we research the dependence of effectiveness of projects on the number of planning periods. It is shown that the average cost for electric power decreases as the number of planning periods increases.
Keywords: Energy savings; Stochastic programming; Two-stage problem; Value at Risk.

ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
INFORMATING-CONTROLLING COMPLEXES OF MOBILE OBJECTS

Девятисильный А. С., Числов К. А.
МУЛЬТИМОДЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ КОРРЕКЦИИ АСТРОИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
с. 10–14
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Предложена модель оценки параметров вращения подвижной технологической платформы, основанная на интерпретации метода калмановской фильтрации. Представлены результаты численного исследования.
Ключевые слова: астроинерциальная система; гироскопы; нейронные сети; синаптические коэффициенты; фильтр Калмана.

Devyatisil’nyi A. S., Chislov K. A.
MULTIMODEL ALGORITHM OF ASTRO-INERTIAL SYSTEM CORRECTION
pp. 10–14
Annotation. In the paper, the system’s model for evaluating the rotation parameters of aerocosmic platform is considered. It organized by combined processing of two type of information – astrometric data and inertial data. Astro-information is delivered by optical sensors, inertial information passes from gyroscopes. Mathematical model of the such system is represented as “state-measurement”-type inverse problem. In this form state equations are the Poisson’s kinematic equations. They describe the evolution of the transformation matrix from inertial coordinate system to instrumental coordinate trihedron. Measurement equations show the transformation of unit vectors of the known sight stars. The algorithm for solving the formulated problem, based on the multimodel interpretation of Kalman filter, is suggested. Proposed method is associated with some concepts of neurodynamics and neuromorphism which characterize a human thinking. The results of computational experiment are reported.
Keywords: Astro-inertial system; Gyroscopes; Neural network; Synaptic coefficients; Kalman filter.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
COMPUTER VISION. VIRTUAL REALITY

Епифанцев Б. Н., Ляховский В. С.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ НА ИЗМЕНЯЮЩЕМСЯ ФОНЕ
с. 15–20
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Получено выражение для плотности ложных решений при обнаружении малоразмерных объектов на фоне помех в виде функции от вероятности пропуска объекта, отношения сигнал/помеха, вида корреляционной функции флуктуаций помех, формы выбросов. Приведены результаты вычислительных экспериментов, обобщенные в виде плотности ложных решений в зависимости от вида корреляционной функции помех, ее параметров и формы согласованного пространственного фильтра, настроенного на обнаруживаемый объект.
Ключевые слова: видеоаналитика; цель; динамический фон; признаки цели; обнаружение; информативность признаков; адаптивный порог.

Epifantsev B. N., Lyakhovsky V. S.
IMPROVING THE EFFECTIVENESS OF THE OBJECTS DETECTION ALGORITHMS ON THE CHANGING BACKGROUND
pp. 15–20
Annotation. The expression for a dependency of the density of false decisions of small objects detection on the background noise represented by a function from the object skipping probability, the signal-to-noise ratio, the type of a correlation function of the noise fluctuations, and from the form of the random fields emissions beyond the decision-making level is derived. The conclusion made about the expediency of using the information about the sought for object geometrical parameters (size and shape) for detecting effectiveness improve on unsteady random images. The key parameters, that determine the selecting method of an information processing in an object detecting system, listed.
Keywords: Video analytics; Purpose; Dynamic background; Features of the target; Detection; Information value of the signs; Adaptive threshold.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА
AUTOMATION OF ENGINEERING, DESIGN AND PRODUCTION TECHNOLOGICAL PREPARATION

Олейников Д. П., Бутенко Л. Н.
СИНТЕЗ МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА БАЗЕ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА (Продолжение)
с. 21 – 26
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Описан алгоритм синтеза методов принятия решений на базе морфологического подхода. Методы принятия решений рассмотрены в качестве систем, состоящих из последовательно выполняющихся этапов. У каждого этапа выделены входные и выходные потоки данных. Условия синтеза определены в виде набора заданных входных и требуемых выходных потоков данных. Компоновка методов осуществлена по принципу соответствия набора выходных потоков данных этапа k набору входных потоков данных этапа k + 1. В случае невозможности компоновки метода, на переходах между несогласованными этапами повышен уровень абстракции параметров потоков данных. В качестве примера синтезирован метод «Вербальный минимаксный критерий».
Ключевые слова: системный синтез; морфологический метод; теория принятия решений.

Oleynikov D. P., Butenko L. N.
THE SYNTHESIS OF DECISION-MAKINGS ON THE BASIS OF THE MORPHOLOGICAL APPROACH (Continuation)
pp. 21 – 26
Annotation. This article describes the algorithm of the synthesis of decision-makings on the basis of the morphological approach. Decision-makings considered as systems that consist of a sequence of functional steps. The input and output data streams were isolated at each decision-making step. The synthesis conditions were defined as a set of «pre-defined input» and «desired output» data streams. The layout of the methods was implemented on a basis: «set of output data flows of step k must match the set of input data flows of step k + 1». Synthesis process consists of 3 main stages. At the first stage formed set of linked decision-making steps – «chains» corresponding with strict condition «output data flows of k-step must match input data flows of k + 1-step». Then, chains with maximum value of determinacy coefficient or minimum chain’s length were selected and performed «network optimization»: output data-flows of k-step linked to corresponding input data-flows of k + 2, ..., n-step. Then, network with maximum value of determinacy coefficient were selected. If can’t build a chain based on transitions between stages of uncoordinated increased level of abstraction parameter data streams. As an example, method of «Verbal minimax criterion» was synthesized.
Keywords: System synthesis; Morphological method; Decision science.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
INTELLIGENCE SYSTEMS

Буряк Ю. И., Ребриков В. Н., Скрынников А. А.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ КОНТРОЛЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ АВИАТЕХНИКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕАУТЕНТИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
с. 27 – 35
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Предложен подход к точечной и интервальной оценке вероятности поставки в текущий момент времени технически негодных компонентов по имеющимся статистическим данным, представленным в виде временного ряда числа поставляемых компонентов заданного типа и доли компонентов, оказавшихся технически негодными. Точечная оценка текущей вероятности поставки технически негодных компонентов проводится с использованием метода взвешенных наименьших квадратов; интервальная оценка строится на базе байесовского подхода. Показана работоспособность предложенного подхода для различных вариантов: выборки большой и малой размерностей, наличие пропуска данных и/или их отсутствие в конце временного ряда.
Ключевые слова: статистический анализ; контроль летной годности; авиационные компоненты; точечная оценка вероятности; интервальная оценка вероятности.

Buryak Yu. I., Rebrikov V. N., Skrynnikov A. A.
STATISTICAL ANALYSES OF AIRCRAFT AIRWORTHINESS DATA CHECKUP FOR DANGER ESTIMATION OF USAGE OF AIRCRAFT NON LEGAL EQUIPMENT
pp. 27 – 35
Annotation. It is proposed an approach for estimation the probability of delivery at the current time technically unsuitable components according to the available statistics. The data are presented in the form of time series of the number of components and set fractions of the components who find themselves technically unsuitable. The features of the available data are irregularity of the volume of deliveries, the presence of gaps in the data, including the end of time series.
It is proposed a method for point estimation of the probability of delivery at the current time the technically unsuitable components when running and not the condition of homogeneity tests. It was done the analysis of the distribution law and the numerical characteristics of random variables – the total amount delivered to a specified moment of time units and the total number of units who find themselves authentic at a given moment of time. It is shown that for the point estimation of probability can be used the linear approximation of the data of total amount of delivered units in time using weighted least squares method. To calculate the sequence of weights is proposed to use a geometric progression or exponential law.
Interval estimation of the probability of delivery of technically unsuitable components is based on the Bayesian approach. To do this using the beta distribution is constructed posterior probability density, which is used for calculation of the boundary of the confidence interval.
It is shown the efficiency of the suggested approach for small and large sample volumes, including samples having gaps in the data.
Keywords: Statistical analysis; Airworthiness checkup; Aviation components; Point probability estimation; Interval probability estimation.

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
INFORMATION SECURITY

Щеглов К. А., Щеглов А. Ю.
СПОСОБ ЗАДАНИЯ И ХРАНЕНИЯ ПРАВ ДОСТУПА СУБЪЕКТОВ К ФАЙЛОВЫМ ОБЪЕКТАМ
с. 36 – 40
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Рассмотрены проблемы реализации эффективного контроля доступа к файловым объектам, в частности исследованы способы задания и хранения прав доступа в вычислительной системе. Выявлены принципиальные недостатки известных подходов. Предложен способ задания и хранения прав доступа в вычислительной системе, реализованный в методе контроля доступа
к создаваемым файловым объектам и в полном объеме устраняющий недостатки известных подходов. Реализация предложенного способа проиллюстрирована на примере апробированного технического решения.
Ключевые слова: защита информации; компьютерная безопасность; контроль доступа; файловый объект; матрица доступа.

Shcheglov K. A., Shcheglov A. Yu.
THE WAY OF CREATING AND STORING SUBJECT ACCESS RIGHTS TO FILE OBJECTS
pp. 36 – 40
Annotation. The article is dedicated to effective access control implementation problems. Methods of creating and storing access rights are researched. Common disadvantages of known methods are described. New way of creating and storing access rights is suggested. These disadvantages of known access control methods are followed. If access rights are stored as file objects attributes, then when we include additional “process” subject into access control scheme it makes security system administration much more complex.
If we store the access control matrix (with all access rights of subjects to file objects) in separate file object it greatly simplifies administration task, plus access rights are not physically tied with file objects which enhances access control correctness. It is implemented in file objects access rights control method that allows to overcome existing methods disadvantages. Practical realization of suggested method is illustrated by real technical implementation.
Keywords: Information security; Computer security; Access control; File object; Access matrix.

ПРОГРАММНОЕ И АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
HARD- AND SOFTWARE OF PROCESSES AND SYSTEMS

Бондаренко А. В. , Рогова Н. Г.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ГРАФОВ ДЛЯ ФОРМАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ ДОКУМЕНТООБОРОТА ИНФОРМАЦИОННОГО ПОРТАЛА ПРЕДПРИЯТИЯ
с. 41–49
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Приведены теоретические основы выбора структуры схемы баз данных для ориентированного графа объектов, детально представлена и обоснована схема базы данных системы электронного документооборота. Приведены оконные интерфейсы системы электронного документооборота, реализующие все функции сопровождения и утверждения документов предприятия, имеющего территориально-распределенную структуру, в состав которой входят отделы центрального офиса, а также филиалы на территории Российской Федерации и за рубежом. Описаны действия ответственного сотрудника по ознакомлению с текущими документами и выбором состояний, в которые их следует перевести. Функциональность интерфейса проиллюстрирована проектами оконных форм. Средства администратора позволяют существенно расширить и модифицировать граф состояний
и переходов между ними, в связи с этим система способна поддерживать создание
и сопровождение других документов предприятия.
Ключевые слова: информационно-поисковые системы; базы данных; информационный портал предприятия; веб-портал; электронный документооборот предприятия; администрирование информационной системы; теория графов.

Bondarenko A. V. , Rogova N. G.
GRAPH THEORY APPLICATIONS FOR THE FORMAL CHARACTERIZATION OF THE ENTERPRISE DOCUMENT WORKFLOW AUTOMATION TASK
pp. 41–49
Annotation. The basic concepts and methods of document processing and electronic document management are presented. The necessity of further automation of document circulation is justified. The chart of document flow is treated as a directed graph. Theoretical framework of graph theory is introduced as the basis of choice of the database structure for the oriented graph. Detailed database structure of the document flow system is shown and explained. The database structure provides the memorization of the entire history of the document flow. Document flow system window interface is demonstrated to implement all the document validation and transition functions. Friendly user interface enables the employees to maximize interoperability with the system. A standard set of functions to work with objects includes creation, modification, deletion, search, view search results and view object instances. Electronic document management Web-portal provides support for the geographically distributed structure of enterprise, including divisions of central office as well as the branches within the Russian Federation and abroad. An employee’s familiarization with documents and the choice of their state transitions is described. Interface operability is illustrated by the window form projects. Administrative tools can significantly improve and modify the graph of state transitions. The system in this context is capable of maintaining the creation and support of the other types enterprise documents. The database structure the system provides for the possibility of its optimization and future development.
Keywords: Information systems; Databases; Enterprise informational portal; Web-portal; Documents workflow; Administration of information system; Graph theory.

Вишнеков А. В., Иванова Е. М.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ТЕОРИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ГОСУДАРСТВЕННЫМ ОТРАСЛЕВЫМ СТАНДАРТОМ
с. 50 – 55
Контактная информация: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Аннотация. Рассмотрены методы поддержки принятия решений, используемые при проектировании программного обеспечения в соответствии с ГОСТ 19.102–77 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126–93, а также критерии сравнительной оценки данных методов, выбора языков программирования, технических средств и методов тестирования программного обеспечения. Проанализированы этапы разработки технического задания, проведения научно-исследовательских работ, разработки технического проекта и испытания программы. Предложены комплекс наиболее рациональных методов поддержки принятия решений и примеры применения рассматриваемых методов на этапах проектирования программного обеспечения.
Ключевые слова: программный продукт; качество; методы поддержки принятия решений; выбор языков программирования; тестирование программного обеспечения.

Vishnekov A. V., Ivanova E. M.
USE OF DECISION MAKING THEORY IN SOFTWARE DEVELOPMENT IN ACCORDANCE WITH STATE INDUSTRY STANDARD
pp. 50 – 55
Annotation. The article examines the decision support methods used in the software design in accordance with the State standard GOST 19.102–77 and GOST R ISO/IEC 9126–93. The main stages of the software products design are analysed: the first – technical specifications development, the second – project development, the third – software testing.
A basic project choice is the main part of the scientific research work on the first stage. The article suggests the criteria of the software product quality and effectiveness and offers several group support decision making methods to make a reasonable choice and ranking for these criteria such as: the method for ranking alternatives, the minimum distance method, the expert assessments clustering method. Is given an example of the selection between five alternative projects on the basis of the method for ranking alternatives.
A choice of a programming language is the significant part of the scientific research work on the second stage. The task of choosing a programming language is a multi-objective one, where a number of criteria is considerably more than a number of alternatives. Offers apply group expert procedures or individual support decision making methods that allow using of numerical and linguistic criteria such as: the method for ranking alternatives, the direct rank appointment method, the method of pairwise comparisons and the minimum distance method. Is given an example of a programming language selection with the help of the method of pairwise comparisons.
A choice of a test ware is the third stage of the scientific research. A review of existing test classes is provided. We consider two examples: of a test ware selection using the method of analytical hierarchies and ranking test classes based on the minimum distance method.
The article proposed a set of best practices for decision support, and examples of the methods under consideration during the design of the software.
Keywords: Software; Quality; Methods of decision making; Choice of programming languages; Software testing..