Архив рубрики: — Все публикации журнала —

МЕТОД И ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО СБОРА ИНФОРМАЦИИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ПРОЦЕССОМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОВЕРКИ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ОТКРЫТЫХ ЗАДАЧ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАНКА ОШИБОК


УДК 005.9
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.034

В.А. Латыпова, В.В. Мартынов


Как в системах дистанционного обучения, так и на платформах массовых открытых онлайн курсов предусмотрена возможность мониторинга процесса обучения с помощью построения различных статистических отчетов. Использование инструментов аналитики позволяет эффективно управлять процессом дистанционного обучения. Аналитика базируется на собранной информации. Если в онлайн-курсе предусмотрено выполнение сложных открытых задач, задач, которые не могут быть проверены тестами, то могут возникнуть проблемы при сборе информации. Среди существующих методов проверки таких задач есть методы, позволяющие осуществлять эффективный сбор информации: ситуационное задание и специальные методы для конкретной предметной области. Данные методы позволяют получать достоверную и полную информацию для задач управления. Однако они не являются универсальными и их применение ограничено типом сложной открытой задачи и предметной областью. Если ситуационное задание использовать нельзя, а специальный метод отсутствует, то возникает необходимость в разработке метода для каждой конкретной задачи. В статье предложен универсальный метод сбора информации на основе автоматизированной проверки решения сложных открытых задач с использованием банка ошибок. Разработано программное средство, реализующее данный метод и внедрено в образовательный процесс в Уфимском государственном авиационном техническом университете с 2013 по 2019 гг. Использование метода и программного средства позволило повысить эффективность сбора информации при управлении процессом дистанционного обучения при решении сложных открытых задач.

Ключевые слова: дистанционное обучение, управление процессом обучения, сложная открытая задача, метод сбора информации, банк ошибок.

Полный текст статьи:
LatipovaMartinov_4_19_1.pdf

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ В МОДЕЛЯХ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ


УДК 338.242
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.033

И.З. Мустаев, М.Б. Гузаиров, В.Ю. Иванов, Н.К. Максимова, Т.И. Мустаев


В статье описана линейная оптимизационная модель, являющаяся интерпретацией модели линейного программирования Л.В. Канторовича. В роли переменных рассматриваются накопленные потенциалы, краткое описание которых дается в работе. Дополнительно приведены модели прогнозного и полного потенциалов. Использование накопленных потенциалов открывает возможности моделирования объектов с большими длительностями жизненных циклов. Это существенно увеличивает область применения инструментов линейного программирования при исследовании социально-экономических систем. Сказанное проиллюстрировано применительно к предприятию машиностроительной сферы деятельности. В частности, проведено сопоставление результатов, полученных по исходным данным и результатов, полученных путем пересчета потенциалов. Особенности динамики потенциалов позволяют решать вопросы использования оптимизационных подходов в условиях высокой волатильности внешней среды, в условиях развивающихся рынков. Описаны модели эффективности и модели норм времени, играющие вспомогательную роль при формировании модели линейного программирования. Дополнительно формализованы показатели потенциальной нормы времени и потенциалоемкости оборудования, используемые в указанной модели. Приведена итоговая модель расчета производственной программы, записанная с использованием потенциалов. Модель отражает оптимальное использование ресурсов и имеет формы прямой и двойственной задач линейного программирования, переформулированных с применением накопленных потенциалов. Модель включает описание потенциалов целевой функции и уравнения, описывающие ресурсные ограничения.

Ключевые слова: линейное программирование, накопленный потенциал, динамическая модель, социофизический объект.

Полный текст статьи:
MustaevSoavtori_4_19_1.pdf

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАНИПУЛЯТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ: ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЙ АСПЕКТ


УДК 004.415.538
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.032

В.А. Минаев, К.М. Бондарь, Е.В. Вайц, А.В. Кантышева


Описаны негативные факторы, влияющие на информационную безопасность стран. Особое внимание обращается на информационно-психологические воздействия, выделенные в Доктрине информационной безопасности Российской Федерации. Указывается на расширение применения перспективных имитационных методов моделирования информационных воздействий на социальные группы и соответствующего информационного противодействия. Даются необходимые определения, связанные с использование имитационного подхода, предложенного для исследования сложных нелинейных систем, к моделированию информационных воздействий в социальных сетях. Приводится описание системно-динамической модели информационного противодействия в виде системы дифференциальных уравнений. С моделью проведены имитационные эксперименты на программной платформе Anylogic и получены аналитические зависимости характерных времен, отражающих восприимчивость населения поселений страны к воздействию через социальные сети, включая механизмы негативного влияния, от статистических характеристик пользователей. Осуществляется типология поселений Российской Федерации по характеристикам распространения информации в социальных сетях регионов. Делается вывод, что выявленные связи можно применять для прогнозирования манипулятивных информационных эффектов и планирования информационного противоборства. Кроме того, подчеркивается, что имитационная модель позволяет по статистически наблюдаемым переменным оценивать параметры и переменные, характеризующие динамику распространения информации в популяции, и которые статистически ненаблюдаемы.

Ключевые слова: имитационное моделирование, информационное манипулятивное воздействие, прогнозирование, противодействие, социальная сеть, типология, кластерный анализ.

Полный текст статьи:
MinaevSoavtori_4_19_1.pdf

ДИАГНОСТИКА РАННИХ СТАДИЙ НАРУШЕНИЙ ВНИМАНИЯ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ НЕЧЕТКИХ РЕШАЮЩИХ ПРАВИЛ


УДК 615.47
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.031

А.В. Поляков, С.Н. Родионова, Н.Л. Коржук, Л.В. Стародубцева


Работа посвящена повышению качества дифференциальной диагностики ранних стадий нарушений когнитивных функций внимания в условиях нечеткого описания исследуемых классов состояний.Для оценки функций внимания используется прибор, разработанный на кафедре биомедицинской инженерии ЮЗГУ, позволяющий определять такие свойства внимания как концентрированность, объём, селективность, переключаемость, распределяемость и устойчивость. В качестве математического аппарата используется методология синтеза гибридных нечетких решающих правил. Базовым элементом которых является функция принадлежности к исследуемым классам состояний (норма, легкие когнитивные нарушения, умеренные когнитивные нарушения, начальная клиническая стадия) с базовой переменной, определяемой по шкалам выбранных свойств внимания.Решение о классификации принимается по максимальной величине анализируемых функций принадлежности.Полученные математические модели позволяют диагностировать ранние стадии нарушений всех исследуемых функций внимания. Экспертное доверие к полученным математическим моделям превышает величину 0,8. Если совместно с показателями внимания использовать дополнительные показатели, характеризующие функциональный резерв, уровни психоэмоционального напряжения и утомления, и энергетический разбаланс меридианных структур организма, уверенность в правильной классификации ранних стадий нарушений функций внимания достигает величины 0,9, что позволяет рекомендовать полученные результаты в практической психологии и медицине.

Ключевые слова: ранняя стадия когнитивных нарушений внимания, гибридные решающие правила, функции принадлежности, уверенность в правильной классификации.

Полный текст статьи:
PolyakovSoavtors_4_19_1.pdf

МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ДОСТИЖИМОСТИ ЦЕЛЕВЫХ ИНДИКАТОРОВ УРОВНЯ ЖИЗНИ В СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ РЕСУРСНОГО РЕГИОНА


УДК 519.24
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.030

С.М. Лавлинский, Л.Л. Яковлева


Актуальность исследования обусловлена отсутствием аргументированных оценок степени достижения стратегических целей, зафиксированных в программах стратегического развития ресурсных регионов России, с учётом анализа ресурсной обеспеченности запланированных мероприятий. В связи с этим, данная статья направлена на обоснование нового метода оценки реализуемости целевых индикаторов уровня жизни в стратегии развития дотационного ресурсного региона. Для этого предлагается использовать комбинацию модели Штакельберга и модели регионального прогнозирования. В качестве модели прогнозирования выступает модель социально-экономического развития ресурсного региона, адаптированная к особенностям сибирских территорий. Модель планирования – модель Штакельберга, формально представляющая собой решение задачи двухуровневого математического программирования. Такой инструментарий позволяет не только сравнить различные стратегии развития с точки зрения динамики уровня жизни населения, но и сформировать программу освоения минерально-сырьевой базы, использующую средства федерального бюджета и обеспечивающую максимально высокий уровень собственных доходов региона. Основные положения методики проиллюстрированы на примере Забайкальского края, для которого проведена оценка достижимости целевых значений индикаторов уровня жизни, зафиксированных в Стратегии развития Забайкальского края до 2030 г. Материалы статьи представляют практическую ценность для лиц принимающих решения в сфере управления, при формировании и оценке стратегий регионального развития.
Работа поддержана грантами РФФИ №19-010-00485\19 и № 20-010-00151

Ключевые слова: индикативное планирование, региональное прогнозирование, модель Штакельберга, задача двухуровневого математического программирования, стратегия развития региона, уровень жизни населения.

Полный текст статьи:
LavlinskiiYakovleva_4_19_1.pdf

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ


УДК 263.486
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.029

М.И. Яцечко, С.В. Ипполитов, Р.В. Репин, В.А. Малышев


Основной проблемой, при разработке алгоритмического обеспечения автоматизированной системы управления технической эксплуатацией авиационной техники, является стохастический процесс переходов авиационной техники из одного состояния в другое. В статье рассматривается подход к решению задачи оптимизации параметров автоматизации процесса технической эксплуатации авиационной техники, за счет достижения максимального значения показателя функциональной эффективности в условиях ограниченных ресурсов (личный состав инженерно-авиационной службы и средств наземного обслуживания). Рассматривается анализ развития автоматизированной системы управления технической эксплуатации авиационной техники и их состояния в настоящее время. Рассмотрены методы планирования работ на воздушных судах, показаны модели оптимизации по различным критериям. Отражены положительные и отрицательные стороны планирования на основе системы массового обслуживания, а также проведен анализ существующих систем принятия решения при планировании работ на авиационной технике. Отмечено, что существующие системы не решают задачу распределения специалистов на воздушные суда при обслуживании группы воздушных судов. Поставлена задача оптимизации системы управления в условиях ограниченного количества личного состава при минимальном времени подготовки группы воздушных судов. Предложен алгоритм, реализующий процедуру формирования приоритета выполнения работ специалистами инженерно-авиационной службы в процессе подготовки группы воздушных судов. На основании информации о количестве личного состава, времени подготовок каждым специалистом формируется приоритет (очередь) выполнения работ специалистами на воздушных судах. Данный алгоритм реализован с помощью языка программирования Delphi, а расчеты и их аппроксимации выполнялись с помощью MS Excel. Достоинством приведенного алгоритма является возможность его применения при условии ограниченного количества личного состава привлекаемого к подготовке воздушных судов.

Ключевые слова: алгоритмическое обеспечение, оптимизация параметров, автоматизированная система управления, авиационная техника, техническая эксплуатация, техническое состояние.

Полный текст статьи:
YatsechkoSoavtors_4_19_1.pdf

ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕОРИИ ИГР К ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ


УДК 519.832
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.028

Л.В. Степанов, А.С. Кольцов, А.В. Паринов, Б.А. Соловьев, Д.В. Паринов


В работе рассматривается практическое применение теоретико-игрового подхода в задаче оценки безопасности систем. Одним из факторов, определяющих жизнь и деятельность любой системы, является её безопасность. Понятие безопасности применимо к организационно-экономическим, инженерно-техническим, биологическим и любым другим видам систем. Состояние безопасности системы определяется множеством внешних и внутренних факторов. К числу внутренних факторов можно отнести уязвимости присущие данной системе, а к числу внешних — множество угроз, способных потенциально воздействовать на данную систему. Обстоятельство противоборства между угрозами с одной стороны, и уязвимостями (мероприятиями по устранению уязвимостей) с другой, делает обоснованным применение для оценки безопасности системы методов теории игр. Параметры угроз и уязвимостей наряду с количественным могут иметь качественное описание, что ограничивает возможность применения математических методов. По данной причине эти параметры необходимо формализовать в числовой вид. Для решения данной проблемы в работе предлагается использовать попарное сравнение лингвистических конструкций. Полученные формализованные значения можно использовать при построении матрицы игры.Особенностью предлагаемого в работе подхода является возможность его реализации в виде алгоритмического и программного обеспечения, которое позволит автоматизировать работу аналитиков ответственных за формирование тактики и стратегии обеспечения безопасности любого учреждения или организации. Это обстоятельство отражает практическую полезность предложенной методики.

Ключевые слова: система безопасности, угрозы безопасности, уязвимости системы, мероприятия по противодействию угрозам, линейное программирование, теория игр.

Полный текст статьи:
StepanovSoavtori_4_19_1.pdf

ОПТИМИЗАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ РЕСУРСНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.024

Я.Е. Львович, Б.А. Чернышов, О.Н. Чопоров


В статье рассматривается последовательность действий по формированию оптимизационной модели и алгоритма интеллектуальной поддержки процесса рейтингового управления распределением ресурсного обеспечения в организационной системе. Структура системы рейтингового управления определяется набором признаков, позволяющих установить последовательность частных задач управления, которые образуют единый цикл принятия решений. Оптимизационная модель формирует экстремальные и граничные требования при согласовании интересов управляющего центра системы и администрации входящих в нее объектов при распределении ресурсного обеспечения, которое выделено на каждое направление деятельности, способствующее изменение показателей эффективности для улучшения позиции объекта в рейтинге. Объединение формализованных требований приводит к блочной задаче линейного программирования. Алгоритм интеллектуальной поддержки основан на игровом подходе к решению блочной задачи линейного программирования. С этой целью осуществлен переход к векторно-матричной форме записи прямой и двойственной задач линейного программирования и итерационному поиску седловой точки функции Лангража с предварительным разделением матрицы коэффициентов и вектор ограничений на две части.

Ключевые слова: организационная система, рейтинговое управление, оптимизация, интеллектуальная поддержка, линейное блочное программирование.

Полный текст статьи:
LvovichSoavtori_4_19_1.pdf

ФОРМИРОВАНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ГРАФИКА ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В ЭЛЕКТРОННОЙ СРЕДЕ
В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО ВРЕМЕНИ ОБУЧЕНИЯ


УДК 004.85
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.023

М.А. Аникьева


В работе представлена методика персонализации в электронной образовательной среде графика изучения учебных материалов в рамках учебной дисциплины. Для решения поставленной задачи рассмотрены подходы к персонализации обучения, используемые в электронном обучении. Центральным аспектом исследования являлась возможность эффективно использовать выделенное для обучения время, что особенно актуально при обучении в вузе, по общему учебному плану. Были выявлены факторы, обуславливающие необходимость построения индивидуального графика обучения. К ним можно отнести различную начальную подготовленность обучающегося, личностные качества, разные подходы обучающихся к организации своей работы. Была отмечена взаимосвязь названных факторов со скоростью работы обучающегося и разработана функциональная схема процесса адаптивного управления учебной деятельностью обучающегося. Предлагаемая методика предполагает динамически изменять требования к уровню освоения учебного материала, в зависимости от текущих достижений обучающегося. Изучение учебного материала даже на уровне ниже запланированного, даст обучающемуся целостное представление об изучаемой предметной области. Анализ результатов практического применения методики в электронном образовательном курсе на платформе Moodle показывает, что обучающиеся за отведенное время на обучение в целом осваивают всю программу по учебной дисциплине.

Ключевые слова: электронное обучение, электронная образовательная система, персонализация обучения, индивидуальный график, уровень освоения учебного материала, учебная дисциплина, деятельность обучающегося, темп работы обучающегося.

Полный текст статьи:
Anikieva_4_19_1.pdf

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СКРЫТНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА В СИСТЕМАХ РАДИООХРАНЫ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ СКРЫТНОСТИ ДЛЯ НИХ


УДК 004.94
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.022

А.А. Гавришев


Для контроля больших территорий в настоящее время используются системы радиоохраны (беспроводные системы безопасности), обеспечивающие сбор информации с распределенных по территории объекта датчиков с радиоизвещением. При попадании в зону действия датчика человека или постороннего предмета датчик фиксирует факт возникновения внештатной ситуации и посылает по радиоканалу на пульт управления системой сигнал тревоги. Вместе с тем из литературы известно, что системы радиоохраны сами подвержены воздействию деструктивных факторов, направленных на нарушение их работоспособности. В данной работе автором на основе ранее предложенной математической модели и обобщения известной литературы разработана математическая модель процесса обеспечения скрытного информационного обмена в системах радиоохраны, учитывающая в своем составе деструктивные воздействия (например, навязывание ложных данных или подавление помехами) на передаваемые сигналы в канале связи. Так же разработан вычислительный метод оценки скрытности информационного обмена в системах радиоохраны на основе нечеткой логики, применение которого в условиях слабоструктурированности и трудноформализуемости исходных данных, а также в условиях комплекса деструктивных воздействий, потенциально может помочь более адекватно оценить скрытность систем радиоохраны. Полученные результаты возможно использовать для исследования скрытности известных и перспективных систем радиоохраны. Так же полученные результаты возможно использовать для повышения скрытности известных и перспективных систем радиоохраны.

Ключевые слова: математическая модель, вычислительный метод, скрытность, радиоканал, системы радиоохраны.

Полный текст статьи:
Gavrishev_4_19_1.pdf