Архив рубрики: Выпуск №3(26)

АППРОКСИМАЦИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ НА СЕТИ И МЕТОД МОМЕНТОВ


УДК 517.927
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.040

О.Р. Балабан


В работе рассматриваются эволюционные задачи, лежащие в основе математического описания колебательных и гидродинамических процессов в сетеподобных объектах (волноводах, гидросетях и пр.). Основное внимание уделяется анализу свойств эллиптического оператора (одномерного оператора Лапласа) с распределенными параметрами на сети, устанавливающих спектральную полноту системы собственных функций в классе функций, интегрируемых с квадратом. Получены условия, гарантирующие устойчивость по Нейману (спектральную устойчивость) разностных схем для эволюционных задач, представлено решение задачи управления методом моментов. Методы исследования эволюционных задач базирутся на свойствах положительно определенного эллиптического оператора: система собственнх функций образует базис в пространстве функций суммируемых с квадратом; ряды по системе собственных функций допускают априорные оценки решений эволюционной задачи; аппроксимация эллиптического оператора редуцирует его к конечномерному оператору в конечномерном пространстве сеточных функций с естественной евклидовой нормой, который (конечномерный оператор) приближает исходный с любой наперед заданной точностью в смысле нормы пространства функций суммируемых с квадратом. Для эволюционных задач используется явная схема первого порядка аппроксимации на сетке графа (параболическая система) и явная схема второго порядка аппроксимации (гиперболическая система). Устанавливаются осцилляционные свойства полученных операторов, аналогичные классическим осцилляционным свойствам. Для разностных схем параболической и гиперболической систем уравнений получены условия, гарантирующие счетную спектральную устойчивость (устойчивость в смысле Неймана), а следовательно, возможность получения аналогов теоремы А.Ф. Филиппова о сходимости разностных схем в терминах шагов аппроксимации сетки графа. Для иллюстрации применимости используемого подхода рассмотрена задача управления – перевод эволюционных систем параболического и гиперболического типов из заданных начальных в заданные финальные состояния; получены условия, гарантирущие управляемость исследуемых систем

Ключевые слова: оператор Лапласа на графе, эволюционные задачи, аппроксимация, устойчивость, сходимость, метод моментов.

Полный текст статьи:
Balaban_3_19_1.pdf

ОПТИМИЗАЦИЯ «ПОСЛЕДНИХ МИЛЬ» ДО УДАЛЕННЫХ УЗЛОВ ДОСТУПА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ LCAS


УДК 004.725.4
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.039

Е. С. Маклаков, А.А. Гуламов


В статье рассматривается проблема построения и дальнейшей эксплуатации последних миль ведомственных сетей связи до точки присутствия операторов связи, а также вариант оптимизации оптических ведомственных сетей до удалённых узлов доступа в точке присутствия операторов связи. Описывается структурное расположение элементов сети. Обозначены основные применяемые топологии сетей доступа. Описана топология «кольцо». Рассматривается применение технологии LCAS с целью повышения пропускной способности отдельных каналов связи, сформированных в сети SDH. Проведен анализ работоспособности ведомственных сетей связи с применением технологии LCAS и без неё. Обозначены требования по организации каналов связи ведомственных сетей в электроэнергетике по типам каналов и по скоростям передачи. Описана технология организации сети SDH структура кадров и типы контейнеров, используемых для транспорта трафика в оптических сетях. Подробно описан принцип работы технологии LCAS в оптических сетях на примере организации кросс-коннектов VC контейнеров SDH. Определен ряд преимуществ использования данного метода оптимизации последних миль ведомственных сетей до точки присутствия операторов связи, которые в свою очередь подтверждены экспериментальным методом.

Ключевые слова: узел доступа, последние мили, транспортная сеть, синхронная цифровая иерархия, передача данных.

Полный текст статьи:
MaklakovGulamov _3_19_1.pdf

О НАХОЖДЕНИИ ВСЕХ НЕДОМИНИРУЕМЫХ МАКСИМИННЫХ СТРАТЕГИЙ ОДНОГО ИЗ ИГРОКОВ В БЕСКОАЛИЦИОННОЙ ИГРЕ ДВУХ ЛИЦ, МОДЕЛИРУЮЩЕЙ ПРОЦЕСС ЗАКУПКИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ


УДК 519.833
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.036

В.В.Сушкин


Рассматривается бескоалиционная игра двух лиц, моделирующая процесс закупки средств защиты для компьютерной системы. Одним из игроков в этой игре является сторона, ответственная за обеспечение безопасности данной системы. Обладая определённым объёмом денежных средств, которые могут быть потрачены на приобретение средств защиты, данная сторона определяет, какие именно из этих средств следует приобретать. Действиями другого игрока (а это внешний мир по отношению к компьютерной системе) являются реализуемые через сеть атаки на компьютерную систему. Для каждого из средств защиты, которые могут быть приобретены, а также для каждого из типов атак, которые могут быть использованы при нападении на компьютерную систему, известной является вероятность, с которой атака будет отражена средством защиты. Выбирая средства защиты, сторона, ответственная за безопасность, стремится к минимизации общих потерь, включающих в себя, во-первых, стоимость закупаемых средств защиты, а, во-вторых, ущерб, ожидаемый от применения другой стороной атак на компьютерную систему. Проводится исследование принципа оптимальности, реализациями которого являются недоминируемые максиминные стратегии игрока, представляющего собой сторону, ответственную за обеспечение безопасности системы. Результатом данного исследования являются утверждения, определяющие способ отыскания всех недоминируемых максиминных стратегий указанного игрока.

Ключевые слова: бескоалиционная игра, максиминная стратегия, недоминируемая стратегия, компьютерная система, атака на компьютерную систему, защита компьютерной системы.

Полный текст статьи:
Sushkin_3_19_1.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА В УПРАВЛЕНИИ КАДРОВЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ОРГАНОВ МВД РОССИИ


УДК 303.725.36
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.038

А.В. Рыбак


В статье рассматриваются вопросы совершенствования управления кадровым обеспечением ОВД. Автор на основе изучения динамики оперативной обстановки после реформирования ОВД пришел к выводу, что наряду с позитивными изменениями в деятельности ОВД имеет место ряд проблемных вопросов, требующих особого внимания. Значительная часть из них лежит в области кадровой политики и кадровой работы. Прежде всего, речь идет о весомом некомплекте сотрудников по территориальным подразделениям уголовного розыска, дознания, следствия, участковых пунктов полиции. При этом, положение усугубляется снижением мотивации сотрудников этих подразделений к добросовестному труду и высоким уровнем ротации, что неуклонно ведет к снижению эффективности их деятельности. С целью поиска основных противоречий и путей их разрешения в этой сфере деятельности ОВД автор применяет типовую технологию системного анализа на основе процедур – ИЗМЕРЕНИЕ, ОЦЕНКА, ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ и компонент – ВХОД, ПРОЦЕСС, ВЫХОД. В качестве непосредственного объекта системного анализа используется модель управления кадровым обеспечением ОВД. Системный анализ этой модели позволил выявить две актуальные задачи кадровой работы, требующие своего решения: совершенствование методики расчета кадровой потребности территориальных подразделений ОВД с целью оптимизации нагрузки на сотрудников; совершенствование методики расчета оценки деятельности подразделений ОВД на основе отказа от оценки по результатам работы и перехода к расчету эффективности использования кадровых ресурсов. В качестве инструментария решения этих задач автор предлагает применить метод системной динамики, представленный математическим выражением, отражающим динамическое равновесие основных элементов оперативной обстановки – преступность – кадры – эффективность.

Ключевые слова: система кадрового обеспечения, оперативная обстановка, метод системной динамики, динамическое равновесие элементов системы «преступность-ресурсы-эффективность», «пропускная способность», статистический показатель.

Полный текст статьи:
Ribak_3_19_1.pdf

АНАЛИЗ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В СРЕДЕ MATLAB


УДК 519.876.2
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.037

Ю.В. Бебихов , А.С. Семёнов , М.Н. Семёнова, И.А. Якушев


Рассмотрен пакет программ MatLab с точки зрения универсальной среды моделирования технических систем. Произведен анализ методов математического, структурного и физического моделирования в MatLab при помощи библиотеки блоков Simulink и приложения SimPowerSystems. Для исследования выбрана электромеханическая система – двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, как одна из самых распространенных для приведения в движение технологических установок циклического действия. При помощи лабораторной установки разработана имитационная модель, позволяющая произвести оценку, анализ и сравнение результатов, полученных при моделировании, с реальными данными. Для проведения моделирования были рассчитаны дополнительные параметры двигателя постоянного тока, к которым относятся активные сопротивления и индуктивности обмоток якоря и возбуждения, взаимоиндукция, момент инерции, конструктивные и временные постоянные двигателя. Разработаны физическая, структурная и математическая модели. Получены результаты моделирования в виде графиков временных зависимостей основных параметров двигателя. Был произведен детальный анализ угловой скорости вращения двигателя постоянного тока, так как она является основной координатой для регулирования. Оценке подлежали качественные и количественные характеристики переходного процесса, такие как время регулирования, величина перерегулирования, количество колебаний. В ходе оценки и анализа результатов моделирования были установлены преимущества и недостатки различных методов моделирования технических систем в пакете программ MatLab. Сделаны заключения об универсальности среды MatLab для возможностей детальной и точной оценке сложных технических систем.

Ключевые слова: моделирование технических систем, MatLab, Simulink, двигатель постоянного тока, угловая скорость вращения, переходной процесс, погрешность.

Полный текст статьи:
BebihovSoavtori_3_19_1.pdf

МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИМ АЛГОРИТМОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ В ЗАДАЧЕ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА БОЛЬЩИХ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ


УДК 519.876.2
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.035

Д.А. Петросов, Аль Саеди Моханад Ридха Ганим , С.Ю. Белецкая2


В интеллектуальных системах поддержки принятия решений, направленных на решение задач структурно-параметрического синтеза моделей больших дискретных систем с заданным поведением, на основе генетических алгоритмов зачастую требуется увеличить быстродействие используя не только аппаратные средства, но и математические. В данной работе рассматриваются процессы, которые возникают при использовании эволюционной процедуры, состоящей из четырех адаптированных к задаче синтеза генетических алгоритмов под управлением искусственной нейронной сети. Каждая модель, входящая в состав блока поиска решений, выполняет свою функцию в задаче структурно-параметрического синтеза имитационных моделей больших дискретных систем. То есть выполняет поиск решений на основе: моделей элементов, входящих в состав синтезируемого объекта; межэлементных связей; начальных параметров функционирования элементов; параметров элементов синтезируемой системы, которые могут изменяются в синтезируемой модели в процессе ее работы. В качестве управления рассматривается применение искусственной нейронной сети, которая вносит корректировки в параметры функционирования операторов генетического алгоритма и (или) подключение разных комбинаций эволюционных процедур в зависимости от возникшей сходимости или затухания эволюционной процедуры. При создании модели процессов были использованы современные методологии IDEF0 и IDEF3, направленные на решение задач системного анализа.

Ключевые слова: эволюционные процедуры, структурно-параметрический синтез, генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети, системный анализ, имитационное моделирование.

Полный текст статьи:
PetrosovSoavtori_3_19_1.pdf

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ


УДК 004.942
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.033

К.Р. Гусева, В.Н. Князев


В статье рассмотрены актуальные вопросы разработки автоматизированных информационных систем (АИС) предприятий на примере мебельной компании с применением современных информационных технологий и соответствующих средств моделирования. С учетом явных перспектив широкомасштабного применения в информационном обществе мобильных устройств, в рамках разработанной АИС осуществлены проектирование и программная реализация мобильного приложения для удобства клиентов мебельной компании. Разработанная АИС мебельной компании и мобильное приложение позволяют повысить эффективность и комфортабельность процесса обработки заявок клиентов как для персонала компании, задействованного в этом процессе, так и для клиентов, оформляющих заказы и контролирующих их выполнение с помощью мобильного приложения. В процессе проектирования АИС и мобильного приложения применены соответствующие средства онтологического, функционального и визуального моделирования. С учетом актуальных и перспективных тенденций совершенствования автоматизированных информационных систем управления в современном менеджменте, предполагающих активное использование компьютерного имитационного моделирования, для исследования и улучшения параметров функционирования реализованной АИС проведены разработка и исследование имитационной дискретно-событийной GPSS-модели. Важной особенностью предложенной модели является то, что она, в отличие от аналогичных моделей, имеет комплексный характер и позволяет учитывать не только управленческие процессы по обработке заявок, но и такие бизнес-процессы, как сборка, погрузка, и доставка мебели потребителям, а также имеет средства исследования времени пребывания заявок в системе с учетом конкретного вида мебели и без такого учета, средства контроля размещения мебели в кузове автомашины с учетом габаритов мебели, средства учета финансово-экономических параметров предприятия с целью максимизации прибыли и другие средства исследования. По результатам исследования даны практические рекомендации по оптимизации управленческих и производственных процессов мебельной компании г. Пензы.

Ключевые слова: информационные технологии, автоматизированная информационная система, мобильное приложение, моделирование.

Полный текст статьи:
GusevaKnyazev_3_19_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИТУАЦИИ НЕПЛАТЕЖЕЙ НА ОСНОВЕ СРЕДСТВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ ИНТЕГРАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.034

М.Л. Лапшина, Д.Д. Лапшин, А.В. Князев, С.В. Писарева, В.В. Горбунов


Описание относительно устойчивого состояния российской экономики в течение последних двух лет представляет существенные трудности с точки зрения стандартной экономической теории. Непонятны причины перманентного, но не обвального спада производства; не ясно, как сосуществуют несколько типов денег; необычны функции и политика банков в условиях отсутствия инвестиций и низкой рентабельности производства. В данной работе рассматривается возможность построения имитационной модели деятельности предприятия в условиях, когда попытки выйти на рынок не всегда оказываются успешными и неудачи сопровождаются серьезными проблемами с оборотными фондами, также приведен анализ существующих формализованных подходов к решению данной проблемы, также строится модель работы предприятия, при которых сбыт и закупка продукции происходит с использованием двухканальной системы, которой присущи неплатежи (модель, при этом, устойчива) или с полной оплатой (модель — неустойчива). В модели учитываются качественно различные режимы работы предприятия в соответствие с внешними параметрами, В работе доказано, что такая модель стимулирует предприятия к объединению в финансовопромышленные группы, также рассматривается роль постоянных издержек в экономике и возможность перспектив их устранения с учетом предложенной математической модели. Проведенные исследования обосновывают идею о необходимости создания институтов вторичного перераспределения прибыли.

Ключевые слова: модель, предприятие, максимизация, неплатежи, каналы.

Полный текст статьи:
LapshinaSoavtori_3_19_3.pdf

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ЦЕНООБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ МАКСИМИЗАЦИИ ПРИБЫЛИ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.032

М.Л. Лапшина, Д.Д. Лапшин, Т.В. Зайцева, С.В. Будкова, А.А. Мещерякова


Вопрос об образовании цен в условиях свободного рынка и монополизированного производства продолжает оставаться актуальным. В предлагаемой работе пред-ставлен механизм построения имитационных моделей образования рыночных цен в ситуации, когда главным фактором является стремление получить максимум прибы-ли. Здесь важно также учитывать так называемую экономическую структуру обще-ства (ЭСО), т.е. распределение семей по ликвидным накоплениям. В работе обосновы-вается, что стремление к максимальной прибыли в обществах разного типа приводит к разным результатам. В статье рассматривается возможность построения модели формирования цены (р) на основе максимальной прибыли, а также поведение функции распределения потребителей по ликвидным накоплениям х, обосновывается, что результат коррелирует с функцией стресса : точка перегиба по x соответ-ствует тому, что максимум прибыли фиксирует цену на уровне, характеризующимся поведением функции . В случае выпуклости функции всюду, максимизация прибы-ли без регулирования на государственном уровне не может способствовать стабили-зации цен. В работе обоснована особенность оптимального ценообразования с учетом специфических особенностей общества с использованием предельного распределения Парето.

Ключевые слова: имитационная модель, эластичность, потребление, оптимальность по Парето.

Полный текст статьи:
LapshinaSoavtori_3_19_2.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ ВЕБ-СЕРВИСОВ НА ОСНОВЕ СИТУАЦИОННО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРОСМОТРА УЧЕБНОГО ВИДЕОКОНТЕНТА


УДК 004.65
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.26.3.031

В.В. Миронов, А.С. Гусаренко, Н.И. Юсупова


В данной статье рассматривается задача мониторинга просмотров студентами образовательных видеороликов, размещенных на видеохостинге YouTube. Предложено решение этой задачи на основе контроля и анализа комментариев, размещенных студентами при просмотре. Обсуждаются вопросы организации этого процесса, а также функциональность подсистемы мониторинга просмотров видео, обеспечивающей сбор и анализ студенческих комментариев, в составе университетской образовательной системы. Рассматривается структура реляционной базы данных для накопления сведений о просмотрах видео. Приводятся примеры аналитических отчетов о просмотрах видео, ориентированных на студентов и на преподавателей. Для заполнения реляционного хранилища данных (процесс ETL), а также для формирования аналитических отчетов о просмотрах видео применяется ситуационно-ориентированная база данных (СОБД). Демонстрируются возможности СОБД по организации микро-сервисов на примере управления разнородными данными, которые извлекаются из YouTube API и базы данных хранилища образовательной системы, а затем помещаются в реляционную базу данных на основе концепции виртуальных документов, отображаемых на разнородные источники данных. Поясняется реализация этой концепции при отображении виртуальных документов на веб-сервисы, такие как YouTube API. Обозревается совокупность REST -сервисов, разработанных на основе СОБД для решения задачи мониторинга просмотров. Отмечаются универсальность и простота иерархической ситуационной модели СОБД как при задании веб-сервисов, так и при управлении ими. Описывается практическая реализация подсистемы мониторинга просмотров образовательных видео на платформе PHP.

Ключевые слова: образовательные видео, мониторинг просмотров, YouTube API, ETL-процесс, аналитические отчеты, интеграция разнородных данных, ситуационно-ориентированные базы данных, REST-сервисы, микросервисы.

Полный текст статьи:
MironovSoavtori_3_19_1.pdf