bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
MODEL OF THE PROCESS OF MANAGING A GENETIC ALGORITHM USING AN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK BECAUSE OF STRUCTURAL-PARAMETRIC SYNTHESIS OF LARGE DISCRETE SYSTEMS
Authors: Петросов Д.А. , Аль С.М.Р.Г. , Белецкая С.Ю.
Published: July 2024

В интеллектуальных системах поддержки принятия решений, направленных на решение задач структурнопараметрического 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 структурнопараметрического 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.

In intelligent decision support systems aimed at solving the problems of structurally parametric synthesis of models of large discrete systems with a given behavior, based on genetic algorithms, it is often required to increase speed using not only hardware, but also mathematical ones. In this paper, we consider the processes that arise when using an evolutionary procedure consisting of four genetic algorithms adapted to the task of synthesizing under the control of an artificial neural network. Each model that is part of the decisionmaking block fulfills its function in the task of structuralparametric synthesis of simulation models of large discrete systems. That is, it searches for solutions based on: models of elements that make up the synthesized object interelement connections initial parameters of the functioning of the elements parameters of the elements of the synthesized system, which can change in the synthesized model during its operation. As a control, the use of an artificial neural network is considered, which makes adjustments to the functioning parameters of the operators of the genetic algorithm and (or) the connection of various combinations of evolutionary procedures depending on the convergence of the evolutionary procedure. When creating a process model, modern methodologies IDEF0 and IDEF3 were used, aimed at solving problems of system analysis.
ABOUT FINDING ALL NONDOMINATED MAXIMIN STRATEGIES OF ONE OF THE PLAYERS IN A TWO-PERSON NONCOOPERATIVE GAME THAT MODELS A PROCESS OF PURCHASING PROTECTION MEANS FOR A COMPUTER SYSTEM
Authors: Сушкин В.В.
Published: July 2024

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, вопервых, стоимость закупаемых средств защиты, а, вовторых, 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.

A twoperson noncooperative game that models a process of purchasing protection means for a computer system is considered. One of the players in this game is a party responsible for the security of the system. Having a certain amount of money that can be spent on the purchase of the protection means this party determines which of these funds should be purchased. Actions of the other player (and its the external world in relation to the computer system) are attacks on the computer system implemented via the network. For each of the protection means that can be purchased as well as for each of the types of attacks that can be used in an assault on the computer system a probability with which the attack will be reflected by the protection mean is known. By choosing the protection means a party responsible for the security seeks to minimize overall losses which include first a cost of the purchased protection means and secondly a damage expected from use of the other party attacks on the computer system. A study of an optimality principle implementations of which are nondominated maximin strategies of a player, which is a party responsible for ensuring the security of the system, is carried out. A result of this study is statements that determine a method of finding all nondominated maximin strategies of the specified player.
DIAGNOSIS OF EARLY STAGES OF ATTENTION DISORDERS BASED ON HYBRID FUZZY DECISION RULES
Authors: Поляков А.В. , Родионова С.Н. , Стародубцева Л.В. , Коржук Н.Л.
Published: July 2024

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.

The work is devoted to improving the quality of differential diagnosis of early stages of cognitive impairment in terms of fuzzy description of the studied classes of States.To assess the functions of attention, a device developed at the Department of biomedical engineering of SUSU is used to determine such properties of attention as concentration, volume, selectivity, switchability, distributability and stability. As a mathematical apparatus is used, the hybrid methodology for the synthesis of fuzzy decision rules. The basic element of which is the function of belonging to the studied classes of States (norm, mild cognitive impairment, moderate cognitive impairment, initial clinical stage) with a basic variable determined by the scales of the selected properties of attention.The decision on classification is made by the maximum value of the analyzed membership functions.The obtained mathematical models allow to diagnose the early stages of violations of all the studied functions of attention. Expert confidence in the obtained mathematical models exceeds 0.8. If, together with the level of attention, additional indicators characterizing the functional reserve, levels of psycho-emotional stress and fatigue and energy imbalance of the Meridian structures of the body are used, confidence in the correct classification of the early stages of attention disorders reaches a value of 0.9, which allows us to recommend the results in practical psychology and medicine.
A METHOD AND A TOOL FOR INFORMATION GATHERING IN ONLINE TRAINING PROCESS MANAGEMENT BASED ON AUTOMATED COMPLEX OPEN ENDED ASSIGNMENTS SCORING WITH THE USE OF ERROR BANK
Authors: Латыпова В.А. , Мартынов В.В.
Published: July 2024

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.

It is possible to monitor training process using different statistic reports in learning management systems and massive open online course platforms. Online training process can be managed effectively by means of analytics applications. Analytics is based on gathered information. Problems can occur during information gathering if an online course contains complex open ended assignments, assignments which cant be checked using tests. There are methods among the existing methods which allow to gather information effectively: situational assignment and special methods for specific domain. The methods allow to get reliable and complete information for management purposes. But the methods are not universal. Their usage is limited to open ended assignment type and domain. There is a need to develop a method for every specific task if situational assignment cant be used and there is no special method. A universal information gathering method based on automated complex open ended assignments scoring with the use of error bank is suggested in the paper. A tool was developed and implemented in training process in Ufa state aviation technical university from 2013 till 2019. The usage of the method and the tool allowed to increase information gathering effectiveness in online training process management in complex open ended assignments implementation.
MODIFICATION OF NEURAL NETWORK MODEL RKELM WITH ADDITIONAL TRAINING
Authors: Асанов Ю.А. , Белецкая С.Ю.
Published: July 2024

Целью данной работы является разработка модели искусственной нейронной сети (ИНС), способной работать в динамически меняющихся условиях. Несмотря на большое количество исследований, и разработок в данной области, до сих пор отсутствуют модели, удовлетворяющие ограниченным условиям мобильных систем (прежде всего по производительности). В данной статье предлагается разработанная модификация модели с экстремальным обучением Хуанга (RKELM), отличающаяся от оригинального подхода процессом обучения (обучение на общих признаках, без увеличения матрицы весов и обучающей выборки, с последующим дообучением под конкретные условия). В качестве тестовой выборки данных использовался датасет из открытого репозитория машинного обучения UCI. Были поставлены вычислительные эксперименты, целью которых было выявление наиболее подходящей модели. Выбор производился из RKELM, SVM и ELM, критериями выбора являлись производительность и точность классификации. Наиболее подходящей оказалась модель с экстремальным обучением Хуанга, она и была использована в качестве основы разработанной модификации. Приведены результаты сравнения оригинальной и модифицированной модели. Предложенный подход превзошел конкурентные в скорости и производительности, незначительно уступая при этом лишь в точности классификации данных в изначальных условиях, но оказался значительно точнее в новых условиях, в которых модель не была обучена.

The aim of this work is developing of an artificial neural network model (ANN) capable of working in dynamically changing conditions. Despite a large number of research and development in this sphere, there are still no models that satisfy the limited resources of mobile systems (primarily performance). This article proposes a developed modification of the Huang Extreme Learning Model, which differs from the original approach in the training process training on common conditions, without increasing the weight matrix and the training sample, followed by further training for specific conditions. As a test sample of data, a dataset from the open source machine-learning repository UCI was used. Vast experiments were performed, the purpose of which was to identify the most suitable model, the choice was made from RKELM, SVM and ELM. The selection criteria for the model were performance and classification accuracy. The model with extreme training of Huang turned out to be the most suitable, it was used as the basis of the developed modification. The results of comparing the original and modified models are presented. The proposed approach surpassed the competition in speed and performance, while only slightly inferior in accuracy of data classification in the initial conditions, but turned out to be much more accurate in the new conditions in which the model was not trained.
Modeling and optimization of adaptive multicomponent systems based on algebraic structures
Authors: Кулясов П.С. , Жевнерчук Д.В.
Published: July 2024

В работе рассматриваются вопросы моделирования и оптимизации многокомпонентных систем. Построена классификация интерфейсов по операциям, осуществляемым над ними, и введены соответствующие обозначения для каждого из них. Предложена трехмерная структура, описывающая и систематизирующая операции над интерфейсами компонентов моделируемой системы ( интеграция , сопряжение и фильтрация ), представляющая собой невзвешенный ориентированный граф, в каждом из трех измерений обладающий свойствами алгебраической решетки. Показано, что интеграция , сопряжение и фильтрация задают отношение частичного порядка на множестве интерфейсов, также приводится их представление в виде алгебраической решетки, являющейся индексирующей структурой. Такая структура позволит строить эффективные информационно-поисковые алгоритмы, ускоряющие решение задач сборки и реконфигурирования многокомпонентных систем. В частности, была предложена модификация алгоритма поиска в глубину, в которой учтены конструктивные особенности решетки, которая обладает меньшей вычислительной сложностью, чем классический, и не обладает его основными недостатками неполнотой и неоптимальностью при поиске с ограничением глубины. Приводится пример использования полученных в работе результатов для моделирования образовательных программ высшего образования как многокомпонентных структур, представленных в виде набора компонентов, взаимодействующих посредством стандартизированных интерфейсов

The paper describes the issues of modeling and optimization of multicomponent systems. The classification of interfaces by types is presented and the corresponding notation is introduced for each of them. A three-dimensional structure is proposed that describes and systematizes operations on the interfaces of the components of the simulated system (integration, conjugation, and filtering), which is an unweighted directed graph that has the properties of an algebraic lattice in each of the three dimensions. For each type of operation, a partial order relation is substantiated on a set of interfaces and an algebraic lattice representation is presented with justification. The proposed structure can be used as an index. With its help, a quick search for the desired interface can be carried out, for optimization of which a depth search algorithm is proposed, which is modified taking into account the design features of the graph. The proposed algorithm has less computational complexity than the classical one, and does not have its main drawbacks - incompleteness and inoptimality when searching with depth restriction. It also shows the application of the proposed approach to the modeling of multicomponent systems based on algebraic structures using the example of a higher education educational program presented as a set of components interacting via standardized interfaces.
The system of decision-making support for oil conditioning using by digital twin of technological plant
Authors: Коноваленко Д.В.
Published: July 2024

Настоящая статья посвящена использованию цифровых двойников на установках подготовки нефти. Актуальность темы обусловлена необходимостью непрерывного мониторинга качества подготовки нефти. Указанная проблема часто возникает при поступлении на установку смеси нефтей, добываемых из пластов с высоким и низким содержанием сероводорода. Основной идеей является теоретическое прогнозирование качества в промежутках между анализами нефти в лабораторных условиях. Эта задача решается с помощью математического моделирования установки подготовки нефти. В основу математической модели установки подготовки нефти положено кубическое уравнение состояния Пенга-Робинсона. Реализация предлагаемого цифрового двойника выполнена на основе отечественного программного продукта МиРПиА Процесс . В статье рассмотрен случай динамически изменяющегося состава сырой нефти, поступающей на технологическую установку. Математическая модель прогнозирует расходы и составы стабильной нефти и газового конденсата. В результате цифровой двойник дает возможность выбирать технологический режим для поддержания стабильности качества подготовленной нефти: температуру концевой ступени сепарации и расход химического реагента для нейтрализации сероводорода. Материалы, представленные в статье, представляют практическую ценность для специалистов, занимающихся подготовкой нефти на промысле.

This paper is about using of the digital twins for oil conditioning plants. A relevance of this theme is due to continuous monitoring of conditional oil quality. This problem arises when conditioning oil is the mix of low-and high H2S content streams. The main idea of this paper is theoretical calculation of the oil quality in between laboratory analyses. This task is colving using by mathematical modeling of the oil conditioning plant. A foundation of model is the Peng-Robinson cubic equction of state. The proposed digital twin is realized by Russian program MiRPiA Process . In the considered case a composition of source oil changes dynamically. The mathematical model predicts rates and compositions of the conditioned oil and a gas condensate. Therefore digital twin allows to determine parameters of an exploitation mode: last separation temperature and rate of H2S neutralizer. This paper may be interesting for oil conditioning specialists.
Development of a program to estimate the time of posting a message in the online social network VKontakte
Authors: Грибанова Е.Б. , Савицкий А.С.
Published: July 2024

Актуальность исследования обусловлена высокой популярностью социальных сетей для передачи информации, а также влиянием времени размещения сообщения на число его просмотров и соответственно степень его распространения. В статье представлено описание программы для оценки времени размещения сообщения в группах социальной сети ВКонтакте. Представлены алгоритмы сбора и обработки используемых данных. Приводится описание используемых запросов к API ВКонтакте с помощью стандартных методов. Разработанная программа позволяет учитывать показатели активности участников и их индивидуальные характеристики (число друзей, групп, записей на стене и т. д.), а также число сообщений, публикуемых другими участниками социальной сети. Для получения интегральной характеристики была применена линейная свёртка критериев. Реализация программы выполнена с помощью языка C, для хранения собранных данных и результатов их обработки был использован табличный процессор Microsoft Excel. Рассмотрен пример оценки времени размещения сообщения в выбранной группе социальной сети ВКонтакте. Разработанная программа может быть использована администраторами сообществ социальной сети для оценки времени размещения в группах онлайновой социальной сети и выбора наилучшего момента публикации.

The relevance of the study is due to the high popularity of social networks for the transmission of information, as well as the influence of the time of posting a message on the number of views and, accordingly, the degree of its distribution. The article presents a description of the program for estimating the time of posting messages in groups of the social network Vkontakte. Algorithms of data collection and processing are presented. The description of used requests to VK API by means of standard methods is given. The developed program takes into account the activity indicators of participants and their individual characteristics (the number of friends, groups, posts on the wall, etc.), as well as the number of messages published by other members of the social network. Linear convolution was applied to obtain the integral characteristic . The program is implemented using the C language. Microsoft Excel spreadsheet processor was used to store data about subscribers and results. An example of estimating the time of posting a message in the selected group of the social network Vkontakte is considered. The developed program can be used by administrators of social network communities to estimate the time of posting in groups of the online social network and to choose the best moment of publication
Mathematical model to detect anomalies using Sensitivity Analysis applying to neural network
Authors: Щеглеватых Р.В. , Сысоев А.С.
Published: July 2024

Переход к цифровизации в различных сферах экономической и социальной деятельности сопровождается возникновением больших массивов данных, обрабатывая которые, необходимо выявлять определенные зависимости, строить модели процессов и систем. Актуальной является задача поиска аномальных значений в больших массивах данных. Существующие алгоритмы выявления аномалий основываются на использовании различных подходов и имеют свои преимущества и недостатки. Однако базовые схемы работы всех методов схожи на начальном этапе происходит разделение данных на типичные для системы или процесса и те, которые не вписываются в общую картину, затем происходят структурная и параметрическая идентификация модели, на заключительном этапе обученная модель используется для разделения данных. Для повышения точности работы алгоритмов возможны их модификации, учитывающие структуру данных или позволяющие комбинировать разнородные математические модели. В статье приводится описание комбинированного подхода к построению системы обнаружения аномальных реализаций на основе алгоритма изолирующего леса и последовательного применения нейросетевого классификатора. Для снижения размерности входного вектора нейросетевой модели синтезирован и описан подход к анализу чувствительности по факторам нейросетевой модели, основанный на применении анализа конечных изменений. Приведен численный пример, показывающий адекватность применимости предлагаемого подхода к анализу данных.

The transition to the digitalization in various spheres of economic and social activity is accompanied by the emergence of large amounts of data, processing which it is necessary to identify certain dependencies and build models of processes or systems. The task to identify anomaly values in dig data sets is relevant. Existing algorithms to detect anomalies are based on different approaches and have their own advantages and disadvantages. However basic schemes of all methods are similar and use at the initial stage the separation of data in a typical for system or process and those that are not, then follow structural and parametric identification of the model, and at the final stage the trained model is used to separate the data. To improve the accuracy of algorithms, they can be modified to take into account the data structure or to combine heterogeneous mathematical models. The paper describes a combined approach to build the system for detecting anomalies based on the Isolation Forest algorithm and sequential application of a neural network classifier. To reduce the dimension of neural network input vector, the approach to Sensitivity Analysis based on applying Analysis of Finite Fluctuations to the neural network model is synthesized and described. It is presented the numerical example that shows the adequacy of the proposed approach to data analysis.
Remote workstation monitoring based on wireless technology
Authors: Синицын Ю.И.
Published: July 2024

Одной из задач удаленного беспроводного мониторинга рабочих станций является обеспечение безопасности при совместном использовании данных на основе удаленного мониторинга рабочей станции или портативных устройств на основе Wi-Fi, 4G или Bluetooth. Разработанная модель приложения для мобильных устройств связи (МУС) служит для мониторинга и проверки различных операций на рабочих станциях (ноутбуках), подключенных через компьютерную сеть Wi-Fi. Проведено сравнение протоколов беспроводной информационной безопасности. Приложение работает на основе технологии Wi-Fi, которая защищена беспроводным протоколом безопасности WPA2 1. В WPA2 реализован блочный шифр AES для обеспечения более надежного шифрования данных, но он все еще уязвим для нескольких атак из-за передачи незашифрованных кадров управления и контроля и совместного использования группового временного ключа (GTK) между узлами, подключенными к беспроводной сети. Защищенная связь между сервером и МУС создает необходимость в предложении алгоритма безопасности - простого и эффективного для создания надежной платформы под уже существующим протоколом беспроводной информационной безопасности, такого как WPA / WPA2. Приводятся результаты работы системы мониторинга рабочих станций, алгоритма шифрования и дана оценка производительности модуля приложения.

One of the tasks of remote wireless workstation monitoring is to ensure data sharing security by remotely monitoring a workstation or portable devices based on Wi-Fi, 4G or Bluetooth. The developed model of application for mobile communication devices (ICC) serves to monitor and verify various operations on workstations (laptops) connected through a computer network Wi-Fi. Wireless information security protocols are compared. The application is based on Wi-Fi technology, which is protected by wireless security protocol WPA2 1. The WPA2 implements the AES block cipher to provide more reliable data encryption, but it is still vulnerable to several attacks due to the transmission of unencrypted control and control frames and the sharing of a group time key (GTK) between nodes connected to the wireless network. Secure communication between the server and the ICC creates the need to offer a security algorithm - simple and efficient to create a robust platform under an already existing wireless information security protocol, such as WPA/WPA2. The results of the workstation monitoring system, encryption algorithm are presented and the performance of the application module is estimated.
Management of distributed energy systems on the basis of optimization methods and expert approaches
Authors: Питолин М.В. , Преображенский Ю.П.
Published: July 2024

В настоящее время наблюдается развитие различных методов и подходов, связанных с управлением распределенными энергетическими системами. При их использовании требуется сбор большого количества информации. При использовании рейтинговых оценок функционирования энергетических систем возникает ряд проблем. В ходе управления ресурсоэффективностью распределенной энергетической системы существенным является вопрос о принятии рационального решения. При этом важна информация двух видов. Первый связан с формализованным решением задачи с использованием оптимизационного моделирования. Второй основан на экспертном оценивании соответствующих результатов. Такую информации следует объединять, поскольку выбор будет многокритериальным по ресурсному обеспечению. В такой задаче существует множество мониторируемых показателей эффективности работы распределенной энергетической системы. Решение задачи, которая связана одним критерием, большей частью, рассматривается как задача линейного программирования. При этом применяются непрерывные или целочисленные переменные. В данной работе показано, как формируется оценка эффективности распределенных энергетических систем. Разработана оптимизационная модель задачи и сформированы процедуры экспертной оценки управленческих решений. Результаты представленной работы полезны для управления сложными распределенными энергетическими системами.

Currently, there is a development of various methods and approaches related to the management of distributed energy systems. Using them requires the collection of a large amount of information. When using rating assessments of the functioning of energy systems, a number of problems arise. In managing the resource efficiency of a distributed energy system, the issue of making a rational decision based on the use of information from two sources is essential: a formalized solution to the problem using optimization modeling and expert evaluation of its results. The need to combine such information is determined by the nature of the multi-criteria choice of resource support in the case of taking into account the set of monitored performance indicators of the distributed energy system in this task. Moreover, in most cases, solving the resource efficiency problem by one criterion reduces to a linear programming problem with continuous or integer variables. This paper shows how the assessment of the effectiveness of distributed energy systems is formed. An optimization model of the problem is developed and procedures for the expert evaluation of managerial decisions are formed. The results of the presented work are useful for managing complex distributed energy systems.
Modeling and development of a system for implementing and recognizing latent images
Authors: Маслова О.И. , Шагрова Г.В.
Published: July 2024

Если раньше проблема подлинности касалась только полиграфической продукции (ценные бумаги, документы, билеты, деньги и др.), то сегодня защита документов, представленных в цифровом виде (отсканированные документы, фотографии и иные мультимедийные документы), является не менее актуальной. Следовательно, создание систем внедрения скрытой информации, в защищаемые документы, различными методами является актуальной задачей, т.к. позволит обезопасить документы, а также в спорных ситуациях подтвердить их подлинность, либо авторские права. В данной работе разработана математическая модель системы внедрения и распознавания скрытых изображений, отличающаяся от аналогов возможностью расширения множества используемых функций внедрения и распознавания. В отличие от известной унифицированной модели системы встраивания информации в цифровые сигналы, в работе предложена модель, позволяющая реализовать модульный принцип построения системы распознавания изображений, содержащих скрытую информацию, внедренную различными методами. Также на основе построенной модели системы, разработана информационная система внедрения и распознавания скрытых изображений, состоящая из трех взаимосвязанных программных модулей. Данная система представляет собой графическую оболочку к моделям, разработанную на языке MATLAB. Данный подход позволяет интегрировать систему, добавлять новые или вносить изменения в существующие модули, вносить изменения в разработанную модель.

If earlier the problem of authenticity concerned only printing products (securities, documents, tickets, money, etc.), today the protection of documents presented in digital form (scanned documents, photographs and other multimedia documents) is no less relevant. Therefore, the creation of systems for embedding hidden information in secured documents by various methods is an urgent task, because It will allow you to protect documents, as well as in disputed situations, confirm their authenticity or copyright. In this work, a mathematical model of the system for embedding and recognizing hidden images is developed, which differs from its analogues in the possibility of expanding the many used functions for embedding and recognition. In contrast to the well-known unified model of a system for embedding information in digital signals, a model is proposed that allows implementing the modular principle of constructing a system for recognizing images containing hidden information introduced by various methods. Also, on the basis of the constructed system model, an information system for the implementation and recognition of hidden images, consisting of three interconnected software modules, was developed. This system is a graphical shell for models developed in MATLAB. This approach allows you to integrate the system, add new ones or make changes to existing modules, make changes to the developed model.
Network attack route analysis approach
Authors: Кузнецов И.А. , Оладько В.С.
Published: July 2024

В статье затрагиваются актуальные на сегодняшний день проблемы и инструментарий анализа процессов обеспечения безопасности информации сетевой инфраструктуры. Проанализированы современные тенденции нарушений информационной безопасности в 2018-2019 годах, сделан вывод об актуальности противодействия угрозам, связанным с несанкционированным доступом к сетевым ресурсам и объектам. Проведен анализ организации типовой сетевой инфраструктуры, выделены основные элементы: субъекты, объекты и ресурсы доступа. Сделан вывод, что наиболее важными элементами с точки зрения безопасности является сетевое и серверное оборудование. Выделены основные источники угроз нарушения безопасности сети, составлена и описана цепочка реализации угрозы сетевой безопасности, показана значимость угроз источниками которых являются внешние и внутренние нарушители. Приведен пример схемы реализации сетевой атаки при эксплуатации уязвимости BDU:2017-02494. Предложен подход к построению маршрутов сетевой атаки для внутреннего и внешнего нарушителя безопасности. Показано, что маршрут сетевой атаки представляет порядок преодоления технических, а также логических устройств, содержащих меры защиты при реализации атаки на объект сетевой инфраструктуры. Разработан алгоритм построения сетевой атаки. Сделан вывод о возможности применения подхода к построению маршрута сетевой атаки в задачах мониторинга безопасности, оценки защищенности и планирования защитных мер.

The article discusses current problems and tools for ensuring information security in network infrastructure. The author analyzes the current trends in information security breaches in 2018-2019, concludes about the relevance of countering threats related to unauthorized access to network resources and objects. A typical network infrastructure was analyzed, the main elements were identified: subjects, objects and access resources. The most important security elements are network and server hardware. The main sources of threats to network security violations are identified, a chain of threats to network security is compiled and described, the significance of threats is shown by sources of which are external and internal violators. An example of a network attack implementation scheme during exploitation of the BDU vulnerability: 2017-02494 is given. An approach to building network attack routes for an internal and external security intruder is proposed. It is shown that the network attack route represents the procedure for overcoming technical as well as logical devices containing security measures when implementing an attack on a network infrastructure object. An algorithm for constructing a network attack has been developed. The conclusion is drawn about the possibility of applying the approach to building a network attack route in the tasks of security monitoring, security assessment and planning of protective measures.
A goal-oriented chatbot based on machine learning
Authors: Нгуен Т.М.Ч. , Щербаков М.В.
Published: July 2024

В настоящее время чат-боты становятся очень популярными во многих областях, таких как бизнес, банковское дело, здравоохранение, учеба, путешествия и т.д. Популярность платформ обмена сообщениями, таких как Telegram, Messenger, Whatsapp и других сделала чат-ботов не только популярными, но и стало тенденцией в будущем. С конца декабря 2019 года из-за начала пандемии COVID-19 наступил серьезный кризис в области здравоохранения во всем мире. В связи с этим крайне важно предоставлять информацию об эпидемии всем людям. Многие правительства и организации запустили чат-ботов для информирования населения о COVID-19. Однако эти чат-боты ограничены, так как основаны на правилах, и понимают ограниченный набор вопросов, введенных пользователем. Таким образом, создание чат-бота на основе машинного обучения для информации о коронавирусе представляет собой актуальную задачу. Целью исследования является разработка чат-бота для поиска информации про коронавирусную инфекцию COVID-19. Описан метод проектирования и разработка чат-бота на фреймворке RASA, а также испытания разработанного прототипа. Созданы три модели чат-бота: базовая модель (B), базовая модель с синонимами (BS), базовая модель с синонимами и шумами (BSS). Проведена оценка эффективности трех моделей по показателям: доля, точность и F-мера. Результаты анализа показали, что модели BS и BSS лучше, чем модель B.

Nowadays chatbots are becoming very popular in many areas, such as business, banking, healthcare, study, travel tips, etc. The popularity of messaging platforms such as Telegram, Messenger, Whatsapp, and others has made chatbots not only popular but also become a trend in the future. Since the end of December 2019, the onset of the COVID-19 pandemic has brought about a major global health crisis. Therefore, it is extremely important to provide information about the epidemic to all people. Many governments and organizations have launched chatbots to inform the public about COVID-19. However, these chat rules are limited as they understand a limited set of questions entered by users. Thereby, creating a chatbot based on machine learning for coronavirus information is an urgent task. The purpose of the study is the development of a chatbot for searching for information about COVID-19 coronavirus infection. The method of designing and developing a chatbot on the RASA framework, as well as testing of the developed prototype, are described. Three chatbot models were created: the baseline model (B), the baseline model with synonyms (BS), and the baseline model with synonyms and noises (BSS). The effectiveness of three models was evaluated based on the following indicators: accuracy, precision, and F-measure. The analysis results showed that the BS and BSS models are better than the B model. Keywords: chat bot, natural language processing, serverless, intent, entities, RASA, COVID-19.
Motor controller of an autonomous mobile robot with neuro-fuzzy control
Authors: Хан М.Х. , Якунин А.Н. , Хтет С.П.
Published: July 2024

В настоящее время автономный мобильный робот (МР) является искусственным интеллектуальным транспортным средством, который способен обходить препятствия и двигаться к заданной точке по заранее неопределённому маршруту. Во внешней среде одной из главных проблем является реализация передвижного мобильного робота на колесах, который перемещается из одной точки в другую с объездом препятствий. Такие роботы оснащены датчиками или камерой, поэтому МР должен быть способен обнаруживать возникающие препятствия. В этой статье предлагаются принципы построения интеллектуального контроллера на основе АСНЛ (адаптивная система нейро-нечеткой логики) автономного мобильного робота, позволяющие достигать цель по заранее неопределенному маршруту. Реализована математическая модель МР и разработанного контроллера в среде Matlab-Simulink. Сравнение предложенного контроллера с известным нечётким контроллером выполнено по следующим критериям: длина траектории (ДТ) и параметр кривизны (ПК). В данной статье результаты моделирования показывают, что предложенный АСНЛ-контроллер снижает ДТ и ПК по сравнению с контроллером с нечеткой логикой (НЛ), следовательно имеет лучшие показатели эффективности. Мобильный робот, использующий в своём составе предложенный контроллер АСНЛ способен двигаться к заданной цели и обходить случайные препятствия без столкновений на своем пути.

Currently, an autonomous mobile robot (MR) is an artificial intelligent vehicle that can bypass obstacles and move to a given point along a predetermined route. In the external environment, one of the main problems is the implementation of a mobile robot on wheels, which moves from one point to another with a detour of obstacles. Such robots are equipped with sensors or a camera, so the MR should be able to detect emerging obstacles. This article proposes the principles of constructing an intelligent controller based on ASNL (adaptive system of neuro-fuzzy logic) of an autonomous mobile robot, allowing to achieve the goal along a predetermined route. The mathematical model of MR and the developed controller in the environment of Matlab-Simulink is implemented. Comparison of the proposed controller with a known fuzzy controller is performed according to the following criteria: path length (DT) and curvature parameter (PC). In this article, the simulation results show that the proposed ASNL controller reduces DT and PC compared to a controller with fuzzy logic (NL), therefore it has better performance indicators. A mobile robot using the proposed ASNL controller is capable of moving toward a given target and avoiding random obstacles without collisions in its path.
The model for evaluating the effectiveness of an information security system configuration based on genetic algorithms
Authors: Космачева И.М. , Давидюк Н.В. , Сибикина И.В. , Кучин И.Ю.
Published: July 2024

В статье представлена иерархическая структура настроек средств защиты информации, введены критерии оценки эффективности систем защиты, формализовано понятие «конфигурация системы защиты» на базе объектов эволюционного моделирования, таких как популяция, хромосома (вектор решения), функция пригодности решения, и т.д. Разработана математическая модель для построения системы защиты с применением методов искусственного интеллекта. Предлагаемая система отличается возможностью учета влияния случайных факторов (квалификация обслуживающего персонала, отказы техники, время атаки на систему защиты) при выборе варианта защиты и возможностью адаптации системы защиты под изменяющиеся условия среды. Такая модель позволит использовать ее не только в профессиональной деятельности специалистов по информационной безопасности, но и в учебной в качестве своеобразного тренажера. Разработка эффективной системы защиты с использованием генетического алгоритма возможна на основе данных мониторинга событий в системе, данных, полученных от экспертов и в ходе имитационного моделирования работы системы защиты. Таким образом, результаты исследования имеют прикладной характер и могут быть использованы в разработках, связанных с проектированием информационных систем, систем поддержки принятия решений в сфере информационной безопасности. Ключевые слова: эволюционное моделирование, имитационное моделирование, генетический алгоритм, угрозы информационной безопасности, средства защиты

The article presents the hierarchical structure of settings for information security tools, introduced criteria for evaluating the effectiveness of security systems, formalizes the concept of “security system configuration” based on evolutionary modeling objects, such as population, chromosome (solution vector), fitness function, etc. The mathematical model for constructing a security system using artificial intelligence methods has been developed. The proposed system is characterized by the possibility of considering the influence of random factors (staff, equipment failures, attack time on the security system) when choosing a protection option and the ability of adapting the protection system to changing environmental conditions. This model allows to use it not only in the professional activities of information security specialists, but also in training process as a kind of simulator. The development of an effective information security system using a genetic algorithm is possible on the basis of system monitoring events data, data received from experts and during simulation of the protection system. Thus, the research results have an applied nature and can be used in developments related to the design of information systems, decision support systems in the field of information security.