bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Метод построения полинома одной переменной над конечным полем раундовой функции блочных шифров
Authors: БЕЛОВ С.А.
Published: January 2025

В работе предлагается метод построения раундовой функции в виде полинома одной переменной над конечным полем. Предложенный метод основан на вычислении исходного криптографического преобразования в специальных точках конечного поля и последующем обращении матрицы Вандермонда. Для этого класса матриц существуют алгоритмы вычисления обратной матрицы, которые значительно эффективнее стандартного алгоритма обращения с помощью метода Гаусса. В работе был использован алгоритм Трауба, вычислительная сложность которого пропорциональна квадрату размера заданной матрицы. Метод применим для блочных итеративных шифров специального вида (SP-сеть). Для этого класса шифров приведены математические оценки алгебраических параметров полиномов раундовых функций над конечным полем. Количественные значения оценок посчитаны для актуального российского стандарта шифрования «Кузнечик». Представлены оценки вычислительной сложности предлагаемого метода. Проведены практические вычисления полиномов одной переменной для преобразования над конечными полями с различными характеристиками. Приведены практические результаты измерений времени работы при построении полиномов в конечных полях различной размерности. С помощью представленного метода в явном виде вычислен многочлен одной переменной над конечным полем раундовой функции блочного шифра PRESENT.

The work outlines the method of construction of round function as a polynomial of one variable over the finite field. The proposed method is based on the calculation of the initial cryptographic transformation at special points of the finite field and the subsequent inversion of Vandermonde matrix. For this class of matrices, there are algorithms for calculating the inverse matrix, which are much more efficient than the standard algorithm of inversion using the Gauss method.  In the proposed work, the Traub algorithm is used. The computational complexity of Traub algorithm is proportional to the square of the size of a given matrix. The method is applicable to block iterative ciphers of special type (SP-network). For this type of ciphers, mathematical evaluations of algebraic parameters of polinomials of round functions over the finite fields are provided. Quantative values of estimations are calculated for Russian encryption standard "Kuznechik". The estimates of computational complexity of the proposed method are provided. The article contains practical results of estimations of work time for polynomials notation for finite fields of varying dimensions. The proposed method is used for explicit calculation of the polynomial of one variable over the finite field of round function of block cipher PRESENT.
SYSTEM OF LOAD DISTRIBUTION OF SHIP DIESEL GENERATORS BASED ON NEURAL NETWORKS
Authors: Kuznetsov S.E. , Alekseev N.A. , Vinogradov A.A.
Published: January 2025

The dependence of the specific fuel consumption of the ship diesel-generator set on the generated electric power and the power factor is given. An algorithm for load distribution between parallel marine diesel generator sets is given, taking into account the dependencies of the specific fuel consumption on the generated power and the power factor of each marine diesel generator set. The possibility of using neural networks to solve the problem of minimizing the specific fuel consumption for parallel operation of ship diesel-generator sets in the steady state mode is considered. A neural network model for reducing fuel consumption is proposed by distributing the total electric load of a ship power plant between diesel generators operating in parallel. Such a model, based on the database obtained in the training process, which is implemented by microprocessor controllers with the algorithms of searching for a combination of capacities inherent in them for each of the parallel running generator, at which the minimum flow is reached, independently determines how it is necessary to load the units operating in parallel, to achieve a minimization of fuel consumption; and periodically checks the correspondence between the estimated (calculated) and the actual fuel costs, which ensures the control of the technical condition of the mechanisms.

Приведена зависимость удельного расхода топлива судового дизель-генераторного агрегата от вырабатываемой электрической мощности и коэффициента мощности. Приведен алгоритм распределения нагрузки между параллельно работающими судовыми дизель-генераторными агрегатами с учетом зависимостей удельного расхода топлива от вырабатываемой мощности и коэффициента мощности каждого судового дизель-генераторного агрегата. Рассмотрена возможность использования нейронных сетей для решения задачи минимизации удельного расхода топлива при параллельной работе судовых дизель-генераторных агрегатов в установившемся режиме. Предложена нейросетевая модель снижения расхода топлива путем распределения общей электрической нагрузки судовой электростанции между дизель-генераторами, работающими параллельно. Такая модель на основании базы данных, полученных в процессе обучения, которое реализуется микропроцессорными контроллерами с заложенными в них алгоритмами поиска комбинации мощностей, приходящихся на каждый из параллельно работающий генератор, при которых достигнут минимальный расход, самостоятельно определяет, как необходимо нагружать агрегаты, работающие в параллель, чтобы достичь минимизации расхода топлива; а также периодически проверяет соответствие между предполагаемым (рассчитанным) и фактическим расходами топлива, что обеспечивает контроль технического состояния механизмов.
ПРИМЕНЕНИЕ ФИЛЬТРА КАЛМАНА ДЛЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
Authors: ПОНЯТСКИЙ В М. , ЗЕНОВ Б В.
Published: January 2025

Рассматриваются проблемы, возникающие в процессе управления объектом по сигналам от нескольких датчиков с отличающимися характеристиками шумов в выдаваемых показаниях в условиях отсутствия априорной информации об интенсивности шумов исследуемого процесса и применяемых датчиков. Приводятся основные подходы их решения, предлагаются варианты структур фильтров, вырабатывающих оценку угловой ориентации тела путем объединения показаний, снимаемых с датчиков угловых скоростей и акселерометров, с учетом специфики их шумов. Проводится моделирование работы предложенных структур при различных интенсивностях шумов в показаниях датчиков и различном выборе коэффициентов фильтрующих звеньев с целью получения требуемой полосы пропускания. На основе сравнительного анализа полученных результатов вырабатываются рекомендации по выбору количества каналов в структуре для фильтрации приходящих измерений и полосы их пропускания.

The problems arising in object control based on signals from several sensors in the course of difference in noise characteristics in their readings and missing of priori information on noise intensity of investigated process and applied sensors are considered. The basic approaches of their decision are presented, variants of filter structures providing an estimation of the body angular orientation using fusion of readings from gyroscopes and accelerometers taking into account the specifics of their data are proposed. Modeling of their work is performed at various noise intensities in sensor indications and a various choice of factors of filtering links to get the required bandwidth. On the basis of the comparative analysis of the received results recommendations for choice quantities of channels in structure for a filtration of coming measurements and their bandwidths are developed.
ВЫЯВЛЕНИЕ АТАК В КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЯХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
Authors: БАХАРЕВА Н Ф. , ТАРАСОВ В Н. , ШУХМАН А Е. , ПОЛЕЖАЕВ П Н. , УШАКОВ Ю А. , МАТВЕЕВ А А.
Published: January 2025

Обнаружение сетевых атак является в данный момент одной из наиболее острых проблем безопасного применения корпоративных сетей. Сетевые системы обнаружения вторжений на основе сигнатурных правил не способны обнаруживать новые типы атак. Таким образом, актуальной является задача быстрой классификации сетевого трафика для обнаружения сетевых атак. В статье разрабатываются алгоритмы выявления атак в корпоративных сетях на основе анализа данных, которые могут быть в них собраны. Использован набор данных UNSW-NB15 для сравнения методов машинного обучения для классификации по принципу атака-обычный траффик, а также для выявления девяти наиболее популярных классов типовых атак, таких как Fuzzers, Analysis, Backdoors, DoS, Exploits, Generic, Reconnaissance, Shellcode и Worms. В качестве основной метрики оценки точности классификации используется balanced_accuracy_score – сбалансированная точность. Основное преимущество данной метрики в адекватной оценке точности алгоритмов классификации с учетом сильного дисбаланса в количестве размеченных записей по каждому классу набора данных. В результате эксперимента было выявлено, что лучшим алгоритмом для идентификации наличия атаки является RandomForest, для уточнения ее типа – AdaBoost.

Detection of network attacks is currently one of the most important problems of secure use of  enterprise networks. Network signature-based intrusion detection systems cannot detect new types of attacks. Thus, the urgent task is to quickly classify network traffic to detect network attacks. The article describes algorithms for detecting attacks in enterprise networks based on data analysis that can be collected in them. The UNSW-NB15 data set was used to compare machine learning methods for classifying attack or-normal traffic, as well as to identify nine more popular classes of typical attacks, such as Fuzzers, Analysis, Backdoors, DoS, Exploits, Generic, Reconnaissance, Shellcode and Worms. Balanced accuracy is used as the main metric for assessing the accuracy of the classification. The main advantage of this metric is an adequate assessment of the accuracy of classification algorithms given the strong imbalance in the number of marked records for each class of data set. As a result of the experiment, it was found that the best algorithm for identifying the presence of an attack is RandomForest, to clarify its type - AdaBoost.
От военной системы связи к военной когнитивной информационно-телекоммуникационной системе
Authors: МАЛЫГИН И Г. , КОМАШИНСКИЙ В И.
Published: January 2025

В статье анализируется траектория развития технологий построения военных систем связи. Отмечается что ускорение научно-технического прогресса в области информационных, телекоммуникационных и индустриальных технологий, формирование новых, электронных методов получения, хранения, переноса и применения данных, информации и знаний естественным образом стимулирует процессы конвергенции военных систем связи, информационных систем, искусственного интеллекта и вооружений. Показано, что особенностью наступающей, постинформационной эпохи, является усиление акцента на получении знаний и разработке технологий их применения посредством специальных технических систем, получивших название искусственных технических когнитивных систем (применительно к военной сфере, эти технологии направлены на создание автономного и интеллектуального оружия).

The article analyzes the trajectory of technology development of military communications systems. It is noted that the acceleration of scientific and technological progress in the field of information, telecommunication and industrial technologies, the formation of new, electronic methods for obtaining, storing, transferring and applying data, information and knowledge naturally stimulates the convergence of military communication systems, information systems, artificial intelligence and weapons. It is shown that the peculiarity of the oncoming, post-information era is increasing emphasis on  knowledge acquisition and the development of technologies for their application through special technical systems, called artificial technical cognitive systems (as applied to the military sphere, these technologies are aimed at creating autonomous and intelligent weapons).
Нетривиальные периодические решения уравнения sin-Гордон
Authors: РУДАКОВ И.А.
Published: January 2025

В работе исследуется задача о периодических по времени решениях уравнения sin-Гордон с граничными условиями Неймана и Дирихле на отрезке. Новизна работы состоит в том, что в предшествующих работах существование периодических решений уравнения sin-Гордон на отрезке было доказано для случая граничных условий Дирихле и третьего рода. При исследовании уравнения применяется вариационный метод. Периодическое решение задачи находится как критическая точка функционала энергии. Для доказательства существования критической точки функционал ограничивается на конечномерные подпространства и применяется разновидность теоремы о “перевале”, позволяющая найти седловые стационарные точки. Используя особенности спектра дифференциального оператора и нелинейного слагаемого в этих подпространствах найдены зацепляющиеся поверхности, удовлетворяющие условиям теоремы о “перевале”. Для осуществления предельного перехода, когда размерность подпространств стремится к бесконечности,  доказаны равномерные оценки последовательности функций, являющихся стационарными точками функционала на этих подпространствах. Предельный переход использует метод компактности. Доказательство гладкости обобщенного решения проводится с помощью рядов Фурье. Для доказательства сходимости рядов Фурье и их производных исследуются  собственные значения дифференциального оператора, соответствующего линейной части уравнения.

In this paper, we study the problem of time-periodic solutions of the sin-Gordon equation with Neumann and Dirichlet boundary conditions on an interval. The novelty of the paper lies in the fact that in previous papers the existence of periodic solutions of the sin-Gordon equation on an interval was proved for the case of Dirichlet and third kind boundary conditions. In the study of the equation, a variational method is used. Periodic solution of the problem is found as a critical point of the energy functional. To prove the existence of a critical point, the functional is limited to finite-dimensional subspaces and a kind of “pass” theorem is used, which allows finding saddle stationary points. Using the features of the spectrum of the differential operator and the nonlinear term in these subspaces, meshing surfaces are found that satisfy the conditions of the “pass” theorem. To implement the passage to the limit, when the dimension of the subspaces tends to infinity, we prove uniform estimates for the sequence of functions that are stationary points of the functional on these subspaces. The  passage to the limit uses the compactness method. The proof of the smoothness of the generalized solution is carried out with the help of Fourier series. To prove the convergence of the Fourier series and their derivatives, we study the eigenvalues of the differential operator corresponding to the linear part of the equation.
Периодические решения не малой амплитуды квазилинейного уравнения колебаний двутавровой балки
Authors: РУДАКОВ И А. , РОМАНЕНКО Е В.
Published: January 2025

Исследуется задача о периодических по времени решениях квазилинейного уравнения вынужденных колебаний двутавровой балки с шарнирно опертыми концами. Нелинейное слагаемое и правая часть уравнения являются периодическими по времени функциями. В работе изучается  случай, когда период времени соизмерим с длиной балки. Решение ищется в виде ряда Фурье. Для доказательства сходимости рядов Фурье и их производных исследуются  собственные значения дифференциального оператора, соответствующего линейной части уравнения. Получены условия, при которых ядро дифференциального оператора является конечномерным и обратный оператор является вполне непрерывным на дополнении к ядру. Доказана лемма о существовании и регулярности решений соответствующей линейной задачи. Доказательство опирается на свойства сумм рядов Фурье. Доказана теорема о существовании и регулярности периодического решения, если нелинейное слагаемое удовлетворяет условию нерезонансности на бесконечности. Из условия нерезонансности вытекает тот факт, что при больших по модулю значениях аргумента график нелинейного слагаемого не пересекает прямых, угловой коэффициент которых является собственным значением линейной части уравнения. При доказательстве теоремы проводится априорная оценка решений соответствующего операторного уравнения  и применяется  принцип Лере-Шаудера о неподвижной точке. Получены дополнительные условия, при которых найденное в основной теореме периодическое решение является единственным.

The problem of time-periodic solutions of the quasilinear equation of forced oscillations of an I-beam with hinged ends is investigated. The nonlinear summand and the right side of the equation are time periodic functions. The paper studies the case when the time period is commensurate with the length of the beam. The solution is sought in the form of a Fourier series. To prove the convergence of the Fourier series and their derivatives, we study the eigenvalues of the differential operator corresponding to the linear part of the equation. Conditions are obtained under which the kernel of a differential operator is finite-dimensional and the inverse operator is completely continuous on the complement of the kernel. A lemma on the existence and regularity of solutions of the corresponding linear problem is proved. The proof is based on the properties of the sums of the Fourier series. A theorem on the existence and regularity of a periodic solution is proved if the nonlinear term satisfies the non-resonance condition at infinity. The non-resonance condition implies the fact that, for large values of the argument, the graph of the non-linear term does not intersect the straight lines whose slope is an eigenvalue of the linear part of the equation. In the proof of the theorem, an a priori estimate is made of the solutions of the corresponding operator equation and the Leray-Schauder principle of a fixed point is applied. Additional conditions are obtained under which the periodic solution found in the main theorem is unique.
Интеллектуальный анализ больших пространственно-временных данных для служб экстренного реагирования
Authors: ГАРАЕВА А Р. , МИННИХАНОВ Р Н. , ДАГАЕВА М В. , КИЛЬДЕЕВА С С. , АНИКИН И В.
Published: January 2025

В последнее время аварийно-спасательные службы проявляют большой интерес к использованию геоинформационных систем (ГИС) для повышения эффективности мониторинга чрезвычайных событий и быстрого реагирования. Эффективность использования таких систем можно повысить путем применения в них методов интеллектуального анализа пространственно-временных данных с целью обеспечения поддержки принятия решений и извлечения потенциально полезных знаний, которые могли бы помочь эффективно обнаруживать чрезвычайные ситуации в режиме реального времени и предотвращать некоторые происшествия. Пространственно-временные данные играют большую роль в различных областях науки, таких как география, экология, здравоохранение, безопасность. На сегодняшний день рост населения и повышение уровня социальной активности имеет значительное воздействие на городскую среду и ведет к возникновению чрезвычайных ситуаций, таких как пожары, преступления, угрозы террористических актов, дорожно-транспортные происшествия. В связи с этим государственные органы нуждаются в новых решениях для эффективного реагирования и мониторинга чрезвычайных происшествий. Однако хранение и обработка больших объемов пространственно-временных данных на текущий момент все еще является серьезной проблемой, с которой сталкиваются службы, связанные с реагированием на чрезвычайные ситуации. В рамках данной работы был рассмотрены ряд подходов к анализу пространственных данных: анализ пространственных шаблонов, обнаружение пространственно-временных аномалий и анализ пространственной автокорреляции.

Recently, rescue services have shown great interest in the use of geographic information systems (GIS) to improve the efficiency of monitoring emergency events and rapid response. The efficiency of using such systems can be enhanced by applying spatial-temporal data mining techniques to provide decision support and extracting potentially useful knowledge that could help effectively detect emergencies in real time and prevent some incidents. Spatio-temporal data play a large role in various fields of science, such as geography, ecology, health, safety. Today, population growth and increased social activity has a significant impact on the urban environment and leads to emergencies such as fires, crimes, threats of terrorist acts, and road accidents. In this regard, government agencies need new solutions to effective respond and monitor emergencies. However, the storage and processing of large amounts of spatio-temporal data is currently still a serious problem faced by services related to emergency response. As part of this work, a number of approaches to the analysis of spatial data were considered: the analysis of spatial patterns, the detection of space-time anomalies and the analysis of spatial autocorrelation.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ БЕСПРОВОДНЫХ ИНТЕРНЕТ УСТРОЙСТВ С РАЗЛИЧНЫМИ ПРОТОКОЛАМИ ЯЧЕИСТОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ
Authors: УШАКОВ Ю А. , УШАКОВА М В.
Published: January 2025

Современный уровень развития беспроводных устройств позволяет использовать дешевый беспроводной интерфейс практически в любых областях электроники, где раньше использовались преимущественно проводные решения. Многие объекты дополнительно используют множество беспроводных устройств контроля и управления объектами, беспроводные реле, замки, видеонаблюдение. Перекрытие частотных устройств в открытых диапазонах имеет повсеместное распространение, эти устройства перестают работать на дальние расстояния или вообще не принимают запросы. Работа посвящена исследованию Mesh сетей с традиционным способом маршрутизации AODV и с разработанным ранее способом на основе PainlessMesh и программно-конфигурируемых сетей. В качестве объекта исследования выбраны IoT устройства, используемые на больших по площади объектах. Будет проведено исследование потери пакетов и задержки при передачи пакетов по обоим исследуемым протоколам.

The current level of development of wireless devices makes it possible to use a cheap wireless interface in virtually all areas of electronics, where previously mainly wired solutions were used. Many objects additionally use a lot of wireless control and management devices, wireless relays, locks, video surveillance. Overlapping of frequency devices in open bands is widespread, these devices stop working for long distances or do not accept requests at all. The work is devoted to the study of Mesh networks with the traditional method of routing AODV and with the previously developed method based on PainlessMesh and software-configurable networks. As an object of research, IoT devices are used, used in large-scale objects. A study will be made of the loss of packets and the delay in the transmission of packets for both protocols under investigation.
«ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА» РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СЕТИЭЛЕКТРОЗАРЯДНОЙ ИНФРАСТУКТУРЫ МОБИЛЬНОГОЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА
Authors: КОЧЕТКОВ А В. , ТАЛАЛАЙ В В. , ВАСИЛЬЕВ Ю Э.
Published: January 2025

Авторами предлагается создать цифровую экономику развития электрозарядных сетей автомобильного транспорта массового использования в условиях бизнеса, фактически это механизмы государственно-частного партнерства. Идти по пути закупки электрозарядных станций корейских, японских, немецких производителей и размещений их за свои деньги на коммуникациях федеральных или территориальных автомобильных дорог или в  организациях и предприятиях различных форм собственности -  процесс плохо управляемый и не рациональный. В настоящее время устойчивым получением финансовых ресурсов является схемы цифровой экономики, когда создаются структуры над какими-то сетями или над какими-то устойчивыми бизнес-механизмами. В данном случае предлагается уйти от схем размещения конкретных электрозарядных станций и перейти к схемам незапитанных розеток или вилок. Техническое решение относится к техническим средствам электрической зарядки (подзарядки) единиц мобильного электротранспорта. Задача – снижение расходов на создание сетевой электрозарядной инфраструктуры для электромобильного транспорта. Техническим результатом является возможность обеспечения режима зарядки электромобиля непосредственно от имеющейся распределенной в пространстве системы электроснабжения, за счет использования режимов фазового состояния запитанного или не запитанного электрическим током кабеля электрического разъема. По материалам статьи поданы заявки на патенты в России и Казахстане.

The authors propose to create a digital economy for the development of electric car charging networks for mass use in business, in fact, these are mechanisms of public-private partnerships. Purchasing electric charging stations of Korean, Japanese, German manufacturers and paying for placing them on communications of federal or territorial highways or in organizations and enterprises of various forms of ownership is a poorly managed and not rational process. At present, the digital economy schemes are a sustainable way of obtaining financial resources, when structures are created over some networks or over some sustainable business mechanisms. In this case, it is proposed to leave the layout of specific electrical charging stations and go to the schemes of unpowered outlets or plugs. The technical solution relates to the technical means of electric charging (recharging) of units of mobile electric transport. The task is to reduce the cost of creating a network of electric charging infrastructure for electric vehicles. The technical result is the ability to provide an electric vehicle charging  directly from an existing power supply system by using phase state modes of an electrical connector cable that is powered or not powered by electric current. Based on the materials of the article, applications for patents in Russia and Kazakhstan have been submitted.
Шаблоны использования железнодорожных станций
Authors: НАМИОТ Д Е. , ПОКУСАЕВ О Н. , КУПРИЯНОВСКИЙ В П.
Published: January 2025

Транспорт (умный транспорт) есть одна из основных компонент Умного Города. Соответственно, анализу и планированию транспорта (транспортных потоков) в городах уделяется большое внимание. Естественно, что любой анализ должен основываться на каких-то собираемых (измеряемых) данных. В настоящей статье в качестве таких данных выступает информация об использовании пассажирами станций железной дороги. Это данные о валидации (проверке) проездных документов при входе на станцию и при выходе из нее. Для каждой станции данные включают время, характеристики проездного документа, также информацию о начальной и конечной станции поездки. Статья написана по результатам работы по проектированию новой системы городских железных дорог, при этом речь идет об анализе данных по использованию железнодорожных станций, как в черте города, так и в городской агломерации. В работе рассматриваются шаблоны (модели) использования железнодорожных станций. Понимание того, как используется станция пассажирами необходимо для оценки трафика (пассажиропотока) транспортной системы, что, в свою очередь, и является основной задачей на этапе проектирования. Другим важным моментом является то, что шаблоны использования отражают сложившееся состояние транспортной системы и городской среды. Соответственно, эти шаблоны (модели) могут быть использованы в городской аналитике и выступать в роли

Transport (smart transport) is one of the main components of the Smart City. Accordingly, much attention is paid to the analysis and planning of transport (traffic flows) in cities. Naturally, any analysis should be based on some collected (measured) data. In this article, information about the use of railway stations by passengers is used as such data. This is data on the validation (checking) of travel documents at the entrance to the station and at the exit from it. For each station, the data includes time, the characteristics of the travel document, as well as information on the starting and ending station of the trip. The article is based on the results of work on the design of a new system of urban railways, and this design involves analyzing data on the use of railway stations, both within the city and in the urban metropolitan area. In the paper, the patterns (models) of the use of railway stations are considered. An understanding of how a station is used by passengers is necessary to assess the traffic (passenger traffic) of the transport system, which in turn is the main task at the design stage. Another important point is that usage patterns reflect the current state of the transport system and the urban environment. Accordingly, these patterns (models) can be used in urban analytics and act as indicators and metrics of changes in the urban environment.
ПРОПЕДЕВТИКА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКЕ: КОМПЬЮТЕРНАЯ ИГРА «ПОЖАРНЫЕ ТАНКИ»
Authors: ПЛАКСИН М.А. , ЩЕЛКУНОВ А.А.
Published: January 2025

Статья содержит методические материалы для включения в школьный курс информатики темы «Параллельные вычисления», а именно описание компьютерных игр «Танковый экипаж», «Рой роботов», «Пожарные танки». Две первые были представлены на предыдущих конференциях, поэтому описаны кратко. В первой игре требуется запрограммировать совместные действия членов танкового экипажа по уничтожению огневых точек противника. Сюжет второй игры – снаряжение космической экспедиции. Для этого группа роботов должна загрузить в космические корабли контейнеры с топливом и продовольствием. В случае объединения усилий нескольких роботов проявляется системный эффект: увеличивается физическая сила роботов и их интеллектуальный уровень. С точки зрения программирования происходит изменение количества исполнителей и их возможностей. В игре «Пожарные танки» группа пожарных машин должна потушить пожар. Эта игра – самая сложная. По сравнению с первой игрой у членов экипажа усложнена система команд. Из «Роя роботов» перенесен системный эффект от объединения усилий нескольких пожарных машин. Добавлены два совершенно новых аспекта: два уровня параллельности (параллельные действия танков и членов экипажа каждого танка) и динамическое изменение окружающей среды (сгорание объектов и распространение пожара в зависимости от направления и силы ветра). В 2018/19 уч.г. эта игра используется в межрегиональных Интернет-конкурсах для школьников и студентов «Параллельное программирование – с пелёнок (2018)!» и «ТРИЗформашка-2019» (межрегиональном конкурсе по информатике, системному анализу и теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)).

The article contains the  methodological materials for inclusion of the topic “Parallel Computing” in the school informatics. The computer games “Tank crew”, “Swarm of robots”, “Firefighting vehicles” are considered. The goal of the first game is to program joint actions of tank crew members. The plot of the second game is the putting on foot the space expedition. For this goal, a group of robots should load containers with fuel and food into spacecrafts. Under uniting efforts of several robots, systemic effect is emerged: their physical and intellectual abilities increase. For programming, it means change in the number of performers and their capabilities. In the third game  a group of fire engines should fight fire. The game includes the systemic effect of combining the efforts of fire engines, and two  new aspects: two levels of parallelism (parallel actions of vehicles and crew members of each vehicle) and dynamic changes in the environment (combustion of objects and the spread of fire depending on the direction and strength of the wind). In the 2018/19 academic year this game is used in interregional Internet contests for schoolchildren and students “Parallel programming – from the cradle (2018)!” and “TRIZformatashka-2019” (interregional competition in informatics, systems analysis and theory of inventive problem solving (TRIZ)).
СЕТЕВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И СИСТЕМНЫЕ ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ВО ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ ИННОВАЦИОННОГО БИЗНЕСА И ГОСУДАРСТВА
Authors: МАРАЧА В.Г.
Published: January 2025

Сетевая организация и системные принципы управления во взаимоотношениях инновационного бизнеса и государства рассмотрены на материале формирования в России инновационных кластеров и экосистем. В фокус внимания поставлена проблематика формирования инновационных кластеров и экосистем как коллаборативных сообществ, перехода к «кластерной организации управления» (Cluster Governance) как новой продвинутой форме организации инновационного процесса, а также политика государства по поддержке такого перехода вместе с отношениями государства и бизнеса в данном контексте. Показано, что если мы рассматриваем инновационные кластеры и экосистемы не как объекты, а как новый тип организации управления, то это требует нового качества государственного управления, перехода к его современным моделям. Показано отличие инновационных кластеров и экосистем как двух основных форм организации инновационного процесса, реализующих модель Cluster Governance. В основание анализа форм организации инновационного процесса положена та же теоретико-организационная схема, которая используется при типологизации моделей государственного управления: «иерархии – рынки – сети». Гипотеза заключается в том, что эта схема может выступать «общим знаменателем» для рассмотрения моделей государственного управления, организации инновационного бизнеса и взаимодействия бизнеса с государством.

Network organization and systemic principles of governance in relationships between innovative business and the state are examined on the basis of the innovation clusters formation. The focus is on the formation of innovation clusters and ecosystems as collaborative communities, the transition to cluster governance as a new advanced form of the innovation process organization, as well as government policy to support such a transition, along with government and business relations in this context. If we consider clusters not as objects from of some economic theory, but as a new type of governance organization (i.e., from “organizational point of view”), then this requires a new quality of government, a transition to its modern models. The difference between innovation clusters and ecosystems is shown as the two main forms of the innovation process organization that implement the Cluster Governance model. The analysis of the innovation process organization forms, including cluster ones, is based on the same organizational-theoretical scheme that is used in the typology of models of government: “hierarchies – markets – networks”. The hypothesis is that this scheme can act as a “common denominator” for considering models of public administration, innovative business organization and interaction of business with the state.
ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ОСВОЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЁННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ВИРТУАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ЛАБОРАТОРИИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ КОНТЕЙНЕРИЗАЦИИ И ОРКЕСТРОВКИ КОНТЕЙНЕРОВ
Authors: БЕЛОВ М А. , КРЮКОВ Ю А. , МИХЕЕВ М А. , ЛУПАНОВ П Е. , ТОКАРЕВА Н А. , ЧЕРЕМИСИНА Е Н.
Published: January 2025

Статья посвящена методологии подготовки высококвалифицированных ИТ-специалистов с применением виртуальной компьютерной лаборатории – непрерывно актуализируемого и совершенствуемого (на протяжении более 10 лет) аппаратно-программного комплекса, интегрирующего в себя самые современные технологические достижения в области информационных технологий совместно с методическими и дидактическими наработками, полученными на основе успешного опыта эксплуатации в рамках практических занятий Института системного анализа и управления Государственного университета «Дубна». Виртуальная компьютерная лаборатория не только предоставляет учащимся вычислительные ресурсы по запросу, с применением технологий аппаратной виртуализации и распределённой контейнеризации, но и формирует устойчивую образовательную среду, в основе которой лежат принципы самоорганизации, стимулирующие формирование положительных личных качеств учащихся, их социализацию, умение работать в команде, а также технологии управления знаниями, позволяющие всем участником совместно формировать, совершенствовать и распространять полученные знания, тем самым минимизировать степень вовлеченности преподавателя в решение рутинных задач и вместе с тем повышать уровень когнитивности и качества учебного-методического материала в целом. Виртуальная компьютерная лаборатория является ключевым инструментом для организации практических занятий таким образом, чтобы получаемые знания, умения и владения учащихся максимально полно соответствовали трудовым функция профессиональных стандартов Ассоциации Предприятий Компьютерных и Инновационных Технологий (АПКИТ).

This article discusses issues surrounding the training of specialists in distributed information systems using innovative methods and technologies in a virtual computer lab environment with an integrated knowledge management system. The article clearly shows how complex knowledge, skills, and professional competencies should be taught to IT specialists. It provides a detailed exploration of the architecture of the Virtual Computer Lab (VCL) and describes the successful experience of using the VCL in classes taught by the Department of Systems Analysis and Control at the Dubna State University. The new practice with containers is different compared to hardware virtualization case and effectively complements it for a wide range of practical educational tasks dedicated to the mastering distributed information systems in a virtual computer lab. For the underlying operating system kernel can be used for all containers and improves payload on the north of a similar configuration. The article provides a detailed description of containerization technology to improve the efficiency of IT-training and features of container management in a distributed environment.
ОБЩИЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ В КУРСЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Authors: МАКАРОВ Е.М.
Published: January 2025

В статье предлагается общий подход к описанию произвольных систем координат в дисциплине «Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование», преподаваемой в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского на третьем курсе по направлению «Математика». Описание отображений в координатах и переход к другим системам координат являются основными инструментами при построении изображений на экране компьютера. Математическим обоснованием этих операций служит материал из курсов линейной алгебры и аналитической геометрии, которые студенты-математики проходят на первом году обучения. Однако многие учебники компьютерной графики не используют в полной мере теоретические понятия из этих курсов и не содержат доказательств правильности преобразований координат. Если эти доказательства и присутствуют, они используют методы линейной алгебры, которые часто сводятся к манипулированию вложенными суммами и многочисленными индексами. В данной статье показано, что основные факты, изучаемые на первом курсе и используемые при построении изображений, допускают обобщение для произвольных систем координат. Описывается способ доказательства этих фактов, использующий коммутативные диаграммы. Достоинством такого способа является абстрагирование от ненужных деталей и прояснение основной идеи доказательств. Также предлагается подход, использующий изученный ранее в математических курсах материал и выступающий за строгое обоснование правильности операций над координатам в процессе построения изображений.

The article presents an approach to describe generic coordinate systems as a part of the course “Computer Geometry and Geometric Modeling”, which is taught to third-year students majoring in mathematics at the Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod. Describing geometric mappings using coordinates  and using transitions to other coordinate systems are the main tools in drawing images on the computer screen. The mathematical foundation of these operations come from analytic geometry and linear algebra courses, which mathematics majors take during their first year. However, many computer graphics textbooks do not make full use of theoretical concepts from these courses and do not provide proofs of correctness of coordinate transformations. Even when these proofs are present, they use linear algebra methods, which often consist of manipulating nested sums and numerous indices. This article demonstrates that the mains facts studied in linear algebra and used in constructing computer images can be generalized to arbitrary coordinate systems. The proofs of these facts use commutative diagrams. The helps abstract away from unnecessary details and clarify the main idea of the proof. We also advocate an approach that actively uses material covered by earlier mathematical courses and provides proofs that coordinate transformations used in drawing computer images are correct.
ОБЛАЧНЫЕ СЕРВИСЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕКСТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ЯЗЫКЕ
Authors: СЫМАГУЛОВ  А. , МУХАМЕДИЕВ  Р , КУЧИН  ЯН И. , АБДУЛЛАЕВА  С , АБДОЛДИНА  Ф.Н.
Published: January 2025

В работе приведены результаты экспериментов, проведенных с целью сравнительного анализа качества работы существующих облачных сервисов по обработке текстов на русском языке. В статье приводится обзор 10-ти облачных сервисов: TextRazor, RosetteTextAnalytics, EurekaEngine, CloudNaturalLanguage, Texterra, Pullenti, NER-ru, UDPipe, AOT, DeepPavlov. Количественные исследования качества работы выполнены для 6-ти из них. В процессе оценки сервисов анализировалось выполнение таких функций, как частеречная разметка, анализ тональности, распознавание именованных сущностей и категоризация текстов. Для сравнительной оценки качества работы сервисов были использованы материалы соревнований: factRuEval-2016 (выявление именованных сущностей), AlemResearch (тональность) и корпуса текстов, Taiga и OpenCorpora (морфологическая разметка). Качество распознавания именованных сущностей оценивалось путем расчета параметров Accuracy, Precision, Recall и F1. В результате проведенного исследования показано, что при решении задач обработки текста на русском языке для распознавания именованных сущностей и определения тональности текста наилучший результат показывает сервис EurekaEngine, а для частеречной разметки текста – сервис RosetteTextAnalytics, для категоризации текста – сервис TextRazor.

The paper presents the results of experiments conducted with the aim of a comparative analysis of the performance of the existing cloud services for natural language processing in Russian. The article provides an overview of 10 cloud services: TextRazor, RosetteTextAnalytics, EurekaEngine, CloudNaturalLanguage, Texterra, Pullenti, NER-ru, UDPipe, AOT, DeepPavlov. Quantitative studies of their performance were made for 6 of them. In the process of evaluating services, the execution of such functions as the part of speech tagging, sentiment analysis, named entity recognition and the categorization of texts were analyzed. For a comparative assessment of the quality of the services, the following competition materials were used: factRuEval-2016 (named entities), AlemResearch (sentiment) and the corpora, Taiga and OpenCorpora (part of speech). The named entities  recognition quality  was evaluated by calculating Accuracy, Precision, Recall, and F1 parameters. As a result of the study, it was shown that when solving natural language  text processing tasks in Russian, the best result is shown by the EurekaEngine service for recognizing named entities and sentiment analysis of the text, RosetteTextAnalytics service  proved best in  part of speech tagging the and  TextRazor service  in text categorization.
ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ МЕЖДУ МОБИЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ И СЕРВИСАМИ ОБЛАЧНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
Authors: УШАКОВ Ю А. , ПОЛЕЖАЕВ П Н. , ШУХМАН А Е. , УШАКОВА М В.
Published: January 2025

Нейронные сети в некоторых областях становятся безальтернативным способом решения задач. Распознавание изображений, звуков, классификация – эти задачи требуют серьезной процессорной мощности и памяти для обучения и для функционирования сети. Современные мобильные устройства имеют довольно неплохие характеристики для первичных слоев глубоких нейросетей, но для полноценной работы не хватает ресурсов. Поскольку обучение нейросетей для мобильных устройств происходит отдельно на внешних ресурсах, был разработан метод распределённой работы нейросети с вертикальным распределением по наборам слоев с синхронизацией данных обучения. Для этого модель разделяется после сохранения ее состояния, все слои на мобильном устройстве конвертируются в формат для мобильного фреймворка и синхронизируются с устройством после обучения на распределенной платформе. Отдельно формируются массивы, связанные с переменными и коэффициентами, что позволяет существенно уменьшить размер файла данных нейросети, загружаемого на устройство. Предложен алгоритм автоматического выбора места разделения нейросети на основе количества передаваемых между слоями данных и нагрузки на ресурсы мобильного устройства.  Подход позволяет в некоторых случаях использовать полноразмерные глубокие нейросети совместно с мобильным устройством. Как показало исследование производительности, не перегружая канал связи и ресурсы устройства возможно получить приемлемый отклик даже при нестабильном канале связи.

Neural networks become the only way to solve problems in some areas. Such tasks as recognition of images, sounds, classification require serious processor power and memory for training and functioning of the network. Modern mobile devices have quite good characteristics for primary layers of deep neural networks, but there are not enough resources for whole network. Since neural networks for mobile devices are trained separately on external resources, a method of distributed work of a neural network with vertical distribution over sets of layers with synchronization of training data was developed. The model is divided after saving its state, all layers on the mobile device are converted to the format for the mobile framework and synchronized with the device after training on a distributed platform. Variables and coefficients are formed separately, which allows to significantly reduce the size of the neural network data file uploaded to the device. An algorithm for automatic selection of a neural network separation point was proposed. It based on the data amount transferred between the layers and the load on the mobile device resources. The approach allows to use full-size deep neural networks with a mobile device. Performance experiment showed possibility of obtains an acceptable response even with an unstable communication channel without overloading communication channels and device resources.