bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Определение максимального множества независимых простых путей между вершинами графа
Authors: Терентьева Ю.Ю. 
Published: December 2024

В настоящей статье излагается алгоритм определения максимального количества независимых простых путей, а также самих путей, между заданными вершинами графа. Данная задача крайне важна в теории связи, решение ее необходимо для обеспечения устойчивости сети связи. В то же время эта задача не рассматривается отдельной задачей в теории графов. Актуальность решения ее обусловлена, во-первых, как уже отмечалось, необходимостью повышения устойчивости сети связи, и, во-вторых, тем фактом, что для реальных сильно разветвленных сетей связи использование традиционных алгоритмов для поиска независимых маршрутов, основанных на поиске кратчайших путей, становится неэффективным. Неэффективность объясняется тем, что при наличии, например, двух независимых маршрутов в крупномасштабных сетях связи традиционные алгоритмы поиска кратчайших путей могут обнаружить только один из-за того, что между имеющимися независимыми простыми путями существуют пути, через которые пройдет найденный стандартным алгоритмом (нахождения кратчайшего пути) путь, захватив при этом части двух имеющихся независимых маршрутов. Аналогичный эффект может быть и при наличии более двух независимых простых путей, когда стандартные алгоритмы поиска кратчайшего пути могут "потерять" все простые пути сверх одного. Предмет настоящей статьи посвящен устранению данной проблемы.
This article presents an algorithm for determining the maximum number of independent simple paths, as well as the paths themselves, between the given vertices of the graph. This task is extremely important in the theory of communication, its solution is necessary to ensure the stability of the communication network. At the same time, this problem is not considered a separate problem in graph theory. The urgency of solving it is due, firstly, as already noted, the need to increase the stability of the communication network, and, secondly, the fact that for real highly branched communication networks, the use of traditional algorithms for finding independent routes based on finding the shortest paths becomes ineffective. The inefficiency is explained by the fact that in the presence, for example, of two independent routes in large-scale communication networks, traditional algorithms for finding the shortest paths can find only one due to the fact that between the available independent simple paths there are paths through which the found by the standard algorithm (finding the shortest path) path, capturing parts of two available independent routes. A similar effect can be observed in the presence of more than two independent simple paths, when standard algorithms for finding the shortest path can "lose" all simple paths in excess of one. The subject of this article is about fixing this problem.
Развитие гибкости мышления студентов при вычислении константы Фейгенбаума с помощью информационных и коммуникационных технологий
Authors: Секованов В.С. , Ивков В.А. , Пигузов А.А. , Рыбина Л.Б. 
Published: December 2024

В предлагаемой статье рассматривается методика развития гибкости мышления студентов за счет объединения различных подходов к выполнению учебных математических заданий. Рассматривается задача вычисления константы Фейгенбаума с помощью символической динамики и с помощью метода Ньютона. Строятся математические модели вычислительного процесса. Приведены алгоритмы и их реализация на языке программирования. Показано, что при решении задачи различными методами, мы приходим к одному результату. Предполагается, что при решении поставленной задачи у студентов проявляется интерес как к математическим методам исследования, так и к их реализации с помощью средств программирования. Гибкость мышления формируется за счет объединения аналитических математических исследований и вычислительных алгоритмов, реализованных на компьютере. Предлагаемая методика проведения учебных занятий рассматривалась авторами ранее при реализации выполнения многоэтапных математико-информационных заданий. На каждом этапе решения поставленной задачи студент может почувствовать себя как в роли математика-исследователя, так и в роли математика-программиста, экспериментатора. Такая интеграция математических методов и информационно-коммуникационных технологий предоставляет возможность организовывать творческую математическую и творческую информационную деятельность студентов, нацеленную на формирование гибкости мышления и креативных качеств.
The proposed article examines the methodology for developing students' thinking flexibility by combining various approaches to the implementation of educational mathematical tasks. The problem of calculating the Feigenbaum constant using symbolic dynamics and using Newton's method is considered. Mathematical models of the computational process are being built. Algorithms and their implementation in the programming language are presented. It is shown that when solving the problem by different methods, we come to the same result. It is assumed that when solving the problem, students are interested in both mathematical research methods and their implementation using programming tools. Flexibility of thinking is formed by combining analytical mathematical research and computational algorithms implemented on a computer. The proposed methodology for conducting training sessions was considered by the authors earlier in the implementation of the implementation of multi-stage mathematical and informational tasks. At each stage of solving the problem, the student can feel himself both in the role of a mathematician-researcher, and in the role of a mathematician-programmer, experimenter. Such integration of mathematical methods and information and communication technologies provides an opportunity to organize creative mathematical and creative information activities of students, aimed at the formation of flexibility of thinking and creative qualities.
Новый этап международной стандартизации ИТ-образования
Authors: Сухомлин В.А. , Зубарева Е.В. 
Published: December 2024

Статья посвящена анализу современного состояния процессов международной стандартизации, формирующих методические основы для решения задач подготовки профессиональных кадров по информационным технологиям (ИТ), исторически получивших в университетском окружении академическое название «компьютинг» (computing). Формирование таких методических основ системы ИТ-образования рассматривается в виде трех взаимосвязанных процессов стандартизации, а именно, стандартизации цифровых навыков/компетенций, индустриальных (профессиональных) сводов знаний (BoK), куррикулумов по направлениям подготовки ИТ-кадров. По каждому из указанных процессов стандартизации рассматриваются современные достижения, как, например, в области цифровых навыков – стандарты SFIA 8, в сфере профессиональных знаний – SEBoK и CyBoK, в части стандартов куррикулумов – CC2020, IS2020, DS2021, КБ2021. Выполненный в статье анализ процессов международной стандартизации, связанных со сферой ИТ-образования, которое следует рассматривать как важнейший сектор образовательной деятельности вообще, показывает стремительное (лавинообразное) развитие этой деятельности на принципах системности, целостности, интеграции.
The article is devoted to the analysis of the current state of the processes of international standardization of the methodological foundations of the system for training professional personnel in the field of information technology (IT) known as "computing" in the academic environment. The article considers three interrelated standardization processes, namely, the standardization of digital skills / competencies, the creation of generally significant industry (professional) bodies of knowledge (BoKs), as well as the standardization of curricula in the areas of IT training. The analysis of international standardization processes that are directly related to the IT education system, which should be considered as the most important sector of educational activity, is carried out. This analysis showed the high rates of development of these processes on the principles of consistency, integrity, and integration.
Создание профиля "Кибербезопасность и искусственный интеллект" для направления подготовки ФИИТ на основе куррикулумного подхода
Authors: Сухомлин В.А. 
Published: December 2024

Статья посвящена описанию основных характеристик профиля «Кибербезопасность и искусственный интеллект» для направления подготовки 02.03.02 Фундаментальная информатика и информационные технологии (ФИИТ). Рассмотрены концепция и история создания базового направления ФИИТ, его назначение как многопрофильного стандарта, предназначенного для подготовки высококвалифицированных ИТ-профессионалов по широкому спектру ИТ-направлений. Отмечается, что ФИИТ отвечает современным тенденциям развития области ИТ и ИТ-образования, в частности, духу документов Computing Curricula 2005 и Computing Curricula 2020. Рассмотрены основные принципы разработки и архитектура свода знаний куррикулума дисциплины «Кибербезопасность», на основе которого разработан профиль «Кибербезопасность и искусственный интеллект». Приведено описание общих характеристик данного профиля, включая: цели, миссию, профессиональные компетенции как ожидаемые результаты обучения. Архитектурный подход к проектированию свода знаний куррикулума кибербезопасности позволил системным образом выявить набор знаниевых доменов, определяющих содержание программ подготовки бакалавров кибербезопасности.
The article describes the main characteristics of the profile "Cybersecurity and artificial intelligence" for the direction of training 02.03.02 Fundamental Informatics and Information Technology (FIIT). The concept and history of the creation of the basic direction of FIIT, its purpose as a multidisciplinary standard designed to train highly qualified IT professionals in a wide range of IT areas are considered. It is noted that FIIT meets modern trends in the development of IT and IT education, in particular, the spirit of the documents Computing Curricula 2005 and Computing Curricula 2020. The main principles of development and architecture of the code of knowledge of the curriculum of the discipline "Cybersecurity" are considered, on the basis of which the profile "Cybersecurity and Artificial Intelligence" is developed. A description of the general characteristics of this profile is given, including: goals, mission, professional competencies as expected learning outcomes.
Устойчивость различных стационарных точек при малых колебаниях аэродинамического маятника в потоке квазистатической среды
Authors: Беляков Д.В. 
Published: December 2024

В статье построена и исследована математическая модели малых колебаний аэродинамического маятника в потоке движущейся среды. В качестве модели воздействия среды на тело принята модель квазистатического обтекания пластинки средой. Согласно этой гипотезе, аэродинамические силы, действующие на тело, прикладываются в центре давления. В нашей задаче центр давления является подвижным относительно пластинки. Получены уравнения движения для рассматриваемого тела. Проведен переход к новым безразмерным переменным. Показано нарушение единственности при определении угла атаки. Проведен параметрический анализ областей неоднозначности. Найдены все стационарные точки, являющиеся решениями уравнений равновесия. Показано, что в наиболее характерном положении равновесия, соответствующем состоянию покоя областей неоднозначности нет. Проведено исследование устойчивости различных нетривиальных положения равновесия, в которых реализован критерий Гурвица и изображены области устойчивости. Показано, что силы аэродинамического воздействия для тел с одними формами могут способствовать развитию автоколебаний, а для других затуханию. В математическом пакете MATLAB 18 написан комплекс программ, позволяющий находить стационарные точки, строить области устойчивости для каждой из них и проводить численное интегрирование уравнений, описывающих колебания тела, для того, чтобы подтвердить адекватность построенной математической модели.
In the article, a mathematical model of small oscillations of an aerodynamic pendulum in the flow of a moving medium is constructed and investigated. As a model of the effect of the medium on the body, the model of quasi-static flow around the plate by the medium is adopted. According to this hypothesis, the aerodynamic forces acting on the body are applied at the center of pressure. In our problem, the pressure center is movable relative to the plate. The equations of motion for the body under consideration are obtained. The transition to new dimensionless variables has been carried out. The violation of uniqueness in determining the angle of attack is shown. The parametric analysis of the ambiguity areas is carried out. All stationary points that are solutions of the equilibrium equations are found. It is shown that there is no ambiguity in the most characteristic equilibrium position corresponding to the state of rest. A study of the stability of various non-trivial equilibrium positions in which the Hurwitz criterion is implemented, and the stability regions are depicted is carried out. It is shown that the forces of aerodynamic action for bodies with some shapes can contribute to the development of self-oscillations, and for others to attenuation. The mathematical package MATLAB 18 contains a set of programs that allows you to find stationary points, build stability regions for each of them and perform numerical integration of equations describing body vibrations in order to confirm the adequacy of the constructed mathematical model.
Анализ подходов к обнаружению атак в зашифрованном трафике
Authors: Полянская М.С. 
Published: December 2024

Задача автоматического обнаружения сетевых вторжений активно изучается с 1980-ых годов. Отдельный интерес представляет обнаружение атак в зашифрованном трафике, доля которого в Интернете возрастает. Целью данной работы было проанализировать возможные подходы к обнаружению атак в зашифрованном трафике. В разделе 3 проанализированы подходы, основанные на незашифрованных метаданных, а также на альтернативных криптосистемах. Основными методами контроля трафика являются сигнатурный (на основе правил) и поведенческий (на основе обнаружения аномалий). Задача анализа зашифрованного трафика нетривиальна и будет рассматриваться в контексте второго подхода. В данной статье рассмотрены методы машинного обучения, подходящие для решения задачи анализа зашифрованного трафика, с учётом существующей практики обнаружения атак на основе аномалий. Несмотря на большой потенциал криптографических методов, наиболее практичным подходом, на данный момент, признан анализ метаданных. Также весьма перспективны многосторонние вычисления, которые позволяют анализировать полезную нагрузку пакетов, но не требуют перехода на альтернативное шифрование.
The automatic detection of network intrusions has been under active study since the 1980s. Of particular interest is the detection of attacks in encrypted web traffic, the percentage of which on the Internet is increasing. The purpose of this article was to analyze possible approaches to detecting attacks in encrypted web traffic. Section 3 analyzes approaches based on unencrypted metadata as well as alternative cryptosystems. The main methods for controlling web traffic are the signature method (based on rules) and the behavioral method (based on anomaly detection). The task of analyzing encrypted traffic is not trivial, and it will be considered in the context of the second approach. This article discusses machine learning methods suitable for solving the problem of encrypted traffic analysis, taking into account the existing practice of detecting attacks based on anomalies. Despite the great potential of cryptographic methods, the most practical approach, at the moment, is the analysis of metadata. Multilateral computing, which allows analysis of the payload of packets, but does not require conversion to alternative encryption, is also very promising.
Реализация базовых механизмов платформы развития цифровых навыков и их применение в конструировании семантики типовых ролей кибербезопасности на основе стандарта SFIA
Authors: Белякова О.С. 
Published: December 2024

В связи с цифровизацией большинства сфер человеческой деятельности особенно остро стал вопрос массового обучения ИТ-специалистов. Актуальной прикладной проблемой становится создание цифровой платформы, позволяющей организациям в режиме реального времени сообщать о потребности в специалистах, а ВУЗам реагировать на соответствующие требования и корректировать текущую программу обучения. В статье описан процесс выбора современной методологической базы для платформы развития цифровых навыков. Разработка ядра платформы становится первым шагом на пути её создания. В статье приводится пример, как при помощи навыко-ориентированного подхода исследуются профили кибербезопасности. Рассматривается применение системы управления навыками при проведении такого исследования.
Today, the issue of mass training of IT specialists is particularly acute in connection with the digitalization of most areas of human activity. An urgent applied problem is the creation of a digital platform enabling organizations to report their specialist needs in real time, and universities to respond to relevant requirements and adjust the current training program. The article describes the process of choosing a modern methodological framework for a digital skills development platform. Development of the core of the platform becomes the first step towards its creation. The article provides an example of the study of cybersecurity profiles using a skill-based approach. The application of the skills management system in conducting such a study is considered.
Оптимизация аналитических запросов в гетерогенных системах
Authors: Курапов П.А. , Мелик-Адамян А.Ф. 
Published: December 2024

Согласно оценке International Data Corporation (IDC) в 2020 году человечество произвело более 64 зеттабайт данных. В ближайшие 5 лет ожидается рост этого показателя на 23% в год, что превышает скорость роста производительности аппаратуры. Агрегация и анализ больших данных потребовали развития таких технологий как Hadoop и Spark. С увеличением количества данных и сложности запросов их производительности оказывается недостаточно и требуются новые пути повышения эффективности анализа. Один из таких методов – использование специализированных аппаратных ускорителей, таких как графический процессор, для выполнения запросов и расширение иерархии используемой памяти. В статье рассматривается проблема оптимизации аналитических запросов к СУБД в основной памяти с помощью использования аппаратных ускорителей и расширения иерархии памяти. Дан обзор классических подходов к оптимизации запросов и текущего состояния области исследования гетерогенного исполнения. Разобраны достоинства и недостатки существующих решений и сформулированы нерешенные проблемы. Предложен вариант эталонной архитектуры.
According to International Data Corporation (IDC) reports, humankind produced more than 64 zettabytes of data in 2020. Global data creation and replication are expected to grow 23% annually between 2020 and 2025. Such a pace exceeds the rate of hardware performance improvement. Technologies such as Hadoop and Spark can not keep up, and new ways of increasing analytic queries performance and efficiency are required. One such technique is expanding the memory hierarchy and using specialized hardware for query processing. The article discusses query optimization problems for in-memory DBMSs using hardware accelerators. We give an overview of classical approaches to query optimization and state-of-the-art in heterogeneous query execution research. The advantages and disadvantages of existing solutions are analyzed, and gaps are identified. A reference architecture for heterogeneous query processing is proposed.
Экстраполяция решения уравнения Дуффинга при помощи RBF-сети
Authors: Лазовская Т.В. , Малыхина Г.Ф. , Пашковский Д.М. , Тархов Д.А. 
Published: December 2024

В статье рассматривается проблема аппроксимации решения задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка. Схема аппроксимации основана на разложении решения по Тейлору с остаточным членом в форме Лагранжа. Остаточный член ищется в виде выхода нейронной сети с радиально-базисными функциями (RBF-сети). Представлен алгоритм обучения (выбора оптимальных параметров) RBF-сети. На примере решения задачи Коши для нелинейного дифференциального уравнения второго порядка – осциллятора Дуффинга исследовано влияние различных радиально-базисных функций на качество интерполяции и экстраполяции решения уравнения Дуффинга.
The article considers the problem of approximation of the solution of the Cauchy problem for an ordinary differential equation of the second order. The approximation scheme is based on the Taylor expansion of the solution with a remainder in the Lagrange form. The residual term is sought in the form of the output of a neural network with radial basis functions (RBF networks). An algorithm for learning (choosing the optimal parameters) of the RBF network is presented. Using the example of solving the Cauchy problem for a second-order nonlinear differential equation – the Duffing oscillator, the influence of various radial-basis functions on the quality of interpolation and extrapolation of the solution to the Duffing equation is investigated.