Аннотация: У Вас в руках первый номер нового журнала издательства Nota Bene «Программные системы и вычислительные методы». Первый журнал технического и естественно-научного профиля среди заслуженных периодических изданий в областях политологии, права, социологии, психологии, экономики, демографии, философии, культурологии, религии... Представленные в журнале статьи относятся к одному из направлений инновационного развития экономики России. В настоящий момент времени информационные технологии, программные системы широко применяются во всех сферах человеческой деятельности, набирают силу тенденции к интеграции различных систем и технологий, вычислительных методов и наук. Основная цель нового издания — предоставить читателю возможность ведения диалога с наиболее подготовленными специалистами в области IT-технологий, фундаментальных наук и практики программирования. Задачи журнала открыть молодежи горизонты развития современной науки в обозначенной выше области и поддержать их инновационную активность.

Ключевые слова: Software, function block, IEC 61499 standard, operational semantics, abstract state machines, execution model, functional structural organization, distributed systems, formal notation

Abstract: This paper identifies a problem of defining the formal semantics of function blocks (FB) under IEC 61499 standard and deve lops a conceptual ground for building a model for semantic of the functional blocks on the basis of abstract state machines. A for mal definition of a notation for representation of the operational semantics of FB is given along with the variants of the fun ctional and structural organization of the semantic models of FB systems. The described notation can be used to define the opera tional semantics of FB, functioning within the confines of the cyclic, sequential, synchro nous, and other models of execution.

Keywords: Software, function block, IEC 61499 standard, operational semantics, abstract state machines, execution model, functional structural organization, distributed systems, formal notation

Аннотация: В работе идентифицируется проблема определения формальной семантики функциональных блоков (ФБ) стандарта IEC 61499 и разрабатываются концептуальные основы для построения модели операционной семантики функциональных блоков на базе машин абстрактных состояний. Дается формальное определение нотации для представления операционной семантики ФБ, а также рассматриваются варианты функционально-структурной организации семантических моделей систем ФБ. Предложенная нотация может быть использована для определения операционной семантики систем ФБ, функционирующих в рамках циклической, последовательной, синхронной, а также других моделей выполнения.

Ключевые слова: функциональный блок, стандарт IEC 61499, операционная семантика, машины абстрактных состояний.

Abstract: The article contains the solution of all nine Olympiad tasks. The subjects of those tasks are related to the construction of rational data structures, integer arithmetic, computational geometry, graph computations, heuristics sele ction and extremes finding. An algorithm of finding the maximum bandwidth on graph edges for two nonintersecting paths if given. This algorithm with almost no change can be used to find two nonintersecting paths on a graph of minimum total cost. The article discloses a way to determine the possibility of a non-rotating separation of a flat geometric figure in a polygon shape cut. One of the problems has significantly increased the dimen sion of the source data com pared to the known problem. The article suggests a solution with two different ways of solving the task, depending on the dimension of the original data. The rest of the tasks are alike to well known, but require a different solution. Those are the problem of placing queens on the chessboard and the problem of optimum sawing lumber.

Keywords: Software, international, olympaid, internet-olympaid, student, programming, informatics, problem, algorithm, solution

Аннотация: Рассмотрены решения всех девяти задач олимпиады. Тематика задач связана с построением рациональных структур данных, целочисленной арифметикой, вычислительной геометрией, расчетами на графах, выбором эвристик, поиском экстремумов. Приведен алгоритм нахождения максимальной пропускной способности ребер графа по двум непересекающимся путям. Данный алгоритм практически без изменений может быть использован для поиска двух непересекающихся путей на графе минимальной суммарной стоимости. Указан способ для определения возможности разделения без вращения плоской геометрической фигуры по разрезу в форме ломаной. В одной из задач существенно увеличена размерность исходных данных по сравнению с известной задачей. Предложен подход, предусматривающий разные способы решения в зависимости от размерности исходных данных. Другие задачи внешне похожи на известные, но требуют иного решения. Такими являются задачи о расстановке ферзей на шахматной доске и оптимальному распилу бруса.

Ключевые слова: Программное обеспечение, международный, олимпиада, интернет-олимпиада, студент, программирование, информатика, задача, алгоритм, решение

Abstract: The article shows the main problems solved by steganos algorithms in the media space, reviews the main elements of stegosystem. Author analyzes the basic proper ties and gives the classification of di gital watermark systems. The article inc lu des the analysis of main directions of deve lopment and functioning of modern ste ganos algorithms. Steganos algorithms for graphics containers are analyzed.

Keywords: Software, graphic container, clas sification of digital watermarks stegosy stems, mediaspace, stegosystem, stegonos algo rithms of spatial area, stegonos algorithms of transformation domain, format met hods, digital watermark, digital images

Аннотация: Представлены основные задачи, решаемые при помощи стеганоалгоритмов в медиа-пространстве. Рассмотрены основные элементы стегосистемы. Проанализированы основные свойства и дана классификация для систем цифровых водяных знаков (ЦВЗ). Проведен анализ основных направлений разработки и функционирования современных стеганографических алгоритмов. Проанализированы стеганоалгоритмы для графических контейнеров.

Ключевые слова: Программное обеспечение, графический контейнер, классификация стегосистем ЦВЗ, медиапространство, стегасистема, стеганоалгоритмы пространственной области, стеганоалгоритмы области преобразования, форматные методы, ЦВЗ, цифровые изображения

Abstract: The article reviews the architecture of a developed system for spelling verification of Finno-Ugric languages. The architecture of this system is divided into functional units, each of them is given a detailed description. The article contains graphics showing the relationship of functional blocks of the system. The author also discusses the main advantages of the proposed system in comparison to existing solutions and gives a diagram of the developed system.

Keywords: Software, spelling verification, spell check, computer linguistics, natural lan guage processing, system architecture, finno-ugric languages, spell-checker, functional blocks, linguistic components

Аннотация: Целью работы является рассмотрение архитектуры разработанной системы верификации орфографии финно-угорских языков. Архитектура разработанной системы разбита на функциональные блоки. Каждому функциональному блоку дается дается подробное описание. На приведенном рисунке рассматривается взаимоотношение функциональных блоков в системе. В работе также рассматриваются основные преимущества разработанной системы перед существующими и дается диаграмма использования разработанной системы.

Ключевые слова: программное обеспечение, верификация орфографии, проверка орфографии, компьютерная лингвистика, обработка естественных языков, архитектура системы, финно- угорские языки, спелл-чекер, функциональные блоки, лингвистические компоненты.

Abstract: In this article the author shows that the process of building a system of technological process automation requires creating a hie rar chy of interconnected dia grams: struc tural – functional – an electronic circuit dia gram – wiring diagram. The author des cribes basic components of the intelligent CAD «Controlics». The article shows basic principles of a new method of automatic generation of functional circuits, based on a compact representation of a set of measuring and executive circuits in the form of trees of circuit solutions and the allocation of some branches of the tree into special templates from which to derive functional diagrams. The author presents an algorithm that allows to identify and to exclude from consideration the schemes that are technically unrealizable on the level of the electrical connections. A formulation of the problem of generalization of functional circuits structures based on rough sets theory and stages of its solution is given. As a result the author deÞ nes production rules, the application of which allows generation of control systems circuits in automatic mode. The article describes the methodology, software and technological features of the proposed method and functional features required for the implementation of the software.

Keywords: Software, design, scheme, connection, chain, pattern, verification, generic, heuristics, products

Аннотация: Показано, что проектирование системы автоматизации технологического процесса заключается в создании иерархически взаимосвязанных схем: структурная – функциональная – принципиальная электрическая – монтажная. Описаны основные компоненты интеллектуальной САПР «Controlics». Рассмотрены основные положения нового метода автоматической генерации функциональных схем, основанного на компактном представлении множества измерительных и исполнительных цепей в виде деревьев схемотехнических решений и выделении части ветвей дерева в специальные шаблоны, из которых формируются функциональные схемы. Предлагается алгоритм, позволяющий выявить и исключить из дальнейшего рассмотрения схемы, технически нереализуемые на уровне электрических соединений. Формулируется постановка задачи обобщения структур функциональных схем на основе теории приближенных множеств и этапы ее решения. В результате создаются продукционные правила, применение которых позволяет генерировать схемы систем управления в автоматическом режиме. Описываются методологические и программно-технологические особенности предлагаемой методики и функциональные характеристики необходимого для ее реализации программного обеспечения.

Ключевые слова: Программное обеспечение, проектирование, схема, связь, цепь, шаблон, верификация, обобщение, эвристики, продукции

Abstract: This article is devoted to the method of keyboard handwriting recognition as a way of authentication or identiÞ cation of operators in the process of user authentication. The author discusses causes of errors of the Þ rst and second type in biometric systems, describes the concept of threshold value for the access control subsystem. The article describes the main ways of reducing the chance of data errors, proposes development of a biometric access control system with a high degree of adaptability. The author offers to use a machine learning comparison of the model and given handwriting, suggests the use of individual detection thresholds.

Keywords: Software, biometrics, keyboard hand writing, type I errors, type II errors, re cognition, identification, authentication, autho rization, access threshold

Аннотация: В работе рассматривается метод распознавания клавиатурного почерка, как способ аутентификации или идентификации операторов ключевой системы в процессе авторизации пользователя. Рассматриваются причины возникновения ошибок первого и второго рода в биометрических системах. Описывается понятие порога чувствительности подсистемы контроля доступа. Рассмотрены основные способы снижения вероятности возникновения данных ошибок. Предложена разработка биометрической системы контроля доступа с высокой степенью адаптивности. Предложено использовать самообучающуюся систему сравнения эталоного и текущего почерка. Предложено применять индивидуальные пороги обнаружения.

Ключевые слова: биометрия, клавиатурный почерк, ошибки первого рода, ошибки второго рода, распознавание, идентификация, аутентификация, авторизация, порог доступа.

Abstract: In this article the authors discuss the ways to automate the growing method of diagnosis – a tezigraphy. It has long been known that biological ß uids crystallize when dried. Under pathological conditions, the crystallization properties of biological ß uids change. As a result of the studies it has been found that this method is very sensitive and can be used on a preclinical stage to diagnose the viral and infectious diseases. To determine the nature of the disease it is necessary to analyze the obtained images of biocrystals to describe their shape and determine the way of distribution by the number of attributes. The article gives the algorithms and methods for automated evaluation of the image attri butes on the image samples obtained during the tezigraphy researches. The article inves tigates the segmentation algorithm based on edge detection using Þ ltering algorithm for calculating the areas and detecting attributes of form and algorithms of modeling and fractal analysis in the consideration of tree and other complex crystallogramms. The authors pre sents a program, which allows to obtain esti mates of the distribution in area, perimeter and other characteristics of the crystals, as well as statistical data for a variety of crystals grown on the same surface.

Keywords: Software, tezigramma, biochip, seg me ntation, sign, analysis, image, form, object, salvia

Аннотация: В данной работе рассматриваются пути автоматизации развивающегося метода диагностики – тезиграфии. Давно известно, что биологические жидкости при высушивании кристаллизуются. В условиях патологии кристаллизационные свойства биологических жидкостей изменяются. В результате уже проведенных исследований выяснено, что этот метод очень чувствителен и может быть использован на этапах доклинической диагностики вирусных и инфекционных заболеваний. Для определения характера патологического процесса необходимо анализировать полученные изображения биокристаллов с целью описания их формы и выявления характера распределения по ряду признаков. В статье рассмотрены алгоритмы и методы автоматизированной оценки признаков графических объектов на примере изображений, полученных в ходе тезиграфических исследований. Исследованы алгоритм сегментации, основанный на выделении границ с помощью фильтрации, алгоритм вычисления площадей и детектирования признаков формы и алгоритмы моделирования и фрактального анализа при рассмотрении древовидных и других сложных кристаллограмм. Предложена программа, которая позволяет получать оценки распределения по площади, периметру и другим характеристикам кристаллов, а также статистические данные по множеству кристаллов, выращенных на общей поверхности.

Ключевые слова: Программное обеспечение, Тезиграмма, Биокристалл, Сегментация, Признак, Анализ, Изобра жение, Форма, Объект, Слюна

Abstract: The article reviews the methods of automatic pattern recognition of the speech signals recorded at the moments when announ cers proved positive emotions from speech samples on the same subjects recorded in a testees’ neutral state. This article investigates the abilities of nonlinear dynamics methods for evaluation of informative indicators of emotional state. Studies were performed on the basis of analyzing the reconstruction of attractors of the speech signal. The authors analyzed different ways of selecting optimal parameter values for the reconstruction of the attractor (the time delay between the elements of the time series and embedding dimension). Authors proposed the new quan titative criteria for classifying samples of the speech signal of a person experiencing emo tions based on the estimates of the maximum vector reconstruction of the attractor in four quadrants. The research was based on frag ments of the Russian-language database (Tver). A model of emotional body language, which consists of a database of two levels (phrases and phonemes) was formed and served as a basis for evaluation of the efÞ cie n cy of the developed software module of the automatic recognition of human emotions.

Keywords: Software, speech, speech signal, emotional state, time series, emotion, emotion recognition, nonlinear dynamics, attractor reconstruction, classification

Аннотация: Рассмотрены методы автоматического распознавания образцов речевого сигнала, зарегистрированных в момент проявления дикторами положительной эмоции, от образцов речи этих же испытуемых в нейтральном состоянии. В статье исследуются возможности методов нелинейной динамики для оценки информативных показателей эмоционального состояния человека. Исследования осуществлены на основе анализа реконструкций аттракторов речевого сигнала. Проанализированы различные способы выбора оптимальных значений параметров реконструкции аттрактора (задержки по времени между элементами временного ряда и размерности вложения). Предложены новые количественные признаки для классификации образцов речевого сигнала человека, испытывающего эмоции, основанные на оценках максимальных векторов реконструкции аттрактора по четырем квадрантам. Исследования проведены на фрагментах русскоязычной базы (Тверь). Сформирован модельный корпус эмоциональной речи, состоящий из базы данных двух уровней (фраз и гласных фонем), послуживший основанием для оценки работоспособности разработанного программного модуля автоматического распознавания эмоций человека.

Ключевые слова: распознавание речи, классификация, эмоциональное состояние, эмоция, речевой сигнал, речь, нелинейная динамика, реконструкция аттрактора, анализ временных рядов.

Abstract: The article describes an algorithm for detection of respiratory noise, based on the idea of growing pyramidal network adapted to operate with fuzzy descriptions of objects in the learning samples set and enriched with the linguistic interpreter for the processing results. The article contains a general functional diagram and detailed description of the individual stages of work. To describe the symptom space and the interpretation of results authors used the theory of fuzzy sets. The functioning of the algorithm is carried out in two modes: training and recognition. Neural classes models, contained in the constructed network, are interpreted in fuzzy statements, which are then used in the learning mode and provide a set of production rules for the algorithm of fuzzy logical inference. The given algorithm has a software realization, the article presents the results of testing its software implementation.

Keywords: Software, classiÞ cation, recog nition, graphs, fuzzy logic, breath sounds, auscultation, respiratory sounds, model, algorithm

Аннотация: Описывается алгоритм распознавания дыхательных шумов, основанный на идее растущей пирамидальной сети, адаптированный для работы с нечеткими описаниями объектов обучающей выборки и дополненный лингвистическим интерпретатором результатов обобщения. Приводится общая функциональная схема и детальное описание отдельных стадий работы. Для описания признакового пространства и интерпретации результатов используется теория нечетких множеств. Функционирование алгоритма ведется в двух режимах: обучение и распознавание. Нейроподобные модели классов, содержащиеся в построенной сети, интерпретируются в нечеткие высказывания, которые в дальнейшем используются в режиме распознавания и служат набором продукционных правил для алгоритма нечеткого логического вывода. Представленный алгоритм реализован программно и исследуется, в статье приводятся результаты апробации его программной реализации.

Ключевые слова: Программное обеспечение, классификация, распознавание, графы, нечеткая логика, дыхательные шумы, аускультация, звуки дыхания, модель, алгоритм

Abstract: In this article authors consider the problem of spam determination and filtering based on the support vector machine. A modi fication of construction of a separating hyper plane using Fejer mappings is given. Authors suggest replacing the projection operation with the sequence of mapping operations to allow the work with the time-varying data, specific to the problems of classification of documents.

Keywords: Software, classification of informa tion, spam, strong separability problem, Hil bert space, support vector method, the hyperplane, Fejér mapping algorithm conver gence, filtering

Аннотация: В статье рассматривается задача фильтрации нежелательной информации или определения спамности документов на основе метода опорных векторов. Предложена модификация построения разделяющей гиперплоскости с использованием фейеровских отображений. В данном случае предложено произвести замену операции проектирования последовательностью таких отображений. Это позволяет работать с нестационарными данными, характерными для задач классификации документов.

Ключевые слова: Программное обеспечение, Классификация информации, спам, задачи сильной отделимости, гильбертово пространство, метод опорных векторов, гиперплоскость, фейеровские отображения, сходимость алгоритма, фильтрация

Keywords: Programmnoe obespechenie, Klassifikatsiya informatsii, spam, metod opornykh vektorov, feierovskie otobrazheniya