Аннотация: Предметом исследования является процесс создания компьютерной симуляции, имитирующей проведение клинического лабораторного анализа биологических жидкостей с помощью биохимического анализатора Stat Fax® 1904+. Основное внимание уделяется ключевым компонентам обучающего симулятора и алгоритму работы с ним. Представлены особенности разработки виртуального прибора, обусловленные его обучающим назначением, и заключающиеся в разном уровне подготовки пользователей системы и возможностью некорректного ввода данных. Автор предлагает создать три вида пользователей и разработать функции программы, обеспечивающие достоверность данных и соблюдение алгоритма работы с виртуальным прибором. Изложены этапы создания компьютерного симулятора, основными из которых являются моделирование системы, трансляция модели и анализ результатов разработки. Описаны методы определения концентрации вещества в исследуемом образце, симулируемые компьютерной программой, и приведены соответствующие формулы для вычислений. Представлена блок-схема, отражающая процесс работы компьютерной программы, на основе которой реализован геометрический дизайн форм приложения и функции системы. Созданный компьютерный симулятор может применяться в образовательном процессе на этапе формирования практических навыков обучающихся, а также при повышении уровня профессионализма работников клинических лабораторий. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при создании обучающих симуляторов не только для проведения биохимического анализа, но и для других областей профессиональной деятельности, требующих применения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.

Ключевые слова: компьютерная симуляция, обучающий симулятор, биохимический анализатор, Stat Fax® 1904+, Visual Basic, лабораторная диагностика, моделирование, трансляция модели, Microsoft Visual Studio, объектная модель

Abstract: The subject of research is the process of creating a computer simulation simulating the conducting a clinical laboratory analysis of biological fluids using a biochemical analyzer Stat Fax® 1904+. Particular attention is driven to the components of the training simulator and to the algorithm for work with it. The article presents features of developing the virtual instrument, caused by its teaching assignment, which consist of the different training levels of users of the system and the possibility of incorrect input data. The author proposes to create three types of users and design features of the software to ensure the accuracy of the data and compliance with the algorithm of the virtual appliance. The paper shows stages of making a computer simulator, such as modeling the system, translation of the model and analyzing the results of the development. The author describes concentrations of a substance in a sample simulated by the software and gives the corresponding formulas for calculations. The study presents a flowchart showing the process of operation of the computer program. The geometric design of application forms and functions of the system is based on this flowchart. A computer simulator created can be used in education at the stage of forming practical skills of students as well as raising the level of professionalism of clinical laboratories. The results of the study can be used in creating training simulators not only for biochemical analysis, but also for other areas of professional activities requiring the use of skills in working with high-tech equipment.

Keywords: model translation, modelling, laboratory diagnostics, Visual Basic, Stat Fax® 1904+, biochemical analyzer, training simulator, computer simulation, Microsoft Visual Studio, object model

Аннотация: Статья посвящена методам получения необходимой информации для функционирования ситуационных центров различного уровня. Предметом исследования является алгоритм получения релевантных данных и знаний в сети Интернет. Под релевантными данными и знаниями понимается информация, необходимая для решения какой-либо задачи или проблемы. Объектом исследования является информационно-аналитическая система получения релевантных данных и знаний в сети Интернет – программный комплекс «IntellST». Исследования учитывают особенности сети Интернет как источника огромного объёма неструктурированной информации. В качестве методов исследования использовались системный анализ, теория информации, теория алгоритмов, алгебра логики, теория множеств, сравнительный анализ, методы интеллектуального анализа данных и методы разработки программного обеспечения и баз данных. Представлен общий алгоритм поиска данных и знаний в сети Интернет для целей информационного обеспечения ситуационных центров. Представлена универсальная функциональная схема системы поддержки принятия решений с получением данных и знаний из сети Интернет. Приведены результаты оценки эффективности программного комплекса «IntellST» и сделан вывод о возможности его использования для получения информации по проблеме в рамках ситуационных центров.

Ключевые слова: ситуационный центр, Интернет, информация, IntellST, СППР, данные, знания, принятие решений, проблема, оценка эффективности

Abstract: The article is devoted to methods of obtaining the necessary information for the functioning of the situational centers of various levels. The subject of research is the algorithm for obtain the relevant data and knowledge on the Internet. Under relevant data and knowledge the authors mean the information required to solve a problem or task. The object of the study the “IntellST” software, an information-analytical system for obtaining relevant data and knowledge on the Internet. Investigations take into account peculiarities of the Internet as the source of a huge volume of unstructured information. As the methods for the studying the authors used system analysis, information theory, algorithm theory, algebra, logic, set theory, comparative analysis, data mining techniques and methods of software development and database. The article presents general algorithm for finding data and knowledge on the Internet for the purposes of information support of situational centers. The authors present a universal functional diagram of a decision support system with the data and knowledge from the Internet. The paper shows the results of evaluation of the effectiveness of software “IntellST”. The authors concluded that it is possible to use “IntellST” to obtain information on the issue in the framework of the situational centers.

Keywords: making decisions, knowledge, data, DSS, IntellST, information, Internet, Situation Centre, problem, estimation of efficiency

Аннотация: Предметом исследования статьи является актуальная задача анализа и оценки состояния документооборота организации. В работе обоснована необходимость комплексного анализа системы документационного обеспечения управления (системы ДОУ) организации, сформулированы основные цели исследования. Для анализа документооборота предложено использовать автоматизированную информационную систему (АИС), применение которой позволит накапливать знания о текущей ситуации в сфере ДОУ, анализировать состояние документооборота, оперируя показателями эффективности «от документов» и «от процессов», учитывать взаимосвязь показателей ДОУ и параметров эффективности бизнес-процессов и деятельности организации, выявлять нарушения в работе с документами, получать рекомендаций по устранению зафиксированных недочетов. В ходе решения поставленной задачи использовались методы математического моделирования, теории графов, теории вероятностей, объектно-ориентированного программирования. В результате исследования разработана многоуровневая модель представления знаний о состоянии документооборота и бизнес-процессов организации, выделены основные компоненты АИС, описана их роль в процессе функционирования системы, подробно рассмотрен алгоритм взаимодействия конечного пользователя с АИС. Применение разработанной системы позволит оптимизировать состояние документооборота, повысить эффективность реализации бизнес-процессов и функционирования организации в целом.

Ключевые слова: анализ документооборота, автоматизированная информационная система, модель представления знаний, семантическая сеть, структура АИС, база данных, база знаний, подсистема логического вывода, метод Байеса, алгоритм функционирования

Abstract: The authors study urgent problem of analysis and evaluation of workflow in an organization. The work proved the need for complex analysis of records management system in any organization. The authors formulate the basic objectives of the study and suggest using of an Automated Information System to analyze the workflow, which will allow gaining knowledge of the current situation in the field, analyze the state of workflow in terms of performance indicators based on documents as well as based on processes, taking into account correlation of indicators of records management system and parameters of efficiency of business processes and activities of the organization. The system proposed will help identifying errors in the documents and forming recommendations to address the shortcomings recorded. The study used methods of mathematical modeling, graph theory, probability theory, object-oriented programming. The authors developed a multi-level model of representation of knowledge about the state of workflow and business processes of the organization, identified the main components of automated information system and described its role in the operation of the system, considered in detail the algorithm of the user interaction with the automated information system. Use of the developed the system will allow to optimize state of the workflow, improve the efficiency of business processes and the functioning of the organization as a whole.

Keywords: workflow analysis, automated information system, model of knowledge representation, semantic network, structure of the AIS, database, knowledge base, logical inference subsystem, Bayesian method, operation algorithm

Аннотация: Противодействие скрытым каналам передачи информации, является актуальной задачей при организации информационной безопасности. Одним из видов пассивного противодействия является обнаружение факта стеганографического воздействия на исследуемый контейнер. Распространенное применение неподвижных цифровых изображений в качестве стеганоконтейнеров, обуславливается их большой долей в общем информационном трафике. Задача пассивного противодействия (стеганоанализа), позволяющая выявить цифровое изображение с встроенной информацией, фактически представляет собой задачу бинарной классификации. В основе классификатора используется статистический алгоритм количественного стеганоанализа, определяющий количество измененных пикселей в предъявляемом контейнере. От точности такого алгоритма напрямую зависит качество классификации и практическая эффективность пассивного противодействия в целом. Под эффективностью противодействия в статье понимается соотношение вероятности истинно положительного результата классификации к вероятности ложной положительной классификации. К настоящему времени разработано значительное количество статистических алгоритмов количественного стаганоанализа. При этом исследования, посвященные их сравнительному анализу, отсутствуют, что затрудняет выбор конкретного алгоритма при решении задачи противодействия стеганографическим каналам утечки информации. Также остается открытым вопрос о практической эффективности пассивного противодействия стеганографическим каналам на основе встраивания в наименее значимые биты (НЗБ) пикселей цифрового изображения. Предметом исследования является эффективность применения современных статистических алгоритмов количественного стеганоанализа. На основе результатов построены графики доверительных областей, позволяющие произвести сравнительную оценку эффективности пассивного противодействия НЗБ стеганографии. Для исследований выбраны следующие алгоритмы стеганоанализа: RS- analysis, Sample pair analysis, Difference image histogram, Triples analysis, Weighted stego-image. Из тестового множества изображений выбирается изображение. Проводится оценка его пропускной способности (определяется максимальная полезная нагрузка). В проводимых экспериментах за эту величину принято значение общего количества пикселей в изображении. Стеганографическое воздействие моделируется изменением значения наименьших значащих бит для заданного количества пикселей (полезной нагрузки). Модифицированное изображение подается на вход конкретной реализации алгоритма стеганоанализа. Результатом работы алгоритма является количество измененных пикселей в изображении. Эксперименты проводятся в одинаковых условиях для всех реализаций алгоритмов стеганоанализа. Основными выводами проведенного исследования является, то что на основе современных статистических алгоритмов стеганоанализа можно организовать эффективное пассивное противодействие стеганографическим каналам НЗБ встраивания с полезной нагрузкой контейнера более 5%. Уменьшение полезной нагрузки контейнера менее 5% резко снижает эффективность пассивного противодействия. Небольшое изображение разрешением 600х400 пикселей, преобразованное в стеганограмму с полезной нагрузкой в 1-2% практически не детектируется классификаторами на основе статистических количественных алгоритмов стеганоанализа. С учетом возможности предварительного сжатия скрываемых данных и применения матричного встраивания, рассматриваемые современные алгоритмы стеганоанализа нуждаются в дальнейшем совершенствовании.

Ключевые слова: статистический стеганоанализ, стеганография НЗБ, регулярно-сингулярный анализ, разностно-гистограммный анализ, анализ триплетов, стеганоанализ алгоритмов, стеганография, цифровые водяные знаки, неподвижные изображения, алгоритмы статистического анализа

Abstract: Countering the hidden channels of information transmission is an important task in the organization of information security. One kind of passive physical resistance methods is detection of the steganographic impact on the investigated container. The widespread use of digital still images as stegano-containers is due to their large share in total data traffic. The task of passive counteraction (steganalysis) allowing identifying the digital image with the built-in information is actually a binary classification problem. At the core of the classifier lies statistical algorithm of quantitative steganalysis for determining the amount of modified pixels in the data container. The accuracy of the algorithm directly affects the quality classification and the practical effectiveness of passive physical resistance as a whole. By effective counteraction the article refers to the ratio of probabilities between true positive classification and the probability of a false positive classification. Currently there are many statistical algorithms for quantitative steganalysis. However, there are no studies on their comparative analysis which complicates the selection of an algorithm while solving the problem of counteraction to steganography channels of information leakage. The practical effectiveness of passive physical resistance to steganography channels by inserting the least significant bits of pixel digital image also remains an open question. The subject of the study is the effectiveness of the application of modern quantitative statistical algorithms steganalysis. Based on the results of the study the authors have formed graphics of trust regions, allowing to make a comparative assessment of the effectiveness of the passive counteraction in LSB-steganography. For the study the authors selected the following steganalysis algorithms: RS- analysis, Sample pair analysis, Difference image histogram, Triples analysis, Weighted stego-image. From the test of multiple images an image is selected. An evaluation of its capacity (defined by the maximum payload) is performed. In the experiments for this value authrs accepted the total number of pixels in the image. Steganographic effects modeled by changing the value of the least significant bit for a predetermined number of pixels (the payload). The modified image used as an input to a particular implementation of the algorithm steganalysis. The result of the algorithm is the number of changed pixels in the image. The experiments were carried out under the same conditions for all implementations of algorithms steganalysis. The main conclusions of the study is the fact that based on modern statistical steganalysis algorithms it is possible to organize an effective opposition to the passive channels with LSB steganography with embedding payload container more than 5%. Reducing the payload container of less than 5% dramatically reduces the effectiveness of the passive counteraction. A small 600x400 pixels image converted to steganography with payload of 1-2% is practically not detected by classifiers based on statistical quantitative algorithms steganalysis. Taking into account the possibility of pre-compression hidden data and matrix embedding, the considered modern algorithms for steganalysis need further improvement.

Keywords: the steganalysis algorithm, weighted stego-image, difference histogram analysis, simple pair analysis, LSB-based steganography, statistical quantative steganalysis, steganography, digital watermark, still images, statistical analysis algorithms

Аннотация: Предметом исследования является оптимизация управления скоростью полета и высотой полета летательных аппаратов, реализующего координированное отклонение органов управления с помощью специального алгоритмического обеспечения для пилотажно–навигационных систем автоматического управления. Решалась задача создания программного комплекса моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, позволяющего валидизировать (комплексно исследовать для широкого класса условий, режимов и ограничений) алгоритмы управления высотой и скоростью полета с помощью интегрированной системы управления. Полученные результаты представляются применительно к алгоритму адаптивного управления скоростью и высотой полета беспилотного летательного аппарата самолетного типа, обладающий универсальностью. Методология исследования включает методы математического моделирования, управления сложными системами, обратных задач динамики, системного моделирования, адаптивного управления, динамики полета, аэродинамики. Основным результатом исследования является созданный программный комплекс моделирования режимов управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, с помощью которого валидизирован алгоритм управления горизонтальным полетом беспилотного летательного аппарата, обеспечивающий увеличение быстродействия контуров управления скоростью и высотой полета, уменьшая расход топлива, обусловленный стремлением текущей скорости приблизиться к оптимальному значению, за счет вывода летательного аппарата на оптимальную высоту полета.

Ключевые слова: моделирование полета, алгоритм управления полетом, управление полетом, беспилотный летательный аппарат, пилотажно–навигационная система, продольный канал управления, автомат тяги, быстродействие контура управления, обратная задача динамики, моделирующий программный комплекс

Abstract: The subject of the study is to optimize the management of flight speed and altitude of the aircraft, implementing a coordinated deflection of controls using special algorithmic software for flight control and navigation systems of automatic control. The authors solve the problem of creating a simulation software for controlling the regimes of horizontal flight of an unmanned aircraft, which allows to validate (to carry out a comprehensive study for a wide range of conditions, conditions and restrictions) control algorithms altitude and airspeed with the help of an integrated management system. The results are presented in relation to the adaptive control algorithm speed and altitude UAV aircraft type having versatility. The research methodology includes methods of mathematical modeling, management of complex systems, inverse problems of dynamics, system simulation, adaptive control, flight dynamics, aerodynamics. The main result of the study is a program complex of modeling management regimes of horizontal flight of an unmanned aircraft, which has been used to validated control algorithm level flight of an unmanned aircraft, providing an increase in the speed control loop speed and altitude, reducing fuel consumption, due to the desire of the current rate closer to the optimal value due to the withdrawal of the aircraft at the optimum altitude.

Keywords: speed control loop, autothrottle, longitudinal control channel, flight control and navigation system, unmanned aerial vehicle, flight control, flight control algorithm, flight simulation, the inverse problem of dynamics, modeling software package

Аннотация: Предметом исследования является сфера разработки программного обеспечения. Важной прикладной задачей является достоверное прогнозирование сроков разработки программного обеспечения. Однако отсутствие массива типовых работ по созданию программного обеспечения, время выполнения которых заранее определено регламентом или замерено с использованием хронометража, существенно затрудняет решение названной задачи. С учетом такой неопределенности создана математическая модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы, основанной на массиве продукционных правил, антецеденты и консеквенты которых представлены лингвистическими переменными. Методология исследования объединяет методы программной инженерии и методы нечеткого логического вывода с применением нечетких регуляторов на основе продукционных правил. Основным результатом исследования является модель оценивания погрешностей прогнозирования сроков разработки программного обеспечения на основе нечёткой адаптивной системы и результаты исследования ее потенциальной эффективности. Показано, что достоинствами разработанной модели являются: возможность получения оценки ошибки на основе экспертных оценок при отсутствии статистических данных; возможность корректировки модели в ходе выполнения проекта; устойчивость модели к разовым шумовым изменениям в результирующих значениях;возможность переноса модели в новый проект.

Ключевые слова: программная инженерия, разработка программ, время разработки программы, нечеткий регулятор, программное обеспечение, оценка времени программирования, продукционный логический вывод, затраты на программирование, сложность программного обеспечения, проект разработки программы

Abstract: The subject of research is in the area of software development. An important task for this field is to accurately predict the timing of software development. However, the lack of standard set of tasks for which the execution time is predetermined or measured considerably complicates time management. Given these uncertainties, the author created a mathematical model of estimation of errors in predicting the timing of software development based on adaptive fuzzy system with an array of production rules, the antecedents and the consequent for which are represented by linguistic variables. The research methodology combines software engineering techniques and methods of fuzzy inference using fuzzy controllers based on production rules. The main result of the research is in building a model of estimation of errors in predicting the timing of software development based on fuzzy adaptive control system and the studies of its potential effectiveness. It is shown that the advantages of the developed model are: the possibility of obtaining error estimates based on expert judgment in the absence of statistical data; the possibility of adjusting the model during the project; the stability of the model to the one-time changes in the resulting noise values; the ability to transfer the model in a new project.

Keywords: productional logical conclusion, evaluation of programming time, software, fuzzy controller, development time program, software development, software engineering, programming costs, complexity of the software, software development project

Аннотация: Предметом исследования является процедура определения точного положения оптической оси кино(видео)камеры, необходимого для ее применения в экспериментальных исследованиях и при испытаниях сложных систем. Расчет оптической оси можно провести по заранее заданным ориентирам (реперным точкам) – такой подход является эффективным при использовании стационарных оптических измерительных пунктов. Применительно к использованию кино(видео)камер разработан оригинальный метод получения угловых координат по трем ориентирам, позволяющий рассчитать оптическую ось кино(видео)камеры по априорно заданным ориентирам (реперным точкам). Методология исследования объединяет методы вычислительной математики, физической оптики, аналитической геометрии, теории надежности, метрологии и испытаний авиационной техники. Новизна исследования заключается в разработке метода, позволяющего вычислить угол наклона видеокамеры только по величинам углов между осями координат и проекциями оптической оси на координатные плоскости. При этом ошибка расчетов (погрешность вычислений) на эталонных примерах не превышает трех угловых секунд, что удовлетворяет требованиям многих экспериментальных исследований и испытаний сложных систем.

Ключевые слова: оптическая ось кинокамеры, определение оптической оси, пространственные координаты, реперные точки, угол наклона видеокамеры, угловые координаты, пространственное положение видеокамеры, пересчет координат, привязка оптической оси, позиционирование видеокамеры

Abstract: The subject of research is increasing the accuracy of determining the exact position of the optical axis of a movie (video) camera, required for its use in experimental studies and tests of complex systems. The calculation of the optical axis can be carried out at predetermined reference points (reference points). This approach is effective when using stationary optical measuring points. With regard to the use of movie (video) cameras the authors developed an original method for obtaining the angular coordinates using three reference points, which allows calculating the optical axis of a movie (video) camera on a priori given reference points. The research methodology combines the methods of computational mathematics, physical optics, analytical geometry, reliability theory, metrology and testing aircraft. The novelty of the research is in development of a method for calculating the angle of the camera only from the values of the angles between the axes and the projection of the optical axis on the coordinate plane. The calculation errors in the reference examples does not exceed three arc seconds, which satisfies the needs of many experimental studies and tests of complex systems.

Keywords: conversion of coordinates, spatial position of the camera, angular coordinates, camera angle, reference points, space coordinates, definition optical axis, optical axis of the cameras, binding to the optical axis, positioning your camcorder