Аннотация: В последнее время виртуальные миры неуклонно расширяют сферу своего применения в образовании. Тренажеры, симуляции, ролевые и серьезные игры являются наиболее удачными для обучения в виртуальных средах. Важной частью вышеперечисленных подходов к обучению являются педагогические агенты (боты), которые участвуют в процессе обучения и помогают студенту выполнить учебное задание. В виртуальном мире vAcademia поддерживается реализация активных форм обучения с помощью языка vJS, однако использование и программирование ботов до настоящего времени было недоступно. В статье рассматривается система управления ботами, которая позволяет каждому пользователю vAcademia размещать и настраивать ботов, а также задавать их поведение с помощью расширенного языка vJS. Программирование поведения ботов реализовано на основе использования объектно-ориентированного подхода, автосинхронизируемых функций, возможности задания последовательности выполнения асинхронных действий, а также организации взаимодействия с пользователем на основе озвученных текстовых диалогов с выбором варианта ответа. Взаимодействие с запрограммированными ботами может быть записано в виде 3D-записи для последующего просмотра, что имеет большое значение в образовательной сфере.

Ключевые слова: виртуальные миры, виртуальные среды, образовательные инструменты, виртуальность, боты, языки программирования, скрипты, встроенные языки программирования, синхронизация, аватары

Abstract: nowadays the field of application of virtual worlds in education grows steadily. Training systems, simulators, role and serious games are the most successful solutions for education in virtual environments. An important part of the above mentioned approaches to education is usage of pedagogical agents (bots), participating in the learning process and helping students to complete educational assignment. The vAcademia virtual world supports implementations of active learning forms through vJS programming language, however bots programming and using was so far unavailable. The article reviews system of bot managing, which allows each user of vAcademia to place and to configure bots, as well as to set their behavior via extended vJS language. Programming of bots’ behavior is based on the objectoriented approach, auto synchronized functions, specifying sequences of asynchronous actions and organization of bot-user interaction through voiced dialogs with pre-defined multiple-choice answers. The interaction with preprogrammed bots can be saved in the form of 3D-record for further viewing, which is highly important in sphere of education.

Keywords: virtual worlds, virtual environments, learning tools, virtuality, bots, programming languages, scripts, built-in programming languages, synchronization, avatars

Аннотация: Согласно действующему госстандарту, понятие "безопасность объекта информатизации" объединяет защиту четырех типов – физическую, техническую, правовую и криптографическую. Отсюда следует, что это понятие является комплексным. Кроме того, в соответствии с нормативными документами, защитные мероприятия для обеспечения информационной безопасности подразделяют на организационные и технические. За выполнение таких функций как ограничение угроз, сдерживание, предотвращение, обнаружение, уведомления о различных событиях на объекте информатизации, мониторинг состояния объектов информатизации, исправление ошибок, восстановление активов системы и т.д. отвечают технические защитные мероприятия Анализ современного состояния методов и средств одной из важнейших составляющей комплексной системы информационной безопасности, такой как системы охранной сигнализации, показал, что эти системы необходимо непрерывно развивать, для того, что бы они соответствовали постоянно повышающимся требованиям к современной защите объектов информатизации. Отсюда следует, что разработка математических моделей расчета вероятностей несанкционированного физического проникновения на объект информатизации, входящих в состав комплексной системы информационной безопасности, является актуальной задачей. Для решения поставленной задачи в представленной статье были использованы методы защиты информации, методы теории графов и теории вероятности. Представленные результаты были получены при помощи системы компьютерной алгебры Maple. Научная новизна заключается в разработке: - на базе теории графов математической модели расчета вероятности несанкционированного физического проникновения на объект информатизации. Сама модель строится за три этапа на основе конкретных исходных данных; - методики оценки вероятности обнаружения системой охранной сигнализации несанкционированного физического проникновения на объект информатизации.

Ключевые слова: Неограф, Ациклический граф, Несанкционированное физическое проникновение, Технические мероприятия защиты, Защита объекта информатизации, Орграф, Матрица смежности, Матрица весов, Алгоритм Дейстры, Сложение вероятностей

Abstract: according to the current state standards, “security of information assets” combines protection of four types: physical, technical, legal and cryptographic. This implies that it is a complex concept. Furthermore, in accordance with regulatory documents, protective actions for providing information security are subdivided into organizational and technical measures. Technical protective actions directed at such functions as restricting threats, deterrence, prevention, detection, notification of various events at the facility of informatization, monitoring the state of information assets, error correction, asset recovery system etc. Analysis of the current state of methods and means for the alarm system, which is the most important component of complex system of information security, showed that such systems need to be constantly improved to meet the constantly raising requirements for protection of modern objects of information. Hence it follows that development of mathematical models for calculating the probabilities of unauthorized physical penetration to information assets, forming the integrated system of information security, is an urgent task. To solve the presented problem the article uses methods of information protection, theory of graphs and probability theory. The presented results were obtained using the Maple system of computer algebra. Scientific novelty is in the methods being based on the graph theory and mathematical model of calculating the probability of unauthorized physical penetration to information assets. The model itself is built in three stages on the base of on the specific source data from the estimation of the probability of detecting an unauthorized physical penetration to information assets by alarm system.

Keywords: neograf, acyclic graph, unauthorized physical penetration, technical protection measures, protection of the information assets, orgraph, adjacency matrix, weight matrix, Dijkstra algorithm, somposition of probabilities

Аннотация: Предметом исследования в статье являются методы определения функциональной полноты автоматизированных информационных систем, внедряемых в государственных учреждениях социальной сферы. Определяется перечень автоматизируемых функций, оказывающих непосредственное влияние на эффективность деятельности учреждении. В статье рассматривается использование методики, основанной на дельфийском подходе к экспертной оценке. Происходит рассмотрение преимуществ использования данной методики, а также коэффициента парной корреляции Спирмена при определении степени сходимости экспертных оценок. Применение методики демонстрируется на выборке из 8 различных программных продуктов для автоматизации деятельности по оказанию услуг государственными учреждениями социальной сферы. Проведение предварительного экспертного анализа эффективности функций типовой системы согласно методике, основанной на дельфийском подходе к экспертной оценке В данной статье впервые предлагается использование для оценки качества и функциональной полноты автоматизированных информационных систем, внедряемых в государственные учреждения социальной сферы, методики, основанной на дельфийском подходе с применением коэффициента парной корреляции Спирмена при определении степени сходимости экспертных оценок. Проведенный в данной статье анализ показывает, что применение данной методики позволяет существенно повысить объективность оценки, за счет использования обратной связи, анализа результатов предыдущих туров, а также их учета при оценке значимости мнений экспертов.

Ключевые слова: функциональная полнота, экспертная оценка, информационные системы, метод Дельфи, коэффициент Спирмена, методы экспертной оценки, сходимость экспертных оценок, коэффициент парной корреляции, коэффициент конкордации, коэффициент Кендалла

Abstract: the article studies methods of determining functional completeness of automated information systems implemented in state social institutions. The author defines a list of automated functions, directly affecting the efficiency of the institution. The article reviews the use of technique based on the Delphi method in expert evaluation. The author considers features of the above mentioned technique as well as Spearman’s rank correlation coefficient for the convergence of expert evaluations. The application of the method is demonstrated on the example of eight different software products for automation of services provisioning by public social institutions. For the first time the article proposes the use of technique based on the Delphi method in expert evaluation with the Spearman’s rank correlation coefficient for the convergence of expert evaluations for evaluating the quality and functional completeness of automated information systems implemented in state social institutions. The analysis described in the article proves that appliance of the technique mentioned above significantly increases the objectiveness of the evaluation, through the use of feedback, analysis of the results of previous stages, as well as their account when estimating the significance of expert opinion.

Keywords: functional completeness, expert evaluation, information systems, Delphi method, Spearman coefficient, methods of peer review, the convergence of expert evaluations, the pair correlation coefficient, coefficient of concordance, Kendall coefficient

Аннотация: В условиях сокращения объемов корпоративного рынка для многих филиалов коммерческих банков центр внимания фронт-офисных подразделений все чаще перемещается в сторону розничного сегмента. Однако, огромная конкуренция в рознице заставляет банки двигаться в сторону непопулярных мер по интенсификации труда и "оптимизации персонала". В этих условиях традиционные методы принятия решений, характерные для кадровых подразделений, работают плохо. Требуются новые подходы к извлечению данных для принятия решений, необходимы инструменты объективного анализа ситуации и выработки оптимальных решений. Описанию варианта практического решения указанных проблем посвящена настоящая работа. Иначе говоря, предметом исследования здесь является HR-процесс в розничной подсистеме коммерческого банка. Исследование процессов принятия решений в HR-подсистеме коммерческого банка проведено с позиций системного анализа. Разработана визуальная модель процессов, характерных для подсистемы, выявлены источники информации для принятия решений. Далее, используя построенную модель, на основе методов имитационного моделирования и численной оптимизации разработана технология автоматизированной подготовки рекомендаций по кадровой политике розничных подсистем кредитных учреждений. Подход, предложенный в данной работе, принципиально отличается от аналогов широтой охвата доступных источников информации и методами извлечения знаний из баз данных. Предложенный подход впервые реализует метод имитационного моделирования операционных рисков розничной подсистемы банка, позволяющий построить полное вероятностное пространство исходов. Тем самым обеспечивается принципиально более высокая точность и устойчивость расчетов нежели при использовании методов Монте-Карло при сравнимых вычислительных затратах.

Ключевые слова: вычислительная сложность, имитационное моделирование, сети Петри, риск, поддержка принятия решений, управление персоналом, коммерческий банк, класс сложности, оптимизация, метод Нелдера-Мида

Abstract: despite the reduction in corporate market volumes for many branches of commercial banks the center of attraction for the front-office subdivisions increasingly shifts towards retail segment. However, the huge competition in retail forces banks to move towards the unpopular measures of labor intensification and personnel optimization. Under such conditions traditional ways of decision making typical for HR do not work well. The new approaches for retrieving data for decision making must be found, new tools for objective analysis of the situation and developing optimal solutions are needed. The article is devoted to a description of a practical solution to the mentioned above problem. In other words, the subject of the study presented in this paper is HR-process in retail subsystem of a commercial bank. The research of the process of decision making in the HR-subsystem of a commercial bank was held in terms of system analysis. The author developed visual model representing processes typical for the subsystem, revealed the sources of information for decision making. Next, using the built model, based on the simulation techniques and methods of numerical optimization, the technology of automated preparation of recommendations on personnel policy for the retail subsystem of credit institutions was developed. The approach suggested in this paper is fundamentally different from its analogues by the width of coverage of available sources of information and methods of extracting knowledge from databases. Suggested approach for the first time implements simulation modeling of operational risks for retail subsystem of the commercial bank, allowing calculating a complete probability space of outcomes. Thus the higher accuracy and stability calculations is provided compared to Monte Carlo methods with comparable computational cost.

Keywords: computational complexity, simulation modeling, Petri nets, risk, decision making support, personnel management, commercial bank, class of complexity, optimization, Nelder-Mead method

Аннотация: Рассматриваются И-ИЛИ деревья с заданной стоимостью дуг либо вершин, широко применяемые в системах искусственного интеллекта. Описывается алгоритм типа ветвей и границ, позволяющий перечислить все решающие деревья, стоимость которых не превышает наперед заданной константы. Трудоемкость получения очередного решающего дерева составляет O(N), где N – количество вершин И-ИЛИ дерева. Указывается способ стековой организации информации, позволяющий свести затраты памяти к величине O(N) без изменения прежней оценки трудоемкости. Выполнена программная реализация описанного алгоритма, подтвердившая при тестировании полученные теоретические оценки трудоемкости и объема необходимой памяти. Эффективность поиска повышена благодаря введенному понятию минимальной оболочки И-ИЛИ дерева по ограничению стоимости, что позволяет гарантировать наличие допустимых решающих деревьев при спуске по дереву решений. Решающие поддеревья перечисляются не по отдельности, а блоками в виде поддеревьев И-ИЛИ дерева, в которых все варианты допустимы.

Ключевые слова: Искусственный интеллект, Алгоритм, Перечисление, И-ИЛИ граф, И-ИЛИ дерево, Решающее дерево, Дерево решения, Вариант И-ИЛИ дерева, Стоимость, Ограничение по стоимости

Abstract: the article reviews AND-OR trees with defined cost of arcs or vertices, widely used in artificial intelligence systems. The author describes branch and bound algorithm allowing enumerating all decision trees with cost less or equaling to defined constant value. The complexity of producing another decision tree is O(N), where N is the number of vertices of the AND-OR tree. The article shows a way to use stack for information organization, reducing the memory consumption to O(N) without changing the previous complexity estimate. The article presents software realization of the described algorithm, proving the theoretical evaluation of complexity and amount of the required memory in tests. The effectiveness of search is increased by introduction of the concept of a minimal AND-OR tree cost-constraint subset, which ensures the existence of valid decision trees while descending the decision tree. The decision subtrees are not listed separately but organized in blocs of AND-OR subtress in which all options are possible.

Keywords: artificial intelligence, algorithm, enumeration, AND-OR graph, AND-OR tree, decision tree, AND-OR tree version, cost, cost constraint

Аннотация: Статья представляет собой обзор формальных методов атрибуции текстов. Задачи определения авторства текстов встречаются в различных областях и представляют интерес для филологов, литературоведов, историков, юристов. При решении задачи атрибуции наибольший интерес и наибольшую сложность представляет анализ синтаксического, лексико-фразеологического и стилистического уровней текста. В некотором смысле более узкой задачей является задача сентимент-анализа (определения тональности текста). Методы ее решения могут оказаться полезными при определении автора текста. К сожалению, экспертный анализ авторского стиля является трудоемким и длительным процессом. Целесообразно создание новых подходов, позволяющих хотя бы частично автоматизировать деятельность экспертов. Поэтому в статье уделяется внимание именно формальным методам идентификации авторов текстов и программной реализации этих методов. В настоящее время для атрибуции текстов применяются алгоритмы сжатия данных, методы математической статистики и теории вероятностей, алгоритмы нейронных сетей, кластерного анализа и др. В статье приведено описание наиболее известных на сегодняшний день программных систем для определения авторского стиля текстов на русском языке, предпринята попытка произвести их сравнительный анализ, выявить особенности и недостатки рассмотренных подходов. Среди проблем, затрудняющих исследования в области атрибуции, можно выделить проблему выбора лингвостилестических параметров текста и проблему составления выборки эталонных текстов. Необходимо проводить дальнейшие исследования, направленные на поиск новых или совершенствование уже имеющихся методов атрибуции текстов, на поиск характеристик, позволяющих четко разделять стили авторов, в том числе на коротких текстах и на малых объемах выборки.

Ключевые слова: атрибуция текста, определение авторства, формальные параметры текста, авторский стиль, классификация текстов, машинное обучение, стастистический анализ, компьютерная лингвистика, идентификация стиля автора, анализ текстовой информации

Abstract: the article presents a review of formal methods of text attribution. The problem of determining the authorship of texts is present in different field and is important for philologists, literary critics, historians, lawyers. In solving the problem of text attribution the main interest and the main complexity is in the analysis of syntactic, lexical/idiomatic and stylistic levels of text. In a sense, a narrower task is in the text sentiment-analysis (defining the tone of the text). Techniques for solving the task can be useful for identifying authorship of the text. Unfortunately, expert analysis of author’s style is complex and time consuming. It’s desirable to find new approaches, allowing at least partially automate experts’ work. Therefore the article pays special attention exactly to the formal methods of author’s identification and software implementation of such methods. Currently, algorithms of data compression, methods of mathematical statistics, probability theory, neural networks algorithms and cluster analysis algorithms are applied for text attribution. The article describes the most popular software systems for author’s style identification for Russian language. Author attempts to make a comparative analysis, identify features and drawbacks of the reviews approaches. Among the problems hindering researches in text attribution there are a problem of selecting linguostylistic parameters of the text and a problem of selecting sample texts. The author states that there is a need in further researches, aimed at finding new or improving existing methods of texts attribution, at finding new characteristics allowing to clearly separate author’s style, including cases of short texts and small number of sample texts.

Keywords: text attribution, defining authorship, formal text parameters, author’s style, text classification, machine learning, statistical analysis, computer linguistics, identification of author’s style, analysis of textual information

Аннотация: При навигации объектов используют системы радионавигации NAVSTAR или GLONAS. В обоих системах используется один и тот же принцип – определения расстояния от спутников до объекта. Измерения расстояния проводят измерением времени распространения сигнала от спутников до объекта. Для этого приёмник генерирует псевдослучайный код в тот же момент, что и спутник передает сигнал. При принятии сигнала приёмником, приёмник вычисляет время распространения сигнала как разность времени генерации псевдослучайного кода и временем принятия сигнала. В связи с этим возникает необходимость синхронизации часов спутника и приёмника. Из-за аппаратных возможностей, не все приёмники могут быть синхронизированы с часами спутников. Методы исследования основываются на анализе систем радионавигации, его структуры, принципов функционирования и существующих методов определения координат объекта. В данной статье предлагается новый способ определения координат, основанный на измерении разности времени прихода сигналов от спутников. Благодаря этому больше не требуется четкая синхронизация часов приёмника и часов спутника, выявления момента передачи сигнала со спутника к приёмнику и использование корректирующих систем.

Ключевые слова: GPS, задержка, трилатерация, определение координат, спутниковая навигация, ГЛОНАСС, корректирующие системы, радионавигация, WAAS, разностно-дальномерный способ

Abstract: in navigation there are two systems of radio navigation: NAVSTAR or GLONASS. Both systems use same approach – determination of the distance from satellites to the object. Distance measuring is performed by measuring the propagation time of the satellite signal to the object. For that purpose the receiver generates pseudorandom code at the exact same moment, when the satellite transmits the signal. On the receiving of the signal by the receiver, the receiver calculates the propagation time as the difference between time of the pseudorandom code generation and the rime of signal receiving. This rises the need to synchronize clocks of the satellite and the receiver. Due to hardware limitations not all receivers can be synchronized with the satellite’s clock. The method presented in the research is based on the analysis of radio navigation systems, principles of functioning and existing techniques of defining object’s coordinates. The article proposes a new way of determining the coordinates, based on the measuring the time difference of signals arrival from different satellites. Because of this there is no need in strict synchronization of the receiver clock and satellite clock, detecting the moment of signal transition from satellite to receiver and use of corrective systems.

Keywords: GPS, delay, trilateration, coordinate determination, satellite navigation, GLONASS, corrective systems, radio navigation, WAAS, range difference method

Аннотация: Существующие программные средства статистического анализа данных (SPSS, Statistica и др.) обычно предлагают для поиска корреляции лишь методы, пригодные для выявления линейной связи между числовыми данными, а также некоторые показатели связи для ранговых, качественных и смешанных данных. Однако реальная связь между количественными данными часто бывает нелинейной. Это приводит к тому, что имеющиеся средства не позволяют выявлять такие связи и могут приводить к ошибочным выводам об отсутствии корреляции. Универсальным показателем наличия статистической связи между двумя рядами числовых данных является выборочный коэффициент детерминации. Для его определения используют два подхода, один из которых базируется на аппроксимации неизвестной функции связи кусочно-постоянной функцией, а второй - на сглаживании имеющихся данных. В работе предложена программная реализация обоих методов средствами системы R. Достоинством этой системы является возможность использования большого числа специализированных библиотечных функций, предназначенных для статистического анализа, а также написания авторских программ для решения нестандартных задач. Тестирование разработанных приложений на модельных примерах показало их корректную работу и возможность использования для решения прикладных задач нелинейного корреляционного анализа.

Ключевые слова: Нелинейная связь, Коэффициент детерминации, Программное обеспечение, Язык R, Сглаживание данных, Корреляционное отношение, Коэффициент корреляции Пирсона, Тестирование, Группирование данынх, Кусочно-постоянная функция

Abstract: existing software for data statistical analysis (SPSS, Statistica etc.) usually offer for defining correlations just methods applicable for finding linear relationships in numerical data, along with some relation indicators for rank, qualitative and mixed data. However actual relation between quantitative data is often nonlinear. This leads to the fact that present means do not allow identifying such relations, which can lead to false conclusions about the absence of correlation. An universal indicator of present statistical correlation between two rows of numerical data is sample coefficient of determination. There are two approaches to calculated that coefficient: first is based on the approximation of some unknown function with piecewise constant function, second is based on the smoothing available data. The article proposes software realization for both methods in R system. The advantage of this system is in the availability of a large number of specialized library functions for statistical analysis, as well as in writing programs for non-standard tasks. Testing of the developed application on model examples proved their correctness allowing the use for solving practical problems in nonlinear correlation analysis.

Keywords: nonlinear relationship, coefficient of determination, software, R programming Language, data smoothing, correlation ratio, Pearson correlation coefficient, testing, data grouping, piecewise constant function

Аннотация: В качестве исходных данных используются таблицы истинности трехмерных функций двоичной, троичной и смешанных логик. Вычисление значений логических функций производится с помощью: геометрических интерпретаций, дизъюнктивных / конъюнктивных нормальных форм (ДНФ / КНФ), неполносвязанных искусственных нейронных сетей (ИНС) и персептронов со скрытым слоем. Подробно рассматриваются промежуточные результаты вычислений всеми приведенными способами. Изучаются свойства функций смешанных логик: двоично – троичной и 3 – 2 логики, в одномерном, двух и трехмерном случаях. Приводятся взаимно эквивалентные реализации логических функций в виде ДНФ и неполносвязанной нейронной сети. Осуществлена замена непрерывной функции активации на троичную пороговую. В исследовании используются методы построения ДНФ, прямой синтез матриц весов ИНС, персептрон обучается с помощью алгоритма Back Propagation, часть выводов формулируется по законам математической индукции. В работе показано, что: 1. минимизация количества нейронов в скрытом слое персептрона, в неявном виде, приводит к использованию многозначных логик; 2. некоторые функции двоично – троичной логики можно использовать для формирования дизъюнктивных форм; 3. существует взаимно однозначный способ преобразования ДНФ в ИНС и обратно; 4. в одномерной 3 – 2 логике имеется всего 8 функций и все они перечислены; 5. предложенная структура ИНС может реализовывать любую функцию троичной логики произвольной мерности.

Ключевые слова: проблема XOR, персептрон, разделяющая гиперплоскость, функция активации, совершенная дизъюнктивная форма, двоично-троичная логика, 3-2 логика, троичная логика, обучение нейронной сети, алгоритм Back Propagation

Abstract: the study uses initial data in form of truth table of three-dimensional function of binary, ternary and mixed logics. Calculation of values of the functions is done by their geometric interpretations, disjunctive / conjunctive normal forms, incompletely connected artificial neural networks and perceptrons with hidden layer. The article in detail reviews the intermediate computation results for all methods mention above. The authors study properties of functions of mixed logic: binary-ternary and 3-2 logics in one-, two- and three-dimensions. The article presents mutually equivalent implementations of logic functions in the form of disjunctive normal form and in the form of incompletely connected artificial neural network. The authors performed replacement of continuous activation function with ternary threshold function. The study includes building disjunctive normal forms, direct synthesis of incompletely connected artificial neural network weights matrix. The perceptron is trained with Back Propagation algorithm. Some conclusions are formed based on the laws of mathematical induction. The article shows that: 1. minimization of the quantity of neurons in perceptron’s hidden layer implicitly leads to the usage of many-valued logics; 2. some functions of binary-ternary logics may be used to build disjunctive forms; 3. a bijective way to convert disjunctive normal form into the form of incompletely connected artificial neural network and vice versa exists; 4. in one-dimensional 3-2 logic there are only eight functions and all of them are listed; 5. proposed structure of incompletely connected artificial neural network may implement any function of ternary logic in any dimensionality.

Keywords: XOR problem, perceptron, separating hyperplane, activation function, perfect disjunctive form, binary-ternary logic, 3-2 logic, ternary logic, neural network training, Back Propagation algorithm