Аннотация: Предметом исследования является эффективность различных индексационных стратегий, реализованных в PostgreSQL, и их влияние на производительность операций SELECT, UPDATE и INSERT в условиях различных масштабов данных. Объектом исследования выступают индексы B-Tree, GIN и BRIN, применяемые для оптимизации работы баз данных. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как временные характеристики выполнения операций, размер индексов и их ресурсоемкость. Особое внимание уделяется влиянию объема данных на производительность индексов и их пригодности для работы с различными типами данных, включая JSONB. Исследование направлено на систематизацию знаний о применении индексов для повышения эффективности работы высоконагруженных систем, где требуется оптимизация операций доступа, обновления и вставки данных, а также анализ потребления ресурсов. Ведущим методом исследования является эмпирический подход, включающий разработку тестовой базы данных с таблицами orders, customers и products. Эксперименты проводились для операций SELECT, UPDATE и INSERT на малых, средних и больших объемах данных. Для анализа использовались метрики времени выполнения запросов и размера индексов, полученные с использованием инструментов PostgreSQL. Новизна исследования заключается в комплексном сравнении индексов B-Tree, GIN и BRIN в PostgreSQL с учетом не только временных характеристик выполнения запросов, но и их влияния на размер базы данных и общую нагрузку на систему. В отличие от существующих исследований, сосредоточенных на отдельных аспектах индексирования, данная работа рассматривает эффективность различных типов индексов в условиях изменяющейся нагрузки и различных категорий операций. Основными выводами проведённого исследования являются рекомендации по выбору индексов в зависимости от типов запросов и условий их выполнения. Индексы B-Tree подтвердили свою универсальность, демонстрируя высокую производительность для операций SELECT и UPDATE. GIN-индексы показали преимущества для работы с JSONB-данными, но их использование ограничено высокой ресурсоемкостью. BRIN-индексы доказали свою эффективность для больших объемов данных, особенно для операций SELECT. Особым вкладом автора в исследование темы является создание рекомендаций для разработчиков баз данных, что позволяет повышать производительность приложений за счёт оптимального выбора индексационной стратегии.

Ключевые слова: индексационные стратегии, индексы B-Tree, индексы BRIN, индексы GIN, оптимизация запросов, производительность PostgreSQL, реляционные базы данных, JSONB-данные, высоконагруженные системы, управление данными

Abstract: The subject of the study is the effectiveness of various indexing strategies implemented in PostgreSQL and their impact on the performance of SELECT, UPDATE and INSERT operations in conditions of different data scales. The object of the study are the B-Tree, GIN and BRIN indexes used to optimize the operation of databases. The author examines in detail such aspects of the topic as the time characteristics of operations, the size of indexes and their resource intensity. Special attention is paid to the impact of data volume on the performance of indexes and their suitability for working with various types of data, including JSONB. The research is aimed at systematizing knowledge about the use of indexes to improve the efficiency of highly loaded systems, which require optimization of access operations, updating and inserting data, as well as analysis of resource consumption. The leading research method is an empirical approach, which includes the development of a test database with orders, customers, and products tables. Experiments were conducted for SELECT, UPDATE, and INSERT operations on small, medium, and large amounts of data. The metrics of query execution time and index size obtained using PostgreSQL tools were used for the analysis. The novelty of the research lies in conducting a comprehensive performance analysis of the B-Tree, GIN, and BRIN indexes in PostgreSQL when performing typical operations on various amounts of data. The main conclusions of the conducted research are recommendations on the choice of indexes depending on the types of queries and their execution conditions. B-Tree indexes have proven their versatility, demonstrating high performance for SELECT and UPDATE operations. GIN indexes have shown advantages for working with JSONB data, but their use is limited by high resource intensity. BRIN indexes have proven to be effective for large amounts of data, especially for SELECT operations, due to their compactness and low overhead. A special contribution of the author to the research of the topic is the creation of recommendations for database developers, which makes it possible to improve application performance by choosing an optimal indexing strategy.

Keywords: data management, high-load systems, JSONB data, relational databases, PostgreSQL performance, query optimization, GIN indexes, B-Tree indexes, BRIN indexes, indexing strategies

Аннотация: Предметом исследования является многоаспектное скриншотное тестирование как современный метод автоматизированной динамической верификации веб-приложений, объединяющий функциональное тестирование и проверку пользовательского интерфейса (UI). Современные методы тестирования сталкиваются с проблемами высокой трудоемкости, ложноположительных срабатываний и низкой масштабируемости, особенно в сложных проектах. Основная цель исследования — создать и внедрить метод, который позволяет повысить точность выявления дефектов, сократить время тестирования и снизить затраты на разработку тест-кейсов. В работе рассматриваются алгоритмы сравнения изображений, методы фильтрации динамических элементов и подходы к автоматизированному анализу интерфейсов для повышения эффективности и стандартизации в процессе верификации веб-приложений. В отличие от функционального и UI-тестирования по отдельности, предложенный метод позволяет анализировать несколько аспектов интерфейса и функциональности одновременно, что минимизирует трудозатраты и повышает надежность тестирования. Используется автоматическое сравнение эталонных и тестовых скриншотов на уровне пикселей, структурных элементов и содержимого с применением Python, Selenium, PIL и Pytest-xdist для параллельного выполнения тестов, что позволяет эффективно решать задачи верификации веб-приложений. Некоторые исследователи в области тестирования сходятся во мнении, что сам процесс тестирования мало стандартизирован и не имеет четких критериев оценки его эффективности. Предлагаемый нами метод позволяет добиваться решения поставленных задач верификации даже в условиях изменяющихся стратегий и подходов к оценке работоспособности системы за счет создания гибкой и точной системы проверки, которая объединяет различные типы тестирования в единую структуру, что делает данный метод подходящим для современных задач разработки программного обеспечения. Экспериментальная часть демонстрирует преимущества многоаспектного скриншотного тестирования по сравнению с другими методами, включая сокращение времени тестирования, повышение точности обнаружения дефектов и улучшение анализа получаемых отчетов. Данный подход может быть адаптирован к различным сценариям тестирования и выгоден для использования в высоконагруженных проектах, требующих регулярной регрессионной проверки.

Ключевые слова: скриншотное тестирование, многоаспектное скриншотное тестирование, автоматизированное тестирование, динамическая верификация Веб-приложения, Python в тестировании, Selenium и PIL, UI тестирование, оптимизация тестирования, критерии тестирования, задачи верификации

Abstract: The subject of this study is multi-aspect screenshot testing as a modern method of automated dynamic verification of web applications, combining functional testing and user interface (UI) validation. Contemporary testing methods face challenges such as high labor intensity, false positives, and low scalability, especially in complex projects. The main objective of the research is to develop and implement a method that improves defect detection accuracy, reduces testing time, and lowers test case development costs. The study explores image comparison algorithms, dynamic element filtering techniques, and automated UI analysis approaches to enhance efficiency and standardization in the web application verification process. Unlike functional and UI testing conducted separately, the proposed method enables simultaneous analysis of multiple aspects of the interface and functionality, minimizing labor costs and increasing testing reliability. The approach employs automated comparison of reference and test screenshots at the pixel, structural element, and content levels using Python, Selenium, PIL, and Pytest-xdist for parallel test execution, effectively addressing the challenges of web application verification. Some researchers in the field of testing agree that the testing process lacks standardization and clear evaluation criteria. The proposed method ensures the achievement of verification objectives even under evolving strategies and approaches to system performance assessment by creating a flexible and precise validation system that integrates various testing types into a unified structure, making it suitable for modern software development challenges. The experimental section demonstrates the advantages of multi-aspect screenshot testing over other methods, including reduced testing time, improved defect detection accuracy, and enhanced analysis of test reports. This approach can be adapted to various testing scenarios and is particularly beneficial for high-load projects requiring regular regression testing.

Keywords: testing criteria, testing optimization, UI testing, Selenium and PIL, Python in testing, dynamic verification web applications, multi-aspect screenshot testing, automated testing, screenshot testing, verification tasks

Аннотация: В статье авторы рассматривают влияние контейнерных технологий на процессы разработки программного обеспечения (ПО). Основное внимание уделяется роли контейнеризации в оптимизации процессов развертывания и управления приложениями, а также в повышении гибкости и масштабируемости программных систем. В исследовании анализируются ключевые аспекты применения контейнеров, включая изоляцию приложений, повышение переносимости ПО между различными средами, а также снижение затрат на эксплуатацию благодаря оптимизации использования вычислительных ресурсов. Рассматриваются такие современные инструменты, как Docker и Kubernetes, которые позволяют стандартизировать и автоматизировать процессы развертывания и управления инфраструктурой. Аторы обсуждают примеры практического применения контейнерных технологий в крупных российских и иностранных компаниях, где контейнеризация значительно улучшила процессы разработки и эксплуатации ПО. Для анализа эффективности контейнерных технологий использованы методы сравнительного анализа, позволяющие оценить их влияние на гибкость инфраструктуры и производительность программных систем. Источниками данных служили научные публикации. Новизна исследования заключается в рассмотрении применения контейнерных технологий в контексте современных практик разработки ПО, что позволяет значительно ускорить процессы разработки, тестирования и развертывания программных продуктов. Полученные результаты показывают, что контейнеризация способствует улучшению производительности систем, упрощает управление приложениями и снижает затраты на эксплуатацию. Примеры практического использования Docker и Kubernetes в крупных компаниях демонстрируют, что контейнеризация значительно повышает гибкость инфраструктуры и масштабируемость решений, позволяя разработчикам легко адаптироваться к меняющимся условиям и требованиям рынка. В заключение подчеркивается, что контейнерные технологии играют ключевую роль в современных процессах разработки ПО, и их дальнейшее развитие будет способствовать еще более значительным улучшениям в области автоматизации и управления инфраструктурой программных систем.

Ключевые слова: контейнеризация, разработка программного обеспечения, Docker, Kubernetes, масштабируемость, оптимизация ресурсов, эксплуатация программного обеспечения, автоматизация, платформы, изоляция процессов

Abstract: The article discusses the impact of containerized technologies on software development processes. It focuses on the role of containerization in optimizing the deployment and management of applications, as well as in increasing the flexibility and scalability of software systems. The study analyzes key aspects of containerization, including application isolation, increasing software portability between different environments, and reducing operating costs by optimizing the use of computing resources. Modern tools such as Docker and Kubernetes, which allow standardizing and automating the processes of infrastructure deployment and management, are considered. To analyze the effectiveness of container technologies, benchmarking techniques have been used to evaluate their impact on infrastructure flexibility and software system performance. The sources of data were scientific publications. The novelty of the research lies in considering the application of container technologies in the context of modern software development practices, which allows to significantly accelerate the processes of development, testing and deployment of software products. The results show that containerization improves system performance, simplifies application management, and reduces operational costs. Examples of practical use of Docker and Kubernetes in large companies demonstrate that containerization significantly increases infrastructure flexibility and scalability of solutions, allowing developers to easily adapt to changing conditions and market requirements. In conclusion, it is emphasized that container technologies play a key role in modern software development processes, and their further development will contribute to even more significant improvements in automation and infrastructure management of software systems.

Keywords: platforms, automation, software operation, resource optimization, scalability, Kubernetes, software development, Docker, containerization, process isolation

Аннотация: Этот научный труд проводит глубокий анализ охранно-пожарной системы, рассматриваемой как инструмент обеспечения безопасности различных объектов – от промышленных зданий до жилых помещений. Основой для изучения служат две ключевые подсистемы: система пожарной сигнализации, предназначенная для обнаружения и оповещения о возникновении пожара, и система охранной сигнализации, задачей которой является обнаружение попыток незаконного вторжения. Для каждой из этих подсистем исследуются их функции и компоненты, описывается механизм действия, принципы работы, а также возможные варианты реализации в зависимости от конкретных условий и требований к безопасности. При этом ставится акцент на трех типах автоматической пожарной сигнализации: пороговой, адресно-опросной и адресно-аналоговой, каждая из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Статья не ограничивается теоретическим анализом и представляет результаты практического исследования трех основных типов охранно-пожарных систем: проводной, беспроводной и адресной. Исследование проведено на основе специально разработанного учебного стенда, который позволяет имитировать работу охранно-пожарной системы в условиях, максимально приближенных к реальности.    Статья демонстрирует схемы подключения извещателей, объясняет их состояния в режимах "норма" и "тревога". Отмечается, что были измерены токи и напряжения шлейфов сигнализации в различных режимах. Представлены диаграммы зависимостей этих параметров, а также измерены пороговые уровни срабатывания сигнализации. Представленное в работе исследование обеспечивает ценный вклад в изучение и оптимизацию охранно-пожарных систем, предоставляя значимые данные для разработки и тестирования этих систем. Статья может быть полезна для специалистов в области охранно-пожарной безопасности и для тех, кто заинтересован в улучшении эффективности этих систем.

Ключевые слова: лабораторный стенд, охранно-пожарная система, извещатель, оповещатель, приемно-контрольный прибор, шлейф сигнализации, схема подключения, вольтамперные характеристики, системы безопасности, измерения

Abstract: This research work provides an in-depth analysis of the fire alarm system, considered as a security tool for a variety of facilities, from industrial buildings to residential premises. Two key subsystems serve as the basis for the study: the fire alarm system, which is designed to detect and report the occurrence of fire, and the intrusion alarm system, whose task is to detect attempts at illegal intrusion. For each of these subsystems, their functions and components are investigated, their mechanism of action, principles of operation, and possible implementation options are described, depending on the specific conditions and security requirements. At the same time, emphasis is placed on three types of automatic fire alarm systems: threshold, addressable and addressable-analog, each of which has its own features, advantages and disadvantages. The article goes beyond theoretical analysis and presents the results of a practical study of the three main types of fire alarm systems: wired, wireless and addressable. The study is based on a specially designed training stand, which allows you to simulate the operation of fire alarm systems in conditions as close to reality as possible. The article demonstrates the connection schemes of detectors, explains their states in the "normal" and "alarm" modes. It is noted that the currents and voltages of alarm loops in different modes were measured. Dependency diagrams of these parameters are presented, and the alarm threshold levels are measured. The research presented in the paper provides a valuable contribution to the study and optimization of alarm and fire systems, providing meaningful data for the development and testing of these systems. The paper can be useful for fire and security professionals and those interested in improving the performance of these systems.

Keywords: security systems, measurements, voltammetric characteristics, wiring diagram, alarm loop, monitoring device, siren, fire protection system, detector, laboratory bench

Аннотация: Актуальность статьи определяется тем, что, несмотря на большой практический опыт, накопленный в области автоматизации управления, в процессе разработки автоматизированных систем остаётся достаточно много проблем, в том числе, связанных с разработкой прикладного программного обеспечения для них. С учетом этого, в качестве предмета исследования выбран процесс разработки программного обеспечения автоматизированных систем управления. Объектом исследования выбрана модель контроля качества этого процесса, реализуемая в парадигме контроля. В настоящее время нормативные документы, регулирующие оценку качества программного обеспечения, сформированы на основе парадигмы, определяющей, что качество программ проверятся исключительно на соответствие требованиям технического задания. Но, как показала практика, такая парадигма не в полной мере соответствует современным условиям, обеспечивая не полноценный контроль качества, а проверку соответствия программ ожиданиям заказчика, сформулированным ещё на этапе проектирования системы. Для поиска путей решения проблемы, в статье использованы общенаучные методы анализа и синтеза. На основе анализа применяемых в настоящее время методов и моделей тестирования программного обеспечения синтезированы предложения по уточнению парадигмы его оценки. В статье сформулирована постановка научно-практической задачи и предложен возможный подход к её решению, основанный на уточнении используемой в настоящее время парадигмы оценки качества, на переходе от «жесткой», заранее задаваемой модели, к расширенной модели оценки качества, учитывающей не только требования технического задания, но и условия их выполнения, а также наличие синергетического эффекта. Новизна предлагаемого подхода заключается в том, что решение сформулированной задачи обеспечит общее повышение качества автоматизации управления за счёт повышения безопасности и эффективности программ на основе перехода к применению расширенной динамической модели тестирования разрабатываемого программного обеспечения, реализуемой в рамках уточнённой парадигмы оценки качества

Ключевые слова: модель оценки качества, парадигма оценки качества, оценка качества программ, качество программного обеспечения, программное обеспечение, поддержка принятия решений, автоматизированная система управления, методология управления качеством, принцип оценки качества, тестирование программ

Abstract: Despite the extensive volume of experience in the field of control automation, there are quite a lot of problems in the process of developing automated systems, including those related to the development of application software for them. With this in mind, the process of software development of automated control systems is chosen as the subject of research. The object of the study is a model of quality control of this process. Currently, legal regulation of software quality control is based on a paradigm that determines that the quality of programs will be checked exclusively for compliance with the requirements of the terms of contract. But, as practice has shown, such a paradigm does not fully meet modern conditions, providing not full-fledged quality control -- the verification of compliance of programs with customer expectations formulated at the stage of system design is needed. To find ways to solve the problem, the article uses general scientific methods of analysis. Based on the analysis of currently used methods and models of software testing, proposals for clarifying the paradigm of its evaluation and control are synthesized. The article formulates a scientific and practical problem and suggests a possible approach to its solution based on the refinement of the quality assessment paradigm currently used, on the transition from a "rigid", preset model to an expanded quality assessment model that takes into account not only the requirements of the terms of the contract, but also the conditions for their implementation. The novelty of the proposed approach lies in the fact that the solution of the formulated task will provide an overall improvement in the quality of control by improving the safety and effectiveness of programs based on the transition to the use of an extended dynamic testing model of the software being developed, implemented within the framework of a refined quality assessment paradigm

Keywords: quality assessment model, the quality assessment paradigm, program quality assessment, software quality, software, decision support, automated control system, quality management methodology, the principle of quality assessment, testing programs

Аннотация: Миграция вручную между различными сторонними библиотеками представляет собой проблему для разработчиков программного обеспечения. Разработчикам обычно необходимо изучить интерфейсы прикладного программирования обеих библиотек, а также прочитать их документацию, чтобы найти подходящие сопоставления между заменяющим и заменяемым методами. В этой статье я представлю новый подход (MIG) к машинному обучению, который рекомендует сопоставления между методами двух API библиотек. Моя модель учится на вручную найденных данных реализованных миграций, извлекает набор функций, связанных с подобием сигнатуры метода и текстовой документации. Я оценил модель с использованием 8 популярных миграций, собранных из 57 447 проектов Java с открытым исходным кодом. Результаты показывают, что модель может рекомендовать соответствующие сопоставления API библиотеки со средним показатель точности 87%.   В данном исследовании рассматривается проблема рекомендации сопоставления методов при миграции между сторонними библиотеками. Описан новый подход, рекомендующий сопоставление методов между двумя неизвестными библиотеками с использованием признаков, извлеченных из лексического сходства между именами методов и текстовым подобием документаций методов. Я оценил результат, проверяя, как данный подход и три других наиболее часто используемых подходов рекомендуют сопоставление методов миграции для 8 популярных библиотек. Я показал, что предлагаемый подход показывает гораздо лучшую точность и производительность, чем другие 3 метода. Качественный и количественный анализ результатов показывает увеличение точности на 39.51% в сравнении с другими широко известными подходами.

Ключевые слова: миграции библиотек, машинное обучение, Обработка естественного языка, Частота термина, метод опорных векторов, Обратная частота документа, инженерия признаков, Документация библиотек, извлечение информации, модель векторного простанства

Abstract: Manual migration between various third-party libraries is a problem for software developers. Developers usually need to study the application programming interfaces of both libraries, as well as read their documentation to find suitable comparisons between the replacement and the replaced methods. In this article, I will present a new approach (MIG) to machine learning that recommends mappings between the methods of two API libraries. My model learns from manually found data of implemented migrations, extracts a set of functions related to the similarity of the method signature and text documentation. I evaluated the model using 8 popular migrations compiled from 57,447 open source Java projects. The results show that the model can recommend appropriate library API mappings with an average accuracy rate of 87%.   This study examines the problem of recommending method comparisons when migrating between third-party libraries. A new approach is described that recommends the comparison of methods between two unknown libraries using features extracted from the lexical similarity between method names and textual similarity of method documentation. I evaluated the result by checking how this approach and three other most commonly used approaches recommend a comparison of migration methods for 8 popular libraries. I have shown that the proposed approach shows much better accuracy and performance than the other 3 methods. Qualitative and quantitative analysis of the results shows an increase in accuracy by 39.51% in comparison with other well-known approaches.

Keywords: Library documentation, feature engineering, Reverse document frequency, the method of support vectors, Frequency of the term, Natural Language Processing, machine learning, library migrations, extracting information, vector space model

Аннотация: Предметом исследования является процесс разработки программного обеспечения автоматизированных систем управления. Объект исследования - система контроля качества этого процесса. В настоящее время нормативными документами установлен перечень основных характеристик оценки качества программ, который, как показала практика, не в полной мере соответствует своему назначению, обеспечивая не контроль качества, а проверку соответствия программ требованиям заказчика, сформулированным в техническом задании. Одна из причин этого заключается в невозможности оценивать исключительно количественными показателями качество систем, включающих как технические средства, так и человека. Попытка использовать мировую практику, например, относительно удачные модели качества из стандартов ISO/IEC 25000:2014 до настоящего времени не реализована: сама модель нормативными документами (ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015) разрешена к использованию, но описанные в ней показатели качества не приняты. Проводимые в частном порядке доработки существующих методов не решают проблему системно. В статье использованы общенаучные методы анализа и синтеза. На основе анализа существующих подходов к оценке качества разработки программного обеспечения синтезированы предложения по совершенствованию этого процесса В статье сформулирована постановка научно-практической задача и предложен один из подходов к её решению, основанный на доработке существующих методов оценки качества на основе модели, описанной в ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010 с учётом реальных потребностей пользователей, интерпретированных через снижение вероятности ошибок первого и второго рода, возникающих при использовании программного обеспечения. Решение сформулированной задачи обеспечит общее повышение эффективности автоматизированного управления за счёт применения количественно-качественных оценок разрабатываемого программного обеспечения

Ключевые слова: автоматизация управления, поддержка принятия решений, качественный подход, количественные методы, контроль качества, программное обеспечение, автоматизированная система управления, модель оценки качества, нормативные документы, ошибки применения программ

Abstract: The subject of the research is the process of developing automated control systems software. The object of the research is the quality control system of this process. The regulatory documents establish a list of the main characteristics of program quality assessment, which, as practice has shown, does not fully meet its purpose, providing not quality control, but verification of the compliance of programs with the customer's requirements formulated in the terms of reference. One of the reasons for this lies in the impossibility of evaluating exclusively quantitative indicators of the quality of systems, including both technical means and a person. An attempt to use world practice, for example, relatively successful quality models from the ISO / IEC 25000: 2014 standards have not yet been implemented: the model itself is allowed to be used by regulatory documents (GOST R ISO / IEC 25010-2015), but the quality indicators described in it are not accepted. Private improvements to existing methods do not solve the problem systematically. The article uses general scientific methods of analysis and synthesis. Based on the analysis of existing approaches to assessing the quality of software development, proposals for improving this process are synthesized.The article formulates a scientific and practical problem and offers one of the approaches to its solution, based on the refinement of existing methods for assessing quality based on the model described in GOST R ISO / IEC 25010, taking into account the real needs of users, interpreted through reducing the likelihood of errors of the first and second kind arising from the use of software. The solution of the formulated problem will provide a general increase in the efficiency of automated control through the use of quantitative and qualitative assessments of the software being developed.

Keywords: quality assessment model, control automation, decision support, qualitative assessments, quantitative methods, quality control, software, automated management system, regulations, program errors

Аннотация: Предметом исследования являются новые выпуски программного обеспечения и последующие ограничения интенсивности инсталляции новых выпусков программного обеспечения для современных облачных сервисов, представляющих из себя сложные глобально распределенные вычислительные системы, требующие непрерывного технического обслуживания. Объектом научного исследования является глобально-распределенная облачная вычислительная система компании RingCentral (США). Авторы подробно рассматривают важные критерии для бизнеса при переходе на облачный сервис, включая уровни доступности современных информационных услуг для глобально-распределенных вычислительных систем с учетом растущего количества изменений в них. В статье предложена новая методика экспериментального расчета максимальной интенсивности инсталляции и обновления программного обеспечения в облачных информационных системах без деградации качества предоставления информационных услуг. С ростом степени функциональной декомпозиции облачных систем и количества серверов, актуальным становится вопрос оценки интенсивности внесения изменений в программное обеспечение для глобально-распределенных вычислительных систем. Предложенный метод позволил эффективно обслуживать глобальную облачную информационную систему компании RingCentral без перерывов в ее работоспособности.

Ключевые слова: управление изменениями, распределенные информационные системы, обслуживание, отказоустойчивость, высокая доступность, облачные технлогии, цикл выпуска ПО, инсталляция ПО, предотвращение отказов ИС, непрерывное развертывание ПО

Abstract: The subject of the research is new software releases and subsequent restrictions on the intensity of installing new software releases for modern cloud services, which are complex globally distributed computing systems that require continuous maintenance. The object of the research is the globally distributed cloud computing system of RingCentral (USA). The authors consider in detail the important criteria for business in the transition to a cloud service, including the levels of availability of modern information services for globally distributed computing systems, taking into account the growing number of changes in them. The article proposes a new method of experimental calculation of the maximum intensity of installation and software updates in cloud information systems without degrading the quality of information services. With the increasing degree of functional decomposition of cloud systems and the number of servers, the issue of assessing the intensity of software changes for globally distributed computing systems becomes urgent. The proposed method allowed the authors to efficiently serve RingCentral's global cloud information system without interruption in its operation.

Keywords: software deployment, software release cycle, cloud technologies, high availability, resilience, maintenance, distributed IT systems, change management, outage prevention, continuous deployment

Аннотация: Предметом исследования являются модели жизненного цикла и подходы к разработке программного обеспечения в условиях значительных временных и финансовых ограничений. Рассматривается рабочий процесс разработки программного обеспечения с использованием гибкой методологии и итерационной модели жизненного цикла. Объектами исследования являются современные подходы к разработке программного обеспечения и повышения эффективности труда за счёт предложенных механизмов стимулирования, основанных на учете требований заказчика. Авторы также уделяют внимание вопросам организации труда при разработке программного обеспечения. В работе использовались методы системного анализа, подходы к принятию коллективных решений в условиях неопределенности, включая методы опроса и экспертных оценок. Авторы предлагают механизм стимулирования для разработчиков программного обеспечения, работающих в рамках итерационной модели неполного жизненного цикла. Важным результатом проведенного исследование является вывод об эффективности подхода к стимулированию, основанного на реализованной функциональности в рамках текущей итерации разработки. Представленный подход позволяет объективно оценить вклад каждого разработчика в решение отдельных задач проекта.

Ключевые слова: гибкая разработка, жизненный цикл, программное обеспечение, разработка, механизм стимулирования, тестирование, итерационная модель, модульное тестирование, управление разработкой, стимулирование разработчика

Abstract: The subject of the study are life cycle models and approaches to software development in the face of significant time and financial constraints. A software development workflow is considered using a flexible methodology and an iterative life-cycle model. The objects of research are modern approaches to the development of software and increasing the efficiency of labor through the proposed incentive mechanisms, based on customer requirements. The authors also pay attention to the organization of labor in software development. We used the methods of system analysis, approaches to collective decision-making under uncertainty, including survey methods and expert assessments. The authors propose an incentive mechanism for software developers working in an iterative model of an incomplete life cycle. An important result of the study is the conclusion about the effectiveness of the incentive approach, based on the implemented functionality in the current iteration of the development. The presented approach allows an objective assessment of the contribution of each developer to the solution of individual project tasks.

Keywords: unit testing, iterative model, testing, incentive mechanism, development, software, life cycle, agile development, development management, stimulating the developer

Аннотация: Предметом исследования является процесс обучения программированию. Информационные технологии находятся в тесной интеграции с различными сферами деятельности человека. К особенностям можно отнести стремительные темпы развития технологий в данной области и необходимостью модернизации уже функционирующих информационно-технических средств. Существующие на данный момент стандарты и другие нормативные документы могут быть применены лишь для реальных разработок, к которым нельзя отнести программы разрабатываемые студентами в процессе обучения, соответственно в полной мере такие документы и нормативы не могут быть использованы для оценки уровня знаний студентов, так как перед их применением необходимо выполнить анализ наиболее значимых и выполнить адаптацию под особенности процесса обучения. В процессе исследования были выделены именно те количественные характеристики – метрики, которые позволяют выявить реальный уровень владения технологиями студента. Используя полученные количественные характеристики в качестве целостной системы, у преподавателей появляется возможность получить объективную оценку разработанной студентом программе, причём такая оценка будет в полной мере соответствовать требованиям балльно-рейтинговой оценки успеваемости студентов. В результате анализа данной области исследования были выделены и описаны метрики из группы «Метрики характеристики»: код завершения программы, общее время выполнения программы, максимальный объём используемой физической памяти, максимальное количество использованных страниц памяти, максимальное количество использованной виртуальной памяти, использование процессорного времени, использование общего процессорного времени, которые могут быть использованы как основа для построения программного продукта, выполняющего тестирование и оценку студенческих программ на основе динамического подхода.

Ключевые слова: педагогический инструмент, метрики программы, тестирующая система, динамическое тестирование программ, автоматизация проверки знаний, оценка программы, качество программы, критериально-оценочная система, студенческие программы, система метрик программы

Abstract: The subject of the study is the process of teaching programming. Information technologies are in close integration with various spheres of human activity. The peculiarities of information technologies include rapid rates of development of technologies in this field and the need to modernize already functioning information and technical means. Existing standards and other normative documents can be applied only for real developments, which can not be attributed to the programs developed by students in the learning process, so such documents and standards can not be fully used to assess the level of knowledge of students, because before their application it is necessary to carry out the analysis of the most significant ones and to adapt to the specifics of the learning process. In the process of research, those quantitative characteristics were singled out - metrics that allow to reveal the real level of possession of the student's technologies. Using the obtained quantitative characteristics as an integral system, the teachers have an opportunity to get an objective assessment of the program developed by the student, and such an assessment will fully meet the requirements of a graded rating of students' performance. As a result of the analysis of this area of research, the metrics from the group "Metric characteristics" were singled out and described: the program completion code, the total program execution time, the maximum amount of physical memory used, the maximum number of used memory pages, the maximum amount of virtual memory used, the use of processor time, total processor time, which can be used as a basis for building a software product that performs testing and student programs based on a dynamic approach.

Keywords: benchmarking system, quality of the program, program evaluation, automation of knowledge testing, dynamic testing of programs, testing system, student programs, program metrics, pedagogical tool, system of program metrics

Аннотация: В данной статье рассматриваются пути улучшения эффективности работы предприятия за счет увеличения скорости доступа к базам данных и общей отказоустойчивости системы. Изучаются характеристики систем хранения данных, такие как IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) и разбираются виды устройств хранения данных и способы их подключения. Рассматриваются конкретные сценарии использования систем хранения данных относительно их способов соединения и других основных характеристик, применение их в предприятии. Дальнейшие пути расширения дискового пространства и действия при масштабировании вычислительной сети предприятия, с учетом появления новых гибридных систем хранения данных на основе флеш-памяти. В начале статьи рассматриваются виды хранения данных, а также проводится сравнение СХД в зависимости от задач предприятия. Проводится исследование выбора способа соединения, изучение достоинств и недостатков каждого из них путем изучения технических характеристик и особенностей программных и аппаратных систем хранения данных. Исследование влияние IOPS на быстродействие доступа к базам данных. Составлена таблица соотношения характеристик различных систем хранения данных. В результате проведенной работы выявлены конкретные схемы применения СХД для небольших и средних предприятий. Такой подход к задаче позволяет создать гибкое решение, которое не требует полную замену оборудования при увеличении требуемого дискового пространства и подключении дополнительных серверов, что в сумме дает большую экономическую и технологическую эффективность предприятию.

Ключевые слова: системы хранения данных, гипервизоры, жесткие диски, твердотельные диски, дисковые массивы, сети хранения данных, отказоустойчивость, серверы, клиент-сервер, масштабируемость

Abstract: In their article the authors discuss ways to improve the performance of the enterprise by increasing the speed of access to data bases and overall system reliability. They study the characteristics of the data storage systems such as IOPS (the number of input-output operations per second), types of storage devices and how they connect. The authors also analyze specific scenarios of using data storate systems depending on their process connections and other basic characteristics as well as their application at the enterprise. The authors discuss further ways to expand the disk space and actions to be undertaken during when scaling of enterprise computing networks taking into account the emergence of new hybrid storage solutions based on flash memory. At the beginning of the article the authors discuss types of data storage and compares data storage sytems depending on enterprise objectives. They also study methods to select connections as well as advantages and disadvantages of each of them by studying the specifications and features of the software and hardware storage systems. The impact of IOPS on the speed of getting access to databases is also analyzed. The authors provide a table where characteristics of various data storage systems are compared. As a result of the work they identify specific patterns of using the storage system for small and medium-sized enterprises. This approach to the problem allows to create a flexible solution that does not require the complete replacement of the equipment by increasing the required disk space and connecting additional servers, thus improving the economic and process efficiency of the enterprise. 

Keywords: fault tolerance, network storage, disk arrays, SSDs, hard disks, hypervisors, storage system, servers, client-server, scalability

Аннотация: КМД-3 – детектор элементарных частиц, работающий на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 в Институте Ядерной Физики им. Г.И.Будкера. Для обеспечения конечного контроля качества записанных данных и диагностики сбоев в подсистемах детектора, выполняется полная реконструкция событий с помощью программного обеспечения, разработанного коллаборацией КМД-3. В зависимости от светимости коллайдера, на установке может регистрироваться до 1500 событий в секунду, что в 30 раз превышает среднюю скорость их обработки одним процессом. В целях повышения эффективности работы системы сбора данных детектора и ускорительного комплекса в целом, с помощью распределения потока событий по нескольким процессам обработки, скорость реконструкции была увеличена до значений, возникающих при пиковой светимости. В статье приведен общий обзор систем для сбора и обработки данных детектора, а также описана архитектура распределенной версии программного обеспечения реконструкции событий, зарегистрированных детектором. Для поиска оптимального архитектурного решения были использованы методы системного анализа и структурной декомпозиции компонентов систем сбора и обработки данных, в результате в качестве решения был предложен и реализован паттерн "трубы и фильтры". При реализации была применена методология императивного параллельного программирования. Приложение для обработки данных было дополнено модулями для передачи необходимых данных между обрабатывающими процессами. Реализованная система может обрабатывать события со скоростью их записи, что позволяет получать информацию о интегральных характеристиках работы комплекса и реагировать на сбои в работе электроники и ПО детектора в реальном времени.

Ключевые слова: быстрый анализ, ускорительный комплекс, анализ данных, распределенная система, КМД-3, повышение скорости обработки, распределенная обработка, обработка данных, контроль качества, реконструкция событий детектоа

Abstract: CMD-3 – a particle detector, running on electron-positron collider VEPP-2000 in the Budker Institute of Nuclear Physics. In order to ensure the final quality control of recorded data and diagnosis of faults in the subsystems of a detector a full reconstruction of events is performed by software developed by CMD-3 collaboration. Depending on the luminosity of the collider up to 1500 events per second can be detected, which is 30 times higher than the average speed of its processing by a single process. In order to improve the efficiency of data collection and detector system as a whole, the speed of reconstruction was increased using multiple distribution processing processes to keep up with the values arising at peak luminosity. The article provides an overview of systems for data collection and processing of the detector and also describes the architecture of a distributed version of the software reconstruction of the events recorded by the detector. To find the best architectural solution methods of system analysis and structural decomposition components of data collection and processing systems were used, resulting in a proposed solution that implements a pattern of "pipes and filters". A methodology of imperative parallel programming has been applied. Modules for the transfer of necessary data processing between processes were added to the application. The implemented system can handle events with the speed of recording, which provides information on the integral characteristics of the complex, and allows responding to malfunctions in the electronics and software of the detector in real time.

Keywords: reconstruction of the events of the detector, rapid analysis, accelerating complex, data analysis, distributed system, increasing the speed of data processing, CMD-3, distributed processing, data processing, quality control

Аннотация: В середине прошлого века проблема надежности приобрела статус научности. Этому способствовало активное развитие вычислительных систем. Внедрение и сопровождение информационной системы - это долгий, трудный и кропотливый процесс, который влияет на то, как в будущем сложатся отношения пользователя с системой. В работе рассмотрены различные подходы к распределению и использованию времени на сопровож-дение информационной системы. Проанализирована значимость процессов сопровождения информационной системы на всех стадиях её жизненного цикла. Рассмотрены подходы к обеспечению надёжности функционирования и сопровождения различных классов информационных систем. На разных уровнях управления по решению проблем обеспечения функционирования информационной системы определён перечень рекомендаций. В работе проведен анализ существующих программных и аппаратных средств и инструментальных методов, связанных с сопровождением информационных систем и их надежным функционированием. В ходе проведенного анализа автором сделан вывод: функция сопровождения вычислительных систем одинаково важна на всех этапах жизненного цикла и занимает значительную долю времени в работе информационно-технического отдела и неразрывно связана с показателями надежности функционирования информационных систем. Также, в работе предложена методика использования программных инструментальных средств для контроля характеристик функционирования информационной системы.

Ключевые слова: устаревание информационной системы, безотказность, вычислительные системы, сопровождение информационной системы, программы-агенты, надёжность функционирования, жизненный цикл, долговечность, проектирование информационных систем, автоматизированные системы управления

Abstract: In the middle of the last century the problem of functioning and maintenance reliability has acquired the status of scientific. This was facilitated by the active development of computer systems. Implementation and support of information systems are long, difficult and complicated processes, which affect how the future interactions between users and the system. The article discusses various approaches to the allocation and use of time required for supporting information system. Author analyzes the importance of supporting information system at all stages of its life cycle. Author reviews different approaches to ensuring the reliability of the operation and maintenance of the various classes of information systems. The article gives a defined list of recommendations for ensuring functioning of the information system at different levels of management. The study shows an analysis of existing software and hardware tools and methods related to maintenance and reliable functioning of information systems. The author concludes: the maintenance of computer systems is equally important at all stages of the life cycle and occupies a considerable share of time in the work of the information technology department and is inextricably linked with the indicators of reliability of information systems. Also, the author suggests the technique of the use of software tools for the control of characteristics of information system.

Keywords: durability, life cycle, reliability, soft agents, support of information system, computer systems, infallibility, obsolescence of the information system, design of information systems, automated control systems

Аннотация: В статье рассмотрено сложившееся противоречие между природой реальных уязвимостей программного кода, ограничениями нормативно-методической базой испытаний по требованиям безопасности программного обеспечения и желанием разработчиков не предоставлять исходные тексты программ. Методы анализа программных продуктов, которые не требуют наличия исходных текстов программ, широко применяются за рубежом, а в нашей стране еще не получили широкого распространения. Исследуется вопрос: могут ли такие методы и средства повысить эффективность сертификационных испытаний программного обеспечения, а также определить необходимые изменения в нормативных документах, открывающие возможности применения методов тестирования программ без исходных кодов при сертификационных испытаний. Методы исследования: программная инженерия, анализ сложных систем, теория надежности сложных систем, синтез программного обеспечения, компиляция программного обеспечения. В результате исследования показано, что использование методов тестирования без исходных текстов позволяет находить распространенные уязвимости в программном обеспечении, которые эффективно не выявляются из-за ограничений нормативной базы на наличие исходных текстов; накопленный опыт сертификационных испытаний на отсутствие недекларированных возможностей и программных закладок, а также независимого тестирования программных продуктов позволяет определить приоритетные направления совершенствования нормативной базы, основанной на применении методов тестирования программ без исходных текстов.

Ключевые слова: уязвимость программного обеспечения, сертификация программного обеспечения, тестирование программного обеспечения, выявление программных закладок, выявление недекларированных возможностей, безопасность программного обеспечения, оценивание защищенности информации, выявление уязвимостей программ, сигнатурный анализ, тестирование программ

Abstract: The article considers the prevailing contradictions between the nature of the vulnerabilities in source code, safety requirements limitations of regulatory and methodological basis of tests and software developers who do not provide the source code for testing purposes. Methods of software products analysis that do not require the source code of programs, are widely used abroad but in our country are not well known yet. The article investigates the question can such methods and means increase the effectiveness of certification testing of software. The authors determine the necessary changes in the regulations to open up the possibility of applying the methods of testing programs without source code in the certification tests. Methods used in the study: software engineering, analysis of complex systems, the theory of reliability of complex systems, the synthesis software, compiling software. The paper shows that the use of methods for testing without source code allows to find such common vulnerabilities in the software that can’t be effectively detected because of the regulatory restrictions for the presence of source code. The experience of certification tests on the absence of undeclared features and program bookmarks, as well as independent software testing allows to determine the priority areas for improvement of the regulatory, based on the application of the methods of testing software without source code.

Keywords: evaluation of data protection, software security, detection of undeclared features, detection of software bookmarks, software testing, software certification, software vulnerability, identification of vulnerable programs, signature analysis, testing programs

Аннотация: На примере программы для измерения характеристик электротранспорта рассмотрены возможности отладки и осуществления логгирования в интегрированной среде программирования Eclipse IDE, в процессе разработки программного приложения для мобильных устройств, использующих операционную систему Android. Продемонстрирован практический пример использования классического метода тестирования «черный ящик» для разрабатываемого Android-приложения. Приведены результаты краткого исследования имеющейся информации по специфичной для ОС Android возможности отправления обнаруженных ошибок в программе непосредственно разработчику и ее практического применения. Экспериментальное получение данных, исследование через разработку ПО (сначала неверный результат, затем тестирование полученного результата, правка исходных данных и программного кода, и, как следствие, работоспособный программный продукт). Приведены специфические методы тестирования программного обеспечения, которые применимы только к программам для ОС Android, а также к программам, получающим и обрабатывающим данные от датчиков электротранспорта. В итоге, рассмотрены отладка, логгирование, тестирование методами белого и черного ящика, отправка отчетов об ошибках. Также показаны примеры данных, которыми можно проверить корректность выполнения различных частей программы для отображения характеристик электротранспорта.

Ключевые слова: Тестирование, ОС Android, Eclipse IDE, Характеристики электротранспорта, Приложение, Черный ящик, Белый ящик, Мобильные устройства, Отладка, Отчеты об ошибках

Abstract: on the sample application for measuring characteristics of electric transport the authors discuss debugging and logging in integrated programming environment Eclipse IDE used for mobile software development under Android operating system. The article reviews a practical example of classical black box testing approach for the mentioned Android application. The authors show results of a brief study of the existing Android-specific information about the ways and practical use of reporting an error to the developer directly. The experimentally obtained data, a study during software development (getting an incorrect result followed by testing, correcting input data and code, and, as a result, developing workable software). The article shows specific methods of software testing, applicable only to software for Android OS, as well as for software, receiving and processing data from sensors electric in transport. As a result, the article reviews debugging, logging, white and black box testing, sending bug reports. The authors also present samples of data that can be used for validation of the performance of various parts of the program for displaying the characteristics of the electric vehicles.

Keywords: testing, Android OS, Eclipse IDE, characteristics of electric transport, application, black box, white box, mobile devices, debugging, bug reports

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 статье рассматривается иерархический подход к анализу сложности реализации параллельных вычислительных процессов. Вводятся понятия элементарных однородных и элементарных неоднородных вычислительных процессов, на основе которых строится анализ неоднородных ветвящихся параллельных и гетерогенных вычислительных процессов (ВП). Показано, что сложные параллельные и гетерогенные ВП представимы в виде дискретных Марковских процессов специального вида. Предложен подход, позволяющий преобразовывать такие процессы к классическим дискретным Марковским процессам с последовательной сменой состояний.

Ключевые слова: Программное обеспечение, эффективность, параллельные вычисления, вычислительные процессы, вычислительные структуры, марковские модели, организация вычислений, конвейерные вычисления, вычисления с параллелизмом объектов, оптимизация вычислений

Abstract: the article discusses a hierarchical approach to the analysis of the complexity of parallel computing process implementation. The authors introduce the concept of elementary homogeneous and elementary heterogeneous computational processes on which the analysis of the heterogeneous branching parallel processes and heterogeneous computational processes is based. The article shows that complex parallel process and heterogeneous computational processes can be represented in the form of discrete Markov processes of a special type. This approach allows to transform such processes to a classical discrete Markov processes with a consecutive change of states.

Keywords: Software, efficiency, parallel computations, computing, computational structures, Markov models, organization of computations, conveyor computations, computations with parallel objects, optimization of computations

Аннотация: В статье предложена методика оценки качества веб-сайтов. Особенностью методики является то, что она основана на требованиях государственного стандарта и содержит большее число оцениваемых характеристик, по сравнению с аналогичными. Кроме того, предложенная методика позволяет оценивать как весь веб-проект целиком, так и работать отдельно с его элементами (страницами, разделами). Анализ и оценка качества разрабатываемых программных продуктов (сайтов) столь же необходимы, как контроль за организацией труда и качеством выпускаемой продукции на промышленном предприятии. Это особенно актуально в условиях современных рыночных отношении, т.к. очевидно, что стоимость проекта во многом будет определяться его качеством.

Ключевые слова: Программное обеспечение, Качество, программное обеспечение, разработка веб-сайтов, программный продукт, метрики, методика, стандарт, скрипт, дизайн-макет

Abstract: the article offers a methodology for the websites quality evaluation. The key feature of this methodology is that it is based on the governmental standard requirements and it contains more quality characteristics than other methodologies. Additionally, the proposed methodology allows to evaluate a web-project in its entirety, as well as to work on its separate parts (i.e. pages, sections).

Keywords: Software, quality, web-development, metrics, methodology, standard, script, design layout