Аннотация: Объектом исследования являются две системы кэширования и распределенного хранения данных — Redis и Hazelcast, которые широко применяются для ускорения доступа к данным в высоконагруженных приложениях. В статье проводится всестороннее сравнительное исследование этих систем по ключевым аспектам, важным для эффективной работы с кэшированием: архитектурным особенностям, моделям управления памятью, подходам к кластеризации, механизмам отказоустойчивости и масштабируемости. Особое внимание уделяется исследованию возможностей работы с шаблонами кэширования и поддержке SQL-подобных запросов. Цель работы заключается в глубоком анализе преимуществ и ограничений Redis и Hazelcast в контексте кэширования данных, а также в выявлении их сильных и слабых сторон при различных нагрузках и сценариях эксплуатации. Методология исследования включает сравнительный анализ Redis и Hazelcast по ключевым аспектам, с последующим представлением результатов в виде сравнительной таблицы. Также было проведено тестирование эффективности выполнения операций CRUD с использованием автоматизированных тестов, интегрированных в программу на платформе Spring Boot. Проведенное исследование показывает, что Redis, будучи однопоточной системой с быстрыми операциями записи и чтения, эффективен для простых и локализованных приложений, в то время как Hazelcast, поддерживающий многопоточность и динамическую кластеризацию, более эффективно справляется с большими объемами данных и распределенными задачами. Особым вкладом автора в исследование темы является комплексный сравнительный анализ этих систем с учетом их ключевых характеристик, таких как производительность, масштабируемость и отказоустойчивость, а также тестирование их работы в реальных сценариях. Новизна исследования заключается в детальном анализе применения Redis и Hazelcast для кэширования данных в высоконагруженных приложениях, что будет полезно для разработки и оптимизации инфраструктуры высокопроизводительных распределенных систем, которые требуют кэширования данных в реальном времени.

Ключевые слова: кэширование, Redis, Hazelcast, производительность, CRUD операции, отказоустойчивость, многопоточность, кластеризация, in-memory хранение данных, распределенная система

Abstract: The object of this study is two caching and distributed data storage systems — Redis and Hazelcast — which are widely used to accelerate data access in high-load applications. This article presents a comprehensive comparative analysis of these systems based on key aspects important for efficient caching: architectural features, memory management models, clustering approaches, fault tolerance mechanisms, and scalability. Special attention is given to investigating caching patterns and support for SQL-like queries. The aim of the work is to provide an in-depth analysis of the advantages and limitations of Redis and Hazelcast in the context of data caching, as well as to identify their strengths and weaknesses under different loads and usage scenarios. The methodology of the research includes a comparative analysis of Redis and Hazelcast based on key aspects, with results presented in the form of a comparative table. Performance testing of CRUD operations was also conducted using automated tests integrated into a Spring Boot application. The study shows that Redis, being a single-threaded system with fast read and write operations, is more efficient for simple, localized applications, while Hazelcast, which supports multi-threading and dynamic clustering, handles large data volumes and distributed tasks more effectively. The author's contribution to the research is a comprehensive comparative analysis of these systems, considering key characteristics such as performance, scalability, and fault tolerance, along with testing their performance in real-world scenarios. The novelty of the research lies in the detailed examination of Redis and Hazelcast for data caching in high-load applications, which will be valuable for the development and optimization of the infrastructure of high-performance distributed systems that require real-time data caching.

Keywords: in-memory data storage, clustering, multithreading, fault tolerance, CRUD operations, performance, Hazelcast, Redis, caching, distributed system

Аннотация: Позиционирование внутри помещений в сети Wi-Fi относится к классу задач, в которых зависимость выходных характеристик от входных переменных подвержена влиянию многих параметров и внешних факторов. При решении таких задач необходимо учитывать, что в определении местоположения существенный интерес представляет не только определение статических координат объекта, но и прогнозирование вектора его перемещений. В случае, когда местоположение объекта определяется только по уровню мощности сигнала, принимаемого от нескольких точек доступа в сети Wi-Fi, использование моделей затухания сигнала, учитывающих условия распространения радиоволн внутри помещений, затруднено из-за необходимости в достоверных сведениях о материале перекрытий, пола и потолка, наличии фиксированных и мобильных затеняющих объектов и т.д. Поскольку электромагнитная обстановка внутри помещения меняется в зависимости от многих факторов, вышеупомянутые модели приходится подстраивать под эти изменения. Так как нахождение закономерностей в большом объёме данных требует нестандартных алгоритмов, для решения задачи позиционирования можно использовать искусственные нейронные сети. Важно выбрать архитектуру нейронной сети, способную учитывать изменения уровня сигнала, принимаемого мобильным устройством от точек доступа сети Wi-Fi. Перед обучением нейронной сети проводится предобработка статистических данных. Например, из набора данных для машинного обучения исключаются аномальные случаи, когда в одной измерительной точке устройство фиксирует сигнал менее чем от трех точек доступа. В результате анализа статистических данных было установлено, что одинаковое расстояние между измерительными точками приводит к тому, что нейронная сеть неверно определяет местоположение объекта. В работе показано, что в целях повышения точности позиционирования местоположения в условиях сложной радиообстановки при составлении радиокарт необходимо определить оптимальные варьирующиеся расстояния между измерительными точками. Проведённые экспериментальные исследования с учётом предложенного подхода к оптимизации расстояний между измерительными точками доказывают, что точность определения местоположения в подавляющем большинстве измерительных точек достигает 100%.

Ключевые слова: Wi-Fi, позиционирование, измерительная точка, RSSI, нейронная сеть, мощность сигнала, скрытый слой, машинное обучение, обучающая выборка, набор обучающих данных

Abstract: Indoor positioning on a Wi-Fi network belongs to a class of tasks in which the dependence of output characteristics on input variables is influenced by many parameters and external factors. When solving such problems, it is necessary to take into account that in determining the location, it is of significant interest not only to determine the static coordinates of an object, but also to predict the vector of its movements. In the case where the location of an object is determined only by the level of signal power received from several access points on a Wi-Fi network, the use of signal attenuation models that take into account the conditions of propagation of radio waves indoors is difficult due to the need for reliable information about the material of ceilings, floors and ceilings, the presence of fixed and mobile shading objects, etc. Since the electromagnetic environment inside the room varies depending on many factors, the above-mentioned models have to be adjusted to these changes. Since finding patterns in a large amount of data requires non-standard algorithms, artificial neural networks can be used to solve the positioning problem. It is important to choose a neural network architecture that can take into account changes in the signal strength received by a mobile device from Wi-Fi access points. Before training a neural network, statistical data is preprocessed. For example, abnormal cases are excluded from the machine learning dataset when the device detects a signal from less than three access points at one measuring point. As a result of the analysis of statistical data, it was found that the same distance between the measuring points leads to the fact that the neural network incorrectly determines the location of the object. The paper shows that in order to increase the accuracy of positioning the location in conditions of complex radio placement, when compiling radio maps, it is necessary to determine the optimal varying distances between measuring points. The conducted experimental studies, taking into account the proposed approach to optimizing the distances between measuring points, prove that the accuracy of location determination in the vast majority of measuring points reaches 100%.

Keywords: machine learning, hidden layer, signal strength, neural network, RSSI, measuring point, positioning, Wi-Fi, training sample, training set

Аннотация: В современном информационном обществе объемы данных постоянно растут, и эффективная их обработка становится ключевой для предприятий. Передача и хранение этих данных также играет критическую роль. Большие данные, которые используются в системах аналитики, чаще всего передаются в одном из двух популярных форматов: CSV для структурированных данных и JSON для неструктурированных данных. Однако существующие форматы файлов могут оказаться неэффективными или недостаточно гибкими для определенных задач анализа данных. Например, они могут не поддерживать сложные структуры данных или не предоставлять достаточного контроля над метаданными. Или же аналитические задачи могут требовать дополнительной информации о данных, такой как метаданные, схема данных и т.д. Исходя из вышеназванного, предметом данного исследования является формат данных, основанный на совместном использовании CSV и JSON для обработки и анализа больших объемов информации. Предлагается вариант совместного использования обозначенных типов данных для реализации нового формата данных. Для этого введены обозначения для структуры данных, включающей CSV-файлы, JSON-файлы, метаданные и граф зависимостей. Описаны различные типы функций, такие как агрегирующие, преобразующие, фильтрующие и т.д. Приведены примеры применения этих функций к данным. Предложенный подход представляет собой методику, которая может значительно облегчить процессы анализа и обработки информации. В её основе лежит формализованный подход, который позволяет установить четкие правила и процедуры для работы с данными, что способствует их более эффективной обработке. Другим аспектом предложенного подхода является определение критерия выбора наиболее подходящего формата хранения данных. Этот критерий основан на математических принципах теории информации и энтропии. Введение критерия выбора формата данных на основе энтропии позволяет оценить информационную содержательность и компактность данных. Этот подход основывается на расчете энтропии для выбранных форматов и весовых коэффициентов, отражающих важность каждого значения данных. Путем сравнения энтропий можно определить требуемый формат передачи данных. Такой подход учитывает не только компактность данных, но и контекст их использования, а также возможность включения дополнительной метаинформации в сами файлы и поддержку данных, готовых к анализу.

Ключевые слова: Форматы хранения данных, JSON, CSV, Аналитически готовые данные, Метаданные, Обработка данных, Анализ данных, Интеграция форматов данных, Apache Parquet, Большие данные

Abstract: In the modern information society, the volume of data is constantly growing, and its effective processing is becoming key for enterprises. The transmission and storage of this data also plays a critical role. Big data used in analytics systems is most often transmitted in one of two popular formats: CSV for structured data and JSON for unstructured data. However, existing file formats may not be effective or flexible enough for certain data analysis tasks. For example, they may not support complex data structures or provide sufficient control over metadata. Alternatively, analytical tasks may require additional information about the data, such as metadata, data schema, etc. Based on the above, the subject of this study is a data format based on the combined use of CSV and JSON for processing and analyzing large amounts of information. The option of sharing the designated data types for the implementation of a new data format is proposed. For this purpose, designations have been introduced for the data structure, which includes CSV files, JSON files, metadata and a dependency graph. Various types of functions are described, such as aggregating, transforming, filtering, etc. Examples of the application of these functions to data are given. The proposed approach is a technique that can significantly facilitate the processes of information analysis and processing. It is based on a formalized approach that allows you to establish clear rules and procedures for working with data, which contributes to their more efficient processing. Another aspect of the proposed approach is to determine the criteria for choosing the most appropriate data storage format. This criterion is based on the mathematical principles of information theory and entropy. The introduction of a criterion for choosing a data format based on entropy makes it possible to evaluate the information content and compactness of the data. This approach is based on the calculation of entropy for selected formats and weights reflecting the importance of each data value. By comparing entropies, you can determine the required data transmission format. This approach takes into account not only the compactness of the data, but also the context of their use, as well as the possibility of including additional meta-information in the files themselves and supporting data ready for analysis.

Keywords: Apache Parquet, Integration of data formats, Data analysis, Analysis Ready Data, Metadata, Data processing, CSV, JSON, Data storage formats, Big Data

Аннотация: Предметом исследования является процесс обратного инжиниринга (обратной разработки) программ с целью получения их исходного кода на языках низкого или высокого уровня для процессоров с архитектурой x86, программный интерфейс которых разрабатывается компаниями Intel и AMD. Объектом исследования являются технические спецификации команд, представленные непосредственно в документации, выпускаемой этими компаниями. Исследована интенсивность обновления документации на процессоры и обоснована необходимость разработки технологических подходов, направленных на автоматизированное построение дизассемблера с учетом регулярно выпускаемых и частых обновлений программного интерфейса процессоров. В статье представлен способ обработки документации с целью получения обобщенной, формализованной и единообразной спецификации команд процессоров для дальнейшей автоматизированной трансляции ее в программный код дизассемблера. Исследована документация производителей процессоров семейства x86 непосредственно в виде, публикуемом Intel и AMD. На основе встроенных средств автоматизации Microsoft Office написан ряд программ верификации текстов и генерирования выходной спецификации команд процессоров. В статье представлены два основных результата: первый – это разбор различных вариантов описания команд, представленных в документации Intel и AMD, и лаконичное сведение этих описаний к однообразной форме представления; второй – комплексный синтаксический анализ нотаций описания машинного кода и формы представления каждой команды на языке ассемблера. С учетом с некоторых дополнительных деталей описания команд (например, допустимого режима работы процессора при исполнении команды), это позволило создавать обобщенное описание команды для трансляции описания в код дизассемблера. К числу результатов исследования можно отнести выявление ряда ошибок в как текстах документации, так и в работе существующих промышленных дизассемблеров, построенных, как показывает анализ их реализации, с применением кодирования вручную. Выявление таких ошибок в существующем инструментарии обратного инжиниринга является косвенным результатом авторского исследования.

Ключевые слова: дизассемблер, реинжиниринг программ, ассемблер, микропроцессоры, спецификация команд, синтаксис машинного кода, синтаксис ассемблера, документация x86 Intel, документация x86 AMD, режим работы процессора

Abstract: The subject of the study is the process of reverse engineering of programs in order to obtain their source code in low- or high-level languages for processors with x86 architecture, the software interface of which is developed by Intel and AMD. The object of the study is the technical specifications in the documentation produced by these companies. The intensity of updating documentation for processors is investigated and the need to develop technological approaches aimed at automated disassembler construction, taking into account regularly released and frequent updates of the processor software interface, is justified. The article presents a method for processing documentation in order to obtain a generalized, formalized and uniform specification of processor commands for further automated translation into the disassembler program code. The article presents two main results: the first is an analysis of the various options for describing commands presented in the Intel and AMD documentation, and a concise reduction of these descriptions to a monotonous form of representation; the second is a comprehensive syntactic analysis of machine code description notations and the form of representation of each command in assembly language. This, taking into account some additional details of the description of the commands, for example, the permissible operating mode of the processor when executing the command, made it possible to create a generalized description of the command for translating the description into the disassembler code. The results of the study include the identification of a number of errors in both the documentation texts and in the operation of existing industrial disassemblers, built, as shown by the analysis of their implementation, using manual coding. The identification of such errors in the existing reverse engineering tools is an indirect result of the author's research.

Keywords: CPU mode, x86 AMD documentation, x86 Intel documentation, assembler, microprocessor, assembler syntax, machine code syntax, command specification, software reengineering, disassembler

Аннотация: Предметом исследования является процесс разработки программного обеспечения для автоматизированных систем управления. Объект исследования – начальный этап этого процесса, информационное обследование объекта автоматизации. В настоящее время, несмотря на наличие достаточно обширного перечня средств автоматизации формирования информационных моделей автоматизируемых объектов, данный процесс строится не всегда рационально. Одна из причин этого – отсутствие методологии применения современных технологий построения информационных моделей. Для решения указанной проблемы в обзорной статье сформулирована научно-практическая задача совершенствования процесса информационного обследования объектов автоматизации с использованием современных подходов и реализующих их специализированных средств. Для решения указанной задачи использованы общенаучные методы анализа и синтеза. На основе анализа особенностей построения информационных моделей автоматизируемых систем управления, в дополнение к «классическому» итерационному, синтезированы алгоритмы, базирующиеся на принципах построения модели от выходного документа программы и на последовательном описании действий оператора по вводу информации при выполнении функциональных задач. В результате реализации сформулированной в обзорной статье постановки задачи и внедрения в практику предлагаемых алгоритмов, может быть обеспечена эффективность использования современных средств автоматизации информационного обследования, встраивание их в единый процесс создания программного обеспечения автоматизированных систем управления

Ключевые слова: нормативная документация, средства автоматизации обследования, информационное обследование, этапы разработки программ, разработка программного обеспечения, прикладное программное обеспечение, автоматизация управления, современные методы обследования, алгоритмы информационного обследования, организация разработки программ

Abstract: The subject of this research is the process of software development for automated control systems. The object of this research is the initial stage of this process – information survey of the object of automation. At the present stage, despite availability of quite an extensive list of automation means for the formation of information models of automated objects, this process is not always structured rationally. One of the reasons lies in the absence of methodology for the use of modern technologies for building information models. For solution of this problem, the author formulates a scientific and practical task for improving the process of information survey of the objects of automation based on the modern approaches and specialized means for their implementation. The article employs the methods of analysis and synthesis. Based on the analysis of peculiarities of building information models of automated control systems, in addition to the “classical” iterative approach, the author synthesizes the algorithms that are based on the principles of building the model from the output document of the program and sequential description of the operator's actions in the software on the input of information in fulfilling the functional tasks. The implementation of the proposed algorithms in practice may ensure the effectiveness of using modern automation means for information survey, by inserting into the process of software creation for automated control systems.

Keywords: survey information algorithms, modern survey principles, normative documents, survey automation, information survey, development stages, software development, application software, management automation, software development support

Аннотация: В статье рассматриваются отдельные вопросы интеллектуализации управления техническими системами в рамках функционального подхода к построению интеллектуальных систем управления различными объектами и процессами на основе системотехники и комплексотехники. Интеллектуализация управления позволяет одновременно получить все выгоды различных парадигм рассмотрения процессов различной природы, а также эмерджентно проявить новые свойства общего подхода для повышения степени управляемости и эффективности эксплуатации технических объектов управления (и вообще практически произвольных объектов управления технического характера). Применение функционального подхода в совокупности с комплексотехникой в вопросах интеллектуального управления такими объектами, как транспорт, здания, энергетика, позволяет перевести их эксплуатацию на более высокий уровень доступности сервисов, устойчивости, экологичности и всестороннего развития не только самого объекта управления, но и иерархии его надсистем — муниципалитета, региона, государства. Научная новизна предлагаемого подхода заключается в новом применении математического аппарата в части общей теории множеств и теории категорий для организации распределённой вычислительной системы в сфере интеллектуальных зданий и управления их внутренней средой. Статья может стать основой для новизны более высокого порядка при переходе от системного к комплексному подходу. При этом далее используется системный подход с применением упрощенной кибернетической «потоковой» схемы функционирования интеллектуального здания.

Ключевые слова: функциональный подход, интернет вещей, децентрализация, искусственный интеллект, интеллектуализация, вычисления на краю, интеллектуальное здание, управление, система управления, системный подход

Abstract: The article discusses certain issues of intellectualization of control of technical systems in the framework of a functional approach to the construction of intelligent control systems for various objects and processes based on systems engineering and complex engineering. Intellectualization of management allows you to simultaneously get all the benefits of various paradigms for considering processes of various nature, as well as emergent to show new properties of the general approach to increase the degree of controllability and efficiency of operation of technical control objects (and generally practically arbitrary control objects of a technical nature). The application of the functional approach in combination with complex equipment in the intellectual management of such objects as transport, buildings, energy, allows us to transfer their operation to a higher level of service availability, sustainability, environmental friendliness and comprehensive development of not only the control object itself, but also the hierarchy of its super-systems - municipality, region, state. The scientific novelty of the proposed approach lies in the new application of the mathematical apparatus in terms of the general theory of sets and category theory for organizing a distributed computing system in the field of intelligent buildings and managing their internal environment. An article can become the basis for novelty of a higher order in the transition from a systemic to an integrated approach. Furthermore, a systematic approach is used with the use of a simplified cybernetic "streaming" scheme of functioning of an intelligent building.

Keywords: edge computations, intellectualization, artificial intelligence, decentralization, internet of things, functional approach, smart building, management, control system, system approach

Аннотация: Предмет исследования – обоснование технико-эксплуатационных характеристик и средств разработки интернет-портала национального корпуса чувашского языка. Методология исследования основана на сочетании теоретического и практического подходов с применением методов анализа, сравнения, обобщения, синтеза, программирования. Актуальность исследования обусловлена важностью изучения и сохранения многообразия языков и культур в современном мире и, соответственно, необходимостью разработки средств хранения и обработки текстов на естественных языках (включая чувашский), в том числе на базе компьютерных технологий. Новизна разработки интернет-портала национального корпуса чувашского языка определяется некоторыми особенностями языка. Научная новизна, связана с разработкой интернет-портала чувашского языка, включающего поисковик, морфологический анализатор, синтаксический анализатор, семантический анализатор, тезаурус. Структура портала – главная страница, вкладки «Поисковик», «Морфологический анализатор», «Синтаксический анализатор», «Семантический анализатор», «Тезаурус». Средства разработки: платформа Microsoft.NET Framework; технология ASP.NET MVC; язык C#; среда разработки Visual Studio; база данных SQL; ADO.NET; Entity framework; Java Script; библиотека jQuery и фреймворк Angular JS; HTML/CSS. Интернет-портал чувашского языка предоставляет исследователям новый инструментарий, который не был доступен для чувашского языка ранее Интернет-портал позволяет проверять гипотетические теории, как способом обратной связи, так и современными формализованными и количественными методами. Благодаря этому возможен переход на новый качественный уровень в лексикологии и лексикографии: значительно облегчится работа по составлению словарей и тезаурусов чувашского языка, во время которой необходимо учитывать, как практические, так и теоретические составляющие.

Ключевые слова: семантический анализатор, синтаксический анализатор, морфологический анализатор, поисковик, средства разработки, чувашский язык, интернет-портал, русский язык, национальный корпус, тезаурус

Abstract: The subject of the research is the substantiation of the technical and operational characteristics and development means of the Internet portal of the national Chuvash language corpus. The research methodology is based on a combination of theoretical and practical approaches using the methods of analysis, comparison, synthesis, synthesis, programming.The relevance of the study is due to the importance of studying and preserving the diversity of languages and cultures in the modern world and, accordingly, the need to develop tools for storing and processing texts in natural languages (including Chuvash), including those based on computer technologies.The novelty of the development of the Internet portal of the national corpus of the Chuvash language is determined by some features of the language. Scientific novelty associated with the development of the Chuvash language Internet portal, including a search engine, morphological analyzer, syntax analyzer, semantic analyzer, thesaurus. The structure of the portal - the main page, tabs "Search", "Morphological Analyzer", "Syntax Analyzer", "Semantic Analyzer", "Thesaurus". Development Tools: Microsoft .NET Framework; ASP.NET MVC technology; C# language; Visual Studio development environment; SQL database; ADO.NET; Entity framework; Java script; jQuery library and Angular JS framework; HTML/CSS.The Chuvash Internet portal provides researchers with a new toolkit that was not available to the Chuvash language before. The Internet portal allows you to test hypothetical theories using both feedback and modern formalized and quantitative methods. Due to this, a transition to a new qualitative level in lexicology and lexicography is possible: the work on compiling dictionaries and thesauruses of the Chuvash language, during which it is necessary to take into account both practical and theoretical components, will be greatly facilitated.

Keywords: semantic analyzer, syntax analyzer, morphological analyzer, search engine, development tools, Internet portal, Chuvash language, Russian language, national corpus, thesaurus

Аннотация: Предметом исследования является математическое обеспечение прогностического оценивания функциональной надёжности пилота. Объектом исследования является функциональная надежность профессиональной деятельности пилота. Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы как автоматизированное оценивание риска авиационного события, обусловленного выходом пилотажных параметров за эксплуатационные ограничения, понимая под оценкой риска вероятностную меру наступления авиационного события фиксированной степени тяжести вследствие превышения эксплуатационных ограничений воздушного судна, причем в полете такое событие (в зависимости от тяжести последствий) классифицируется как авиационное событие, подлежащее расследованию. Методология исследования базируется на системном подходе и объединяет методы теории вероятностей, математической статистики, авиационной кибернетики, психофизиологии летного труда. Основным результатом проведенного исследования является программно реализованная технология прогностического оценивания функциональной надёжности пилота, реализованная, позволяющая реализовать индивидуальное априорное оценивание риска авиационного события (инцидента) по группе причинных факторов «экипаж» на наиболее ответственных этапах полета (на взлете и посадке) до того, как будет накоплена статистика авиационных событий, обусловленных выходом пилотажных параметров за эксплуатационные ограничения, что имеет важное значение для обеспечения превентивного управления уровнем безопасности полетов в авиакомпании. Новизна исследования заключается в том, что технология прогностического оценивания функциональной надёжности пилота разработана на основе концепции приемлемого риска авиационного происшествия.

Ключевые слова: надежность деятельности пилота, прогнозирование надежности пилота, мониторинг надежности пилота, мониторинг состояния пилота, авиационная кибернетика, безопасность полетов, авиационный риск-менеджмент, прогностические оценки, психофизиология летного труда, вероятностное моделирование

Abstract: The subject of research is mathematical software prognostic evaluation of functional reliability of the pilot. The object of research is the functional reliability of the professional activities of the pilot. The authors consider in detail such aspects of the topic as automated assessment of the risk of an aviation event due to the release of flight parameters for operational limitations, understanding by the risk assessment the probabilistic measure of the occurrence of an aviation event of a fixed degree of severity due to exceeding operational limitations of the aircraft, in flight such an event (depending on the severity effects) is classified as an aviation event, subject to the investigation. The research methodology is based on the system approach and unites methods of probability theory, mathematical statistics, aviation cybernetics, psychophysiology of flight work. The main result of the study is a software-implemented technology for predicting the functional reliability of the pilot, implemented, allowing to implement an individual a priori risk assessment of an aviation event (incident) for a group of causative factors "crew" in the most critical stages of flight (takeoff and landing) Accumulated statistics of aviation events caused by the release of flight parameters for operational limitations, which is important To ensure proactive management of safety levels in the airline. The novelty of the research is that the technology of predictive estimation of the functional reliability of the pilot is developed on the basis of the concept of acceptable risk of an accident.

Keywords: aviation risk management, flight safety, aeronautical cybernetics, pilot condition monitoring, pilot reliability monitoring, pilot reliability prediction, reliability of the pilot, predictive assessments, psychophysiology of flight work, probabilistic modeling

Аннотация: В статье рассмотрены электронные ресурсы с поддержкой интерфейса для инвалидов по зрению, а также проанализировано их соответствие стандарту Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0 и пользовательскому интерфейсу для слабовидящих пользователей разных уровней. Целью статьи является проверка электронных ресурсов на соответствие стандарту адаптации информации для слабовидящих пользователей и выполнение требований Постановления Правительства Российской Федерации «Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Доступная среда" на 2011-2020 годы". В статье рассматриваются модели и методы оценки характеристик качества пользовательского интерфейса, критерии оценки для определения в группы пользовательского интерфейса слабовидящего пользователя и рекомендации адаптации электронных ресурсов на основе стандарта WCAG 2.0. В статье были получены результаты юзабилити тестирования по критериям оценки пользовательского интерфейса для слабовидящих пользователей интернета. С помощью полученных результатов в статье были сделаны следующие выводы: без тифлотехнических средств инвалид с проблемой цветоощущения и слабовидящий пользователь имеют ограниченные возможности доступа к информации, сайты российского интернет пространства соответствуют минимальному уровню стандарта WCAG 2.0.

Ключевые слова: cпециальный интерфейс, юзабилити, слабовидящий пользователь, WCAG, интерфейс пользователя, оценка интерфейса, уровни WCAG, адаптация электронных ресурсов, web accessibility, web content

Abstract: The article discusses electronic resources with support for the visually impaired interface, and also analyzes their compliance with the Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0 standard and the user interface for visually impaired users of different levels. The purpose of the article is to check electronic resources for compliance with the information adaptation standard for visually impaired users and to comply with the requirements of the Resolution of the Government of the Russian Federation "On Approval of the State Program of the Russian Federation" Affordable Environment "for 2011-2020." The article considers models and methods for assessing the quality characteristics of the user interface , evaluation criteria for the identification of user groups of the visually impaired user in the user interface groups, and adaptation recommendations for the electron based on the standard WCAG 2.0 The results of usability testing on the criteria for assessing the user interface for visually impaired Internet users were obtained with the help of the results obtained in this article: without a tiflotechnical means, a disabled person with a color perception problem and a visually impaired user have limited access capabilities to the information, the sites of the Russian Internet space correspond to the minimum level of the standard WCAG 2.0.

Keywords: interface evaluation, user's interface, WCAG, hyposeeing user, usability, special interface, WCAG levels, electronic resources adaptation, web accessibility, web content

Аннотация: Объектом исследования является предприятия и организации различных отраслей, ведущие проектно–ориентированный бизнес. Предметом исследования являются процессы принятия решений, протекающие при реализации различных проектов. Повышение эффективности принимаемых решений может быть достигнуто посредством применения экспертных систем (ЭС). При этом ЭС должна основываться на современных методах обработки информации в условиях неопределённости. Для этого предлагается использовать экспертные системы на базе методов и моделей нечеткой логики. Особое внимание в статье автор уделяет функциональным требования, которым должна соответствовать нечеткая ЭС. Автор подробно рассматривает существующий перечень программных средств (ПС) реализации нечетких ЭС, а для выявления оптимального ПС, соответствующего требованиям, применяется метод анализа сложных систем по критерию функциональной полноты профессора Г.Н. Хубаева. В результате проведения анализа установлено, что существующие ПС во многом не отвечают функциональным требованиям, поэтому разработка нового и эффективного инструментария является актуальной задачей. Анализ также позволил определить программные средства со схожим набором функций, оценить степень подобия и степень соответствия рассматриваемых систем «эталонной» модели информационной системы, учитывающей требования пользователя.

Ключевые слова: экспертная система, риск, нечеткая логика, функциональная полнота, количественная оценка, матрица превосходства, матрица подобия, матрица поглощения, граф, эталонная модель

Abstract: The research focuses on enterprises and organizations of various industries, leading project-oriented business. The subject of the study are the decision-making processes that are present in the implementation of various projects. Increasing the effectiveness of decisions can be achieved through the use of expert systems. At the same time, the expert system should be based on modern methods of processing information in conditions of uncertainty. The author suggests using expert systems based on methods and models of fuzzy logic. Particular attention in the article the author pays to the functional requirements, which must correspond to fuzzy expert system. The author examines in detail the existing list of software for the implementation of fuzzy expert system, and to identify the optimal software which meets the requirements, the method of analysis of complex systems by the criterion of functional completeness of Professor G.N. Khubaeva.As a result of the analysis it was established that the existing software solutions do not meet the functional requirements in many respects, therefore the development of a new and effective tool is an actual task.The analysis also made it possible to identify software tools with a similar set of functions, to estimate the degree of similarity and the degree of correspondence of the systems of the "reference" model of the information system that takes into account the requirements of the user.

Keywords: absorption matrix, similarity matrix, matrix of superiority, quantitative estimation, functional completeness, fuzzy logic, risk, expert system, graphs, reference model

Аннотация: Предметом данной работы является оптимизация и организация параллельного исполнения стадий декодирования видеосигнала, сжатого в соответствие со спецификацией Google VP9. Подробно рассматриваются наиболее затратные с точки зрения машинного времени стадии декодирования и восстановления сжатого видеосигнала, исследуются возможности оптимизации и параллельного исполнения алгоритмов, лежащих в основе таких стадий как на центральных процессорах, так и на видеокартах с поддержкой вычислений общего назначения. Даётся комплексная оценка характеристик стадий декодирования, включая требования к производительности процессора и подсистемы памяти. Метод проведения работы – проведение численного эксперимента со сбором интересующей информации и последующим анализом результатов. Сбор информации реализован при помощи модификации исходного кода эталонного кодека и последующей сборки его в программное приложение - кодек. Новизна работы заключается в том, что в ней проведён комплексный анализ возможности вычислительных методов, лежащих в основе кодека и даны оценки возможности реализации параллельных вычислений с учётом особенностей целевого аппаратного обеспечения – MCCPU и GPGPU, а также проведена оптимизация стадии арифметического декодирования с учётом статистических особенностей распределения длин литералов, декодируемых из сжатого битового потока. В данной статье были сделаны выводы относительно наиболее вычислительно сложных стадий декодирования и возможности их оптимизации и параллельной реализации, а также проанализированы отличия от конкурирующего кодека Н265.

Ключевые слова: кодек, Google VP9, производительность, арифметическое кодирование, доступ к памяти, оптимизация, межкадровое предсказание, анализ алгоритма, параллельное программирование, GPGPU

Abstract: The article is devoted to optimization and execution of parallel decoding stages of the video signal compressed in accordance with specification Google VP9. The authors in detail discuss the most time consuming stages of decoding and restoring a compressed video and study possible optimization and parallel execution of algorithms underlying such steps using both CPUs and graphics cards with general-purpose computing support. The article gives a comprehensive assessment of the characteristics of the decoding stages, including the requirements for processor and memory subsystem. The main method of the study is in carrying out a numerical experiment with the collection of information of interest and then analyzing the results. Gathering of information is implemented by modifying the source code reference codec and subsequent assembly into a software codec application. The novelty of the work lies in the fact that it carried out a comprehensive analysis of the possibility of computational methods lying in the codec based. The research evaluates the feasibility of parallel calculations, taking into account peculiarities of the target hardware (MCCPU and GPGPU). The authors performed an optimization of arithmetic decoding step taking into account the statistical characteristics of the distribution of the lengths of literals, decoded from a compressed bit stream. In this article, the authors make conclusions regarding the most computationally complex decoding stages and the possibility of their optimization and parallel implementation, and analyze differences between the described codec a competing codec N265.

Keywords: inter-frame prediction, optimization, memory access pattern, arithmetic coding, performance, Google VP9, codec, algorithm analysis, parallel programming, GPGPU

Аннотация: В статье представлен новый паттерн проектирования сервис-ориентированной архитектуры (SOA) для мультиплатформенной разработки, применяемый в реализации пользовательских интерфейсов распределенных приложений. В работе ставятся следующие задачи: (1) анализ существующих подходов к разработке мультиплатформенных пользовательских интерфейсов, (2) разработка нового SOA паттерна на основании существующих для применения в разработке мультиплатформенных интерфейсов, (3) тематическое исследование (case study), заключающееся в имплементации предлагаемого SOA паттерна в распределенном приложении и его валидации. В данной работе была использована методология разработки и оптимизации информационных систем, предложенная J. F. Nunamaker. Этот подход итерационен и включает три основных этапа: (1) сбор информации о существующих подходах к архитектуре при разработке Multiple User Interface (MUI), (2) экспериментальная фаза, в которой происходит синтез возможных архитектурных решений, (3) разработка прототипа системы. .В разработанном паттерне проектирования компоновка сервисов визуализации, содержащих различные варианты разметки и вывода данных, происходит внутри одного приложении с помощью механизма динамического мониторинга и реконфигурации в зависимости от характеристик устройства клиента. Может происходить поиск в сети соответствующих сервисов и их динамическое подключение. Практическая значимость результата данной работы – паттерна проектирования SOA для мультиплатформенной разработки заключается в уменьшении стоимости разработки программных продуктов и повышения качества их пользовательского интерфейса.

Ключевые слова: облачная информационная система, паттерн проектирования, сервис-ориентированная архитектура, распределенные приложения, пользовательский интерфейс, паттерны SOA, мультиплатформенная разработка, человеко-машинное взаимодействие, адаптивный дизайн, паттерн динамической конфигурации

Abstract: The paper presents a new pattern for design service-oriented architecture (SOA) for multiplatform applications applied in the creating user interfaces of distributed applications. The research aims to: (1) analysis of existing approaches to the development of multiplatform user interfaces, (2) development of a new SOA pattern based on existing patterns to be used in the development of multiplatform interfaces, (3) case study, which consists of the implementation of the proposed SOA pattern in a distributed application and its validation. In this study, a methodology development and optimization of information systems proposed by J. F. Nunamaker has been used. This approach is iterative and involves three main stages: (1) gathering the information about current approaches to development of architecture of Multiple User Interface (MUI), (2) an experimental phase includes the synthesis possible architectural solutions, (3) development of a system prototype. In the developed pattern design a layout of visualization services, containing different variants of output and markup, is performed within a single application using monitoring and dynamic reconfiguration mechanism according to the characteristics of the client device. A search for relevant services over the internet and their installation is possible. The practical significance of the result of this work is in reducing the cost of software development and improve the quality of their user interface by using new SOA pattern.

Keywords: dynamic configuration pattern, adaptive design, cloud information system, design pattern, Service-Oriented Architecture, distributed applications, user interface, SOA patterns, multi-platform development, human-machine interaction

Аннотация: Во многих отраслях и государственных администрациях требуются программные средства для специализированных расчетов, аналогичные популярной системе MATLAB в совокупности с подсистемой графического редактирования задач Simulink, но в сочетании с некоторым хранилищем данных и описаний задач, при этом основанные на бесплатном программном обеспечении. Ключевой недостаток стандартной связки пакетов MATLAB + Simulink (помимо коммерческой цены) следующий: библиотека графических примитивов подсистемы Simulink на деле ограничена популярными и типичными инженерно - расчетными задачами. Требуется разработка соответствующей программной среды, опирающейся на свободно распространяемое программное обеспечение. Описываемая программная среда в целом укладывается в концепцию «клиент – сервер» и опирается на платформу Java и веб – технологии. Клиентская часть использует визуальный графический редактор, реализованный как браузерное приложение. Серверная часть передает данные (конфигурацию задачи) к пакету численных расчетов Octave и наоборот - результаты расчетов - в браузер. Данные передаются по сети в виде строки в формате JSON. Разработана оригинальная программная архитектура для специализированных систем математических расчетов на основе свободно распространяемого программного обеспечения. С учетом подсистемы хранения конфигураций задач (которая требует дальнейшего развития) данная архитектура становится основой для создания специализированных систем поддержки принятия решений во многих отраслях. Архитектура оставляет большое пространство возможностей для дальнейшего развития.

Ключевые слова: математические, расчеты, Java, JavaScript, Octave, Python, системы, поддержки, принятия, решений

Abstract: In many sectors and state administration agencies there is a great need in the software designed for specialized calculations like a popular MATLAB system combined with the Simulink graphical programming environment, but dealing with a particular database and task descriptions and not requiring any special payment. The main disadvantage of the MATLAB+Simulink package (apart from its price) is that the Simulink library of graphical primitives is in fact limited by popular and typical engineering calculating tasks. The author of the article emphasizes the need to develop the kind of programming environment which would be based on the freely distributed software. The programming environment described by the author supports on the 'client-server' concept and bases on the Java platform and web-technologies. The client uses the visual graphics editor implemented as a browser application. The server transmits data (task configuration) to the Octave calcuation package and vice versa, calculation results are transmitted to the browser. Data is transmitted online as the JSON line. The author creates the original programming architecture for specialized mathematical calcuation systems based on the freely distributed software. Taking into account the subsystem that stores the task configuration (and needs to be developed further), this architecture becomes the basis for creating specialized systems of the decision making processes in many spheres. The architecture provides a wide range of opportunities for further development.

Keywords: mathematical, calculations, Java, JavaScript, Octave, Python, systems, support, making, decision

Аннотация: Используя частотные распределения данных как их «идентификатор», возможно обнаружить данные одной системы в других предназначенных для взаимодействия системах, тем самым согласовав их работу. В этом случае идентификация сущностей предметной области происходит с помощью алфавита поиска - набора лексем с частотами их использования в данных сущности, располагающихся в записях реляционной базы данных прикладного программного обеспечения. Предметом исследования является методика нормализации алфавита поиска для повышения качества идентификации сущностей предметной области по частотным характеристикам их данных, заключающийся в удалении лексем алфавита входящих в другие лексемы алфавита с аналогичной частотой повтора в данных сущности. В качестве методов исследования использовались системный анализ, теория информации, теория алгоритмов, алгебра логики, теория множеств, сравнительный анализ, методы интеллектуального анализа данных и методы разработки программного обеспечения и баз данных. Экспериментально (на примере 178 сущностей) доказано, что данная методика позволяет в среднем в 5 раз уменьшить объём алфавита поиска, что значительно повышает быстродействие идентификации сущностей по частотным характеристикам их данных. Благодаря уменьшению количества более коротких лексем методика нормализации позволяет уменьшить ошибку распознавания, как показали эксперименты в среднем на 0.02036 на каждую идентификацию.

Ключевые слова: нормализация, алфавит, поиск, сущность, частотный анализ данных, корреляция, база данных, программное обеспечение, идентификация, методика

Abstract: Using frequency distributions of data as identifier it is possible to find data of one system in other systems intended for interaction and coordinate their work. In this case entity identification of a subject domain is done using the alphabet of search. An alphabet of search is a set of lexemes with frequencies of their use in the data, stored as records of a relational database. Object of the research is a technique of normalization of the alphabet of search for improvement of quality of entity identification in a subject domain using frequency characteristics of their data. The technique requires deleting lexemes of the alphabet found in other lexemes of the alphabet with similar frequency of repetition in entity. The methods of the research include the system analysis, the theory of the information, the theory of algorithms, algebra of logic, the theory of sets, the comparative analysis, methods of the intellectual analysis of data and methods of development of the software and databases. The authors prove experimentally (on an example 178 entity), that the given technique allows to reduce the volume of the alphabet of search in 5 times on average, that considerably increases speed of identification entity under frequency characteristics of their data. By reducing the quantity of shorter lexemes the technique of normalization allows to reduce an error of recognition on average by 0.02036 per identification as shown by experiments.

Keywords: correlation, frequency analysis of data, entity, search, the alphabet, normalization, database, software, identification, method

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

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

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

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

Аннотация: Современное развитие фондового рынка предполагает развитие инфраструктуры, обновление программного обеспечения, новые инструменты. В связи с этим совершение торговых операций на бирже также должно нести в себе новые методы. Развитие современных информационных технологий позволяет использовать компьютерные ресурсы для исследования поведения акции, анализа и оптимизации алгоритма для совершения сделок на фондовом рынке по тем или иным правилам. В статье описывается разработка инструментальной системы для тестирования торговых алгоритмов. В качестве методологии использован метод наблюдения. В качестве объекта наблюдения выступает финансовый актив - акция, фьючерс, индекс. В статье описывается создание программного продукта, который, имея функционал систем разработки торговых алгоритмов, включал бы все преимущества прототипного программирования для создания, тестирования и оптимизации торговых алгоритмов, упрощая тем самым работу конечного пользователю. Разрабатываемая информационная система тестирования торговых алгоритмов имеет высокую скорость за счет использования языка программирования LUA.

Ключевые слова: анализ данных, программное обеспечение, программирование, .NET, LUA, C#, фондовый рынок, тестирование, оптимизация, разработка

Abstract: The current development of the stock market requires development of infrastructure, software upgrades and new tools. In this regard the commission of trading on the stock exchange must also carry out the new methods. The development of modern information technology allows using computer resources for the study of the behavior of the stock market, for analysis and optimization of transaction algorithms on the stock market based on certain rules. The article describes the development of a tool for testing trading algorithms. As methodology the authors used the method of observation. As the object of observation the authors used financial assets such as stocks, futures, indexes. The article describes building of a software product that includes the features of a system of trading algorithm development combined with all the benefits of prototype software for creating, testing and optimization of trading algorithms, simplifying the end-user experience. The developed information system for testing trading algorithms has high performance due to use of LUA programming language.

Keywords: stock market, C#, LUA, .NET, programming, software, data analisys, testing, optimizition, development

Аннотация: Предметом исследования являются являют процедуры автоматизированного мониторинга и регулирования безопасности полетов воздушных судов, а также процедуры автоматизированного контроля за изменениями в эксплуатируемой авиационно–транспортной системе. Анализ динамики безопасности полетов воздушных судов необходим для получения объективной оценки эффективности корпоративной системы управления безопасностью полетов и ее планового развития, требуемой стандартами Международной ассоциации воздушного транспорта и рекомендуемой практикой ИКАО. Обнаружение неприемлемых значений показателя безопасности полетов в текущем или прогнозном уровне свидетельствует о состоянии авиационно-транспортной системы, характеризуемом потенциально высоким риском, что требует оперативного реагирования, начиная с анализа авиационных инцидентов и предпосылок к ним, определения основной причины неприемлемых изменений с последующим регулированием риска безопасности полетов. Для решения поставленной задачи использованы материалы регулярного ежемесячного мониторинга текущего уровня безопасности полетов в авиакомпании по статистике авиационных событий, зарегистрированных в системе управления безопасностью полетов компании, для обработки которых применен аппарат теории вероятностей и математической статистики. Новизна исследования заключается в создании математического обеспечения автоматизированного прогностического контроля безопасности полетов воздушных судов авиакомпании с помощью статистического распознавания потенциально опасных изменений уровня безопасности полетов, осуществляемого на основе анализа ретроспективной информации, получаемой в результате мониторинга безопасности полета с учетом требований международных стандартов в области гражданской авиации.

Ключевые слова: управление рисками, авиационная авариология, статистический анализ, мониторинг безопасности полетов, статистический критерий, риски безопасности полетов, управление безопасностью полетов, мониторинг авиационных инцидентов, ретроспективный анализ, статистическое прогнозирование

Abstract: The paper presents a study of procedures of automated monitoring and regulation of the safety of aircraft, as well as procedures for the automated control of the changes in the air-operated transport system. Analysis of the dynamics of the safety of aircraft is required to obtain an objective assessment of the effectiveness of corporate safety management system and its planned development, that is a requirement of the standards of the International Air Transport Association and recommended practice of ICAO. A detection of unacceptable values in the current or forecasted level of the safety reflects the state of aviation transport system, characterized by a potentially high risk that requires a rapid response from analysis of aviation incidents and prerequisites to them to determining the cause of unacceptable changes with subsequent regulations in safety management. To solve this problem author uses results of regular monthly monitoring of the current level of safety in the airline statistics of aviation events registered in the safety management system of the company, which was then processed using the theory of probability and mathematical statistics. The novelty of the research is in created software for automated predictive safety monitoring of airlines using statistical detection of potentially dangerous changes in the level of safety, based on the analysis of retrospective information obtained as a result of monitoring of the safety of the flight, taking into account the requirements of international standards in the field of civil aviation.

Keywords: monitoring of aircraft incidents, flight safety management, flight safety risks, statistical criterion, monitoring flight safety, statistical analysis, aviation avariology, management of risks, retrospective analysis, statistical forecasting

Аннотация: Предметом исследования в данной работе является оценка возможности и степени эффективности применения самоконфигурирующегося генетического алгоритма глобальной оптимизации (СГА) для автоматизации задачи определения атомной кристаллической структуры новых веществ по данным порошковой рентгеновской дифракции. Предложенный вариант алгоритма СГА исследован на задаче определения известной кристаллической структуры химического соединения Ba2CrO4, в которой требовалось найти расположение 7-ми независимых атомов в элементарной кристаллической ячейке. Для анализа эффективности и определения частоты сходимости структурных моделей к истинной структуре этого вещества в процессе эволюционного поиска было сделано несколько десятков запусков СГА с различными размерами популяций структурных моделей и типами генетических операций. Суть метода самоконфигурирования состоит в том, что подбор оптимальных генетических операторов селекции, скрещивания и мутации из предложенного множества их возможных вариантов производится самим алгоритмом СГА в ходе решения задачи. Вероятности для операторов быть выбранными для генерации очередного поколения популяции структурных моделей адаптируются, исходя из успешности эволюции с помощью этих операторов на предыдущем поколении. Это приводит к автоматическому выбору наилучших операторов, обеспечивающих сходимость структурных моделей к истинной кристаллической структуре. Одной из основных проблем, препятствующих применению стохастических эволюционных генетических алгоритмов для структурного анализа, является необходимость нетривиального эмпирического подбора генетических операторов. Применение самоконфигурируемого генетического алгоритма для автоматизации выбора оптимальных генетических операторов в задаче моделирования атомной кристаллической структуры химических соединений по данным рентгеновской дифракции предложено впервые. При определении кристаллической структуры Ba2CrO4 по СГА достигнута частота сходимости к истинной структуре этого вещества 80%. Это создает возможность разработки автоматизированного эволюционного генетического алгоритма структурного анализа по рентгенодифракционным данным.

Ключевые слова: эволюционные алгоритмы, генетические алгоритмы, самоконфигурация генетических алгоритмов, кристаллическая структура, рентгеновская порошковая дифракция, полнопрофильный анализ, определение кристаллической структуры, самоконфигурация, дифрактограмма, генетические операторы

Abstract: the article is devoted to evaluation of possibility and effectiveness of the use of self-configuring genetic algorithm of global optimization to automate the task of determining the atomic crystal structure of new substances by its powder the x-ray diffraction. The suggested version of the self-configuring genetic algorithm was studied on the problem of determining the known crystal structure of a Ba2CrO4 chemical compound, which required finding the location of 7 independent atoms in the elementary cell of the crystal. To analyze the effectiveness and determining the convergence rate of structural models to the true structure of the substance in the process of evolutionary search the authors performed several dozen launches of selfconfiguring genetic algorithm with different population sizes of structural models and types of genetic operations. The essence of the self-configuration method is in the fact that choice of optimal genetic operators of selection, crossbreeding and mutation from the suggested set of possible variants is performed by the self-configuring genetic algorithm itself while solving the problem. The probability for the operators of being selected to generate the next generation of population of structural models adapts based on the success of evolution by using these operators on the previous generation. This leads to the automatic selection of the best operators providing convergence of structural models to the true crystal structure. One of the main problems that prevent the use of stochastic evolution of genetic algorithms for structure analysis is the need for a non-trivial empirical selection of genetic operators. Applying the self-configuring genetic algorithm to automate the selection of optimal genetic operators in the task of modeling atomic crystal structure of chemical compounds by the X-ray diffraction data is suggested for the first time. In determining the crystal structure of Ba2CrO4 using self-configuring genetic algorithm the convergence rate to the true crystal structure reached 80%. This creates the possibility of developing an automated evolutionary genetic algorithm for structural analysis based on the X-ray diffraction data.

Keywords: evolutionary algorithms, genetic algorithms, self-configuration of genetic algorithms, crystal structure, X-ray powder diffraction, full-profile analysis, determination of crystal structure, self-configuration, diffraction pattern, genetic operators

Аннотация: Проведен краткий анализ рынка электротранспорта, на основе результатов которого сделан вывод об актуальности и востребованности программного приложения для мобильных устройств, измеряющего статические и динамические характеристики электротранспорта. Выполнен обзор современных программных и аппаратных средств для обеспечения пользователей электротранспорта актуальной информацией о состоянии электротранспортного средства. Проведен выбор мобильной операционной системы для реализации данной идеи. Реализован алгоритм работы мобильного приложения c учетом использования аппаратного средства получения необработанных данных. Сформирована архитектура приложения, основанная на основных концепциях и соглашениях выбранной мобильной ОС Android. Работа с технической документацией, обзорными статьями, книжными публикациями по заданной теме. Эксперименты по совместимости ОС с аппаратными устройствами. В представленной статье показана актуальность разработки приложения для мобильного устройства, измеряющего статические и динамические характеристики индивидуальных транспортных средств, оснащенных электродвигателями. Осуществлен краткий анализ конкурирующих аппаратно-программных средств аналогичного назначения. Также разработан алгоритм работы программного приложения, показана архитектура приложения, основанная на методологии Модель-Представление-Контроллер.

Ключевые слова: ОС Android, Характеристики электротранспорта, Электротранспорт, Мобильные приложения, Совместимость устройств, Алгоритм программного приложения, Архитектура MVC, Подключение USB-устройств, USB-OTG, PowerWatcher

Abstract: The authors present a brief analysis of electric transport market and on this basis make conclude the high relevance and demand for software applications for mobile devices, measuring static and dynamic characteristics of electric vehicles. The article reviews modern software and hardware for providing users of electric transport with relevant information about the state of electric vehicles. The authors select the mobile operating system for the realization of this idea. The algorithm of the mobile application is created considering the use of hardware facilities to obtain the raw data. The authors build the application architecture based on the main concepts and conventions of the selected mobile Android OS and study of the technical documentation, review articles, book and publications on a given topic. The article also demonstrates experiments on OS compatibility with hardware devices. The present paper show the relevance of development the mobile application for measuring static and dynamic characteristics of individual vehicles equipped with electric motors. The authors give a brief analysis of competing hardware and software for the same purpose and create the algorithm of the software application, which architecture is based on the methodology of the Model-View-Controller.

Keywords: OS Android, electric transport characteristics, electric transport, mobile applications, devices compatibility, software application algorithm, MVC architectural pattern, connecting USB-devices, USB-OTG, PowerWatcher

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

Аннотация: Поиск пути это задача нахождения наилучшего, оптимального маршрута между двумя точками пространства. Применение алгоритмов поиска пути позволяет управлять перемещением персонажей в трехмерном пространстве с автоматическим обходом препятствий, что позволяет пользователю полностью погрузиться в моделируемую 3D реальность за счет обеспечения решения проблем перемещения программной средой. В статье предлагается модификация метода навигационного графа для поиска пути в трехмерном пространстве за счет задания отдельного навигационного графа для каждого 3D объекта. В этом случае навигационный граф задает пути перемещения внутри и вокруг составного 3D-объекта или вокруг одиночного 3D-объекта. Модифицированный алгоритм в значительной степени требует меньших затрат для задания навигационного графа, позволяет рассчитывать путь с более естественной траекторией передвижения и позволяет производить поиск пути с обходом перемещающихся объектов. Предложенный метод подходит для применения в реальном времени, в том числе благодаря предложенным в данной статье оптимизациям.

Ключевые слова: поиск пути, навигационный граф, алгоритм, оптимизация, расширенный метод, алгоритм А*, navigation mesh, препятствия, динамические объекты, трехмерное пространство

Abstract: Path finding is a task of defining the optimal rout between two points in a space. Use of path finding algorithms allows controlling the moving of a character in 3D space with obstacles being avoided automatically, giving user the opportunity to fully immerse in the simulated 3D reality since the solutions to the problems of avatar moves is provided by the software environment itself. The article presents a modification of the navigation graph method of path finding in 3D space by setting a separate navigation graph for each 3D object. In that case each navigation graph specifies the paths inside and around a complex 3D object or a path around a simple 3D object. The modified algorithm is of significantly less computational cost for setting navigation graph, provides a more natural path and allows finding a rout with bypassing of moving objects. The proposed method is suitable for real-time applications and specifically due to the optimizations suggested in this article.

Keywords: path finding, navigation graph, algorithm, optimization, advanced method, A* algorithm, navigation mesh, obstacles, dynamic objects, 3d space

Аннотация: Мировая тенденция в разработке прикладного программного обеспечения ориентирована на переход к облачным SaaS-проектам. Для хранения данных в облачных приложениях на смену традиционным серверам баз данных приходят сервисы Database as a Service (DBaaS) – база данных как услуга. Сервис хранения предоставляет прозрачный доступ к системе управления базами данных (СУБД) избавляя пользователя от многих задач администрирования данных. Рынок предлагает немало облачных файловых хранилищ корпоративных данных. Однако в задачах автоматизации бизнеса по-прежнему наиболее востребованы реляционные базы данных. А использование SaaS-приложений в малом и среднем бизнесе выдвигает на первый план сокращение стоимости продукта и приводит к выбору в пользу свободно распространяемых СУБД. Среди таких продуктов, расширенной функциональностью выделяется реляционная СУБД PostgeSQL. В предлагаемой работе рассматриваются способы построения масштабируемого и отказоустойчивого DBaaS-хранилища из линейки продуктов PostgeSQL.

Ключевые слова: СУБД, файловые хранилища, корпоративные данные, потоковая репликация баз, оперативный резерв данных, кластер, пользователь, надежность, нагрузочное тестирование, транзакции

Abstract: the global trend in software development is focused on the cloud-based SaaSprojects. The traditional database servers are replaced by Database as a Service (DBaaS) in order to store the data in cloud-based application. The service of data storage provides transparent access to the database management system (DBMS) relieve the user from many tasks of data administration. The market offers many solutions for cloud file storage of corporate data. However, the relational databases are still in demand for solving the tasks of business automation and the use of SaaS-applications in small and medium business highlights the product’s cost lowering and leads to the choice in favor of open-source DBMS. Among such products the RDBMS PostgeSQL has enhanced functionality. This article is devoted to the ways of building a scalable and fail-safe DBaaS storage of PostgreSQL product line.

Keywords: databases, file storage, corporate data, streaming database replication, operating data reserve, cluster, user, reliability, load testing, transaction

Аннотация: В задаче визуализации информации возникает проблема представления в наглядной и приемлемой форме результатов исследования. Традиционные инструменты в этой области в недостаточной мере способны решить задачу визуализации. Так для визуализации данных имеющих привязку в ГИС необходимы временные, ресурсные затраты и как правило, подготовка специалистов. В тоже время, инструмент GeoFlow, позволяет быстро и эффективно визуализировать данные, а также проводить их анализ, накладывая слои на картографическую основу. Целью данного исследования является выявление потенциальных возможностей и преимуществ исследуемого программного модуля, а также возможность применения её на практике при анализе многопараметрических геопространственных данных. В работе исследуются модельные многопараметрические статистические данные, имеющие геопространственную привязку, а также современные методы их визуализации. Научная новизна исследования заключается в постановке и решении задач визуализации информации её анализа имеющих пространственную привязку и позволяет наглядно отобразить изменения, тенденции и закономерности. Визуализация данных с помощью данной программы позволяет конструировать динамические сцены, которые повышают информативность и увеличивают степень понимания и, несомненно, дают преимущество перед другими видами визуализации. Добавляя возможности 3D-визуализации данных на карте в виде различных диаграмм с возможностями анимации, которые отсутствуют в таких современных ГИС как ArcGis, MapInfo и др.

Ключевые слова: Визуализация данных, ГИС технологии, геопривязка, GeoFlow, картографиская основа, геостатистика, анализ информации, методы визуализации, многопараметрические данные, программы визуализации

Abstract: the task of visualization of information leads to a problem of acceptable and illustrative representation of the research results. Traditional tools for this area are not fully capable of solving the problem of visualization. Thus the visualization of data with geographic binding requires time, resources and in most special stuff training. At the same time GeoFlow instrument allows to quickly and eff ectively visualize data, analyze it and place as layers above the map. The aim of this research is to identify potential features and benefits of the studied software module, as well as the possibility of using it in practice when analyzing multiparameter geospatial data. The authors study modular multiparameter statistic data with geospatial binding as well as modern methods of its visualization. The scientific novelty of this study is in the formulation of the problem and in the solution of the problem of data visualization with geospatial binding that allows to visually display changes, its’ trends and principles. Data visualized with the presented program allows building dynamic scenes that increase the informativeness and the level of understanding giving an advantage over other types of visualization. The described method also allows adding 3D-visualisations over the map (such as animated diagrams) that are lacking in modern GIS such as ArcGis, MapInfo, etc.

Keywords: data visualization, GIS technologies, geotagging, GeoFlow, cartographic base, geostatistics, data analysis, visualization techniques, multi-parameter data, visualization software

Аннотация: Описывается метод определения параметров системы нечеткого логического вывода Мамдани из условия ее идентичности системе Такаги-Сугено. Обосновываются свойства, которым должны удовлетворять обе системы как универсальные аппроксиматоры для их идентичности. Приводится алгоритм формирования функций принадлежности правых частей правил системы Мамдани и метод формирования системы в целом. Эффективность предложенного метода подтверждается экспериментами.

Ключевые слова: нечеткая логика, нечеткий логический вывод, Мамдани, Такаги-Сугено.

Abstract: the article describes a method of determining the parameters of Mamdani fuzzy inference system based on its identity with the Takagi-Sugeno system. The author substantiates the properties that can be used as universal apprximators for both systems. The article introduces an algorithm of formation functions of membership of the right-hand parts of the Mamdani rules and the method of formation of the system as a whole.

Keywords: Software, fuzzy, logic, Mamdani, Takagi, approximator, Sugeno, automatization, identity, output.

Аннотация: Наличие у современных ПЛИС DSP-блоков и большого количества портов ввода/вывода позволяет с успехом синтезировать на них алгоритмы цифровой обработки сигналов. Система остаточных классов (СОК) подразумевает многопоточность вычислений и, таким образом, ПЛИС очень хорошо подходят для реализации алгоритмов с ее использованием, поскольку вычисления в каналах СОК происходят параллельно и независимо друг от друга. Известно, что ПЛИС – это микросхема, логика работы которой определяется не при ее создании, а задается посредством программирования в специализированных программных пакетах. Одной из таких сред является Quartus II. Большой интерес для разработчиков спецпроцессоров ЦОС представляет реализация БПФ с использованием СОК на ПЛИС Altera Cyclone II. В предлагаемой статье приведены результаты разработки конфигурационного файла для реализации БПФ в СОК на ПЛИС фирмы Altera Cyclone II в среде разработки Altera Quartus II с примением языка описания аппаратуры Verilog. Описана работа ПЛИС под управлением разработанного файла. Получены временные характеристики и оценены погрешности вычислений.

Ключевые слова: Программное обеспечение, ПЛИС, система остаточных классов, быстрое преобразование Фурье, дискретное преобразование Фурье, Verilog, Quartus II, конфигурационный файл, модуль СОК, вычет СОК

Abstract: the presence of the DSP-block and a large number of I/O ports in modern FPGAs allows to use them for a successful synthesis of the digital signal processing algorithms. The system of residual classes involves multithreading of computations, thus FPGAs are very well suited for the implementation of these algorithms, since the computations in the channels of the system of residual classes are carried out in parallel and independent from each other. It is known that the FPGA is a microchip, the logic of which is not determined on creation but is set up by programming in specialized software, such as Quartus II. Developers of the special processors DSP are highly interested in the realization of FFT using the system of residual classes on FPGA Altera Cyclone II. The article shows the results of the development of the conriguration file for realization of FFT using the system of residual classes on FPGA Altera Cyclone II in the development environment Altera Quartus II using the Verilog language of the hardware description. The author describes the FPGA work under the developed configuration file. The article presents timing characteristics and estimated calculation errors.

Keywords: Software, FPGA, residual classes system, fast Fourier transformation, discrete Fourier transformation, Verilog, Quartus II, configuration file, residual classes system module, residual classes system deduction

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

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

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