Выпуск № 3 (2024)
Системный анализ, управление и обработка информации
Аннотация: В работе проведен анализ существующих условий, возможностей, областей и направлений приложений системной инженерии как междисциплинарного подхода, управляющего полным техническим и организаторским усилием, требуемым для преобразования ряда потребностей заинтересованных сторон, ожиданий и ограничений в решение и для поддержки этого решения в течение его жизни. При этом под системой понимается комбинация взаимодействующих элементов, упорядоченная для достижения одной или нескольких поставленных целей. Выявлено 10 тенденций в развитии системной инженерии на перспективу 10-12 лет. С учетом выявленных тенденций определены роль и место системной инженерии в решении актуальных практических задач в контексте «Стратегии национальной безопасности Российской Федерации».
Ключевые слова: модель, мониторинг, риск, система, системная инженерия, технология
Номера страниц: 4-20.
Аннотация: Актуальность разработки национального стандарта «Информационные технологии. Беспилотные авиационные системы. Интероперабельность» обусловлена наличием множества несовместимых технических решений различных производителей и следует из Стратегии развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года. Эффективное развитие систем связи пилотируемой и беспилотной авиации затруднено, в первую очередь, по причине отсутствия единых протоколов информационно-логического взаимодействия и представляет сложную научно-техническую и организационно-методическую проблему. Предложен подход к разработке национального стандарта «Информационные технологии. Беспилотные авиационные системы. Интероперабельность». Рассмотрена методика обеспечения интероперабельности беспилотных авиационных систем, включающая ряд этапов в соответствии с ГОСТ Р 55062. Применительно к беспилотным авиационным системам описаны этапы разработки концепции интероперабельности, архитектуры, проблемно-ориентированной модели, планирования разработки национальных стандартов, анализа и отбора существующих стандартов, формирования, реализации и аттестационного тестирования профиля интероперабельности. Выполнен обзор стандартов, относящихся к области интероперабельности беспилотных авиационных систем, включая ряд стандартов ISO/IEC и STANAG. Статья подготовлена на основе материалов и доклада, представленного на XIII Международной научной конференции «ИТ Стандарт 2024».
Ключевые слова: беспилотная авиационная система, беспилотный летательный аппарат, интероперабельность, стандарты, модель, профиль интероперабельности, сетецентрические информационно-управляющие системы, линии связи, протоколы
Номера страниц: 21-30.
Аннотация: В работе изложены ожидания заинтересованных сторон от прогнозирования рисков в жизненном цикле различных систем. Проведен анализ математических и технологических ограничений, предположений и допущений, обусловливающих применимость предложенных для применения моделей и методов. Раскрыты прикладные возможности в извлечении скрытых знаний с использованием вероятностного моделирования. Реализация выявленных прикладных возможностей продемонстрирована примерами. Предложен вариант технического облика технологии решения задач системной инженерии на основе интеллектуальной инфраструктуры глобально распределенного прогнозирования рисков.
Ключевые слова: модель, метод, риск, система, системная инженерия, технология
Номера страниц: 31-51.
Аннотация: Рассматривается задача настройки параметров типовых регуляторов для стабилизации скорости и курса автономного мобильного робота. Для решения задачи используется технология многокритериального выбора параметров, основанная на случайном зондировании многомерного пространства оптимизируемых параметров с последующим построением приближенной границы точек Парето. В качестве критериев для оптимизации выбраны параметры «степень устойчивости» и «колебательность». Проведены испытания настроек при помощи имитационной модели, разработанной в среде «универсальный механизм».
Ключевые слова: типовой регулятор, мобильный робот, многокритериальный выбор, точки Парето, степень устойчивости, колебательность
Номера страниц: 52-63.
Аннотация: В связи со структурными изменениями образовательной системы РФ от влияния внедрения зарубежных стандартов в период с 2007 по 2023 год целью данной работы является выполнение исследования изменения количества выпускников по программам бакалавриата, магистратуры и специалитета за период наблюдения для дальнейшего прогноза его изменения до 2027 года. Методами исследования, применяемыми в данной работе, являются проведение анализа изменения количества выпускников по программам бакалавриата, магистратуры и специалитета за период наблюдения с 2007 по 2023 год и выполнение моделирования на основе интервального прогнозирования этого изменения до 2027 года. В результате проведенной работы выявлены зависимости, описываемые полиномом третьей степени, изменения количества выпускников за наблюдаемый период по трем программам, вызванных внедрением Болонской системы и применением компетентностного подхода для оценивания уровня освоения учебных программ в систему образования РФ. В том числе выявлены и описаны причины, связанные с этими нововведениями, оказывающие влияние на увеличение количества выпускников по одним программам и уменьшение по другим. А также построена трендовая модель и выполнена верификация прогноза. Проведен анализ изменения, вызванных вследствие внедрения зарубежных стандартов, количества выпускников по программам бакалавриата, магистратуры и специалитета за наблюдаемый период с 2007 по 2023 год, который позволил выполнить прогноз этого изменения до 2027 года. Начиная с 2022 года, прогнозируется с вероятностью 90% увеличение количества специалистов на ≈560%, снижение количества бакалавров и магистров на ≈56% и ≈93% соответственно к 2027 году.
Ключевые слова: интервальное прогнозирование, Болонская система, компетентностный подход, трендовая модель, ошибка прогноза
Номера страниц: 79-86.
Аннотация: В работе рассмотрены аспекты и параметры, составляющие содержание технического уровня интероперабельности, проводится анализ исследований, связанных с вопросами технической интероперабельности информационных систем в части определения и обоснования параметров готовности систем к взаимодействию между собой. В результате анализа была выявлена недостаточная проработка научно-методического аппарата при проведении оценки уровня готовности систем к взаимодействию между собой на современном этапе исследований. В работе показано, что уровень готовности систем к взаимодействию зависит от набора параметров готовности объектов и систем к взаимодействию между собой. Выявлено, что в число таких параметров входят как внутренние параметры, характеризующие уровни готовности объектов и подсистем внутри конкретной системы, так и внешние параметры, определяющие готовность к взаимодействию двух (или более) систем. Для каждого из рассматриваемых параметров введены и описаны уровни этой готовности – от уровня 0 («неподготовленный») до уровня 4 («адаптивный»). В работе предложена методика оценки уровня готовности систем к взаимодействию между собой, учитывающая внутренние и внешние параметры готовности объектов и систем к взаимодействию. Проведена оценка уровня готовности систем к взаимодействию между собой на примере двух информационных систем – системы «Бонч.РИД» (разработчик - Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича) и сервиса федерального института промышленной собственности (ФИПС) «Подача заявки на изобретение, полезную модель, товарный знак». Сделан вывод о готовности к взаимодействию этих информационных систем. Предложены направления дальнейших исследований в целях применения полученных и разработки новых элементов научно-методического аппарата, обеспечивающих повышение качества интероперабельности на техническом уровне при взаимодействии различных подсистем информационных систем и их компонентов на семантическом и организационном уровнях. Представляется актуальным использовать элементы предложенной методики при оценке уровня технической интероперабельности по другим параметрам, в том числе по параметрам совместимости сетевых протоколов, интерфейсов и требований по качеству обслуживания.
Ключевые слова: интероперабельность, техническая интероперабельность, информационная система, готовность к взаимодействию, уровень зрелости системы
Номера страниц: 97-109.
Вычислительные системы и элементы
Аннотация: В современных проектах по созданию цифровых устройств вычислительной техники широко применяются программируемые логические интегральные схемы. Для решения задач на их основе необходимым условием является применение программаторов. Разные производители интегральных схем обычно используют собственные разработки, доступ к которым часто затруднен. В работе представлена методика создания универсального программатора, который соответствует требованиям одновременно нескольких производителей. Особенностью решения является применение в составе программатора JTAG интерфейса, который позволяет использовать его для задач отладки и тестирования основных блоков разрабатываемого устройства. Исследованы возможности технологии периферийного сканирования JTAG для данного класса устройств. Разработан вариант модели универсального программатора для использования для ПЛИС различных производителей. Результаты подтверждаются экспериментальными исследованиями, которые проводились на реальной аппаратуре. Показаны практические этапы выполнения проекта, определены количественные значения параметров. Разработаны рекомендации по всему маршруту проектирования цифрового устройства в системе автоматизированного проектирования для возможности полной разработки и получения работоспособного изделия на производстве. Предложен метод проведения эксперимента с использованием макета универсального программатора. Результаты экспериментальных исследований подтвердили правильность выбранного решения.
Ключевые слова: универсальный программатор, интерфейс JTAG, программируемые логические интегральные схемы, отладка, тестирование, проектирование
Номера страниц: 63-78.
Системное программирование
Аннотация: В статье рассматриваются вопросы проектирования и использования разработанной библиотеки llvm2py, предназначенной для быстрого создания на языке Python статических анализаторов программ для промежуточного представления LLVM. Обосновывается необходимость создания рассматриваемой библиотеки, а также выбор конкретных архитектурных решений. С использованием библиотеки llvm2py разработан инструмент статического анализа степени распараллеливания линейных участков кода. Данный инструмент позволяет для конкретного линейного участка получить коэффициент его ускорения с использованием абстрактного параллельного LLVM-процессора, а также узнать мини-мальное число параллельно работающих функциональных узлов этого процессора, обеспечивающих максимальное значение коэффициента ускорения. Для разработанного инструмента получены экспе-риментальные оценки на примере десяти известных алгоритмов, реализованных на языке C. Приведе-на статистика распараллеливания для наиболее ускоряемого линейного участка кода каждой из про-грамм за счёт параллелизма уровня команд. На примере тестирования алгоритма JPEG, в частности, было достигнуто ускорение выполнения линейного участка кода в 5,4 раза при минимальном исполь-зовании количества функциональных узлов процессора, равном 6 узлам.
Ключевые слова: LLVM, LLVM IR, Python, llvm2py, статический анализ, распараллеливание, ярусно-параллельная форма, параллелизм уровня команд, линейный участок, граф зависимостей
Номера страниц: 87-96.
Архив выпусков
№ 3
2024
№ 2
2024
№ 1
2024
№ 4
2023
№ 3
2023
№ 2
2023
№ 1
2023
№ 4
2022
№ 3
2022
№ 2
2022
№ 1
2022
№ 4
2021
№ 3
2021
№ 2
2021
№ 1
2021
№ 4
2020
№ 3
2020
№ 2
2020
№ 1
2020
№ 4
2019
№ 3
2019
№ 2
2019
№ 1
2019
№ 4
2018
№ 3
2018
№ 2
2018
№ 1
2018
№ 4
2017
№ 3
2017
№ 2
2017
№ 1
2017
№ 4
2016
№ 3
2016
№ 2
2016
№ 1
2016
№ 4
2015
№ 3
2015
№ 2
2015
№ 1
2015
№ 3
2014