НАУКА ТЕХНОЛОГИИ ИННОВАЦИИ · 2020. 8. 19. · 2 УДК 62(063) ББК...

1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

НАУКА

ТЕХНОЛОГИИ

ИННОВАЦИИ

Сборник

научных трудов

г. Новосибирск, 05-09 декабря 2016 г.

в 9-и частях

Часть 1

НОВОСИБИРСК

2016

2

УДК 62(063)

ББК 72.5я431

Н34

Н34 НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ. ИННОВАЦИИ //Сборник научных

трудов в 9 ч. / под ред. асс. Макарова С.В. – Новосибирск: Изд-во

НГТУ, 2016. – Часть 1. – 137 с.

ISBN 978-5-7782-3082-8

ISBN 978-5-7782-3083-5

В сборнике публикуются материалы по научным направлениям:

«Информатика, автоматика, вычислительная и измерительная техника»

Проект выполнен при поддержке Министерства образования и науки

Российской Федерации в рамках Программы развития деятельности

студенческих объединений образовательных организаций высшего

образования на 2016 год (ПРДСО-2016).

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

Председатель Оргкомитета: Батаев А.А., д.т.н., профессор, ректор НГТУ

Зам. председателя Оргкомитета: Вострецов А.Г., д.т.н., профессор, проректор по научной работе НГТУ

Гурова Е.Г., к.т.н., доцент, директор ЦНТРС

Программный комитет:

Драгунов В.П., д.т.н., профессор, начальник ОПК ВК

Корель И.И., к.ф-м.н., доцент, декан ФТФ

Осьмук Л.А., д.социол.н., профессор, директор ИСТР

Поляков С.А., к.ю.н., доцент, декан ЮФ

Рева И.Л., к.т.н., доцент, декан АВТФ

Ромм М.В., д.ф.н., профессор, декан ФГО

Саленко С.Д., д.т.н., профессор, декан ФЛА

Тимофеев В.С., д.т.н., профессор, декан ФПМИ

Хайруллина М.В., д.э.н., профессор, декан ФБ

Хрусталев В.А., д.т.н., профессор, декан РЭФ

Чернов С.С., к.э.н., доцент, декан ФЭН

Штанг А.А., к.т.н, доцент, декан ФМА

Янпольский В.В., к.т.н. доцент, декан МТФ УДК 62(063)

ББК 72.5я431

ISBN 978-5-7782-3083-5 © Коллектив авторов, 2016

ISBN 978-5-7782-3082-8 © Новосибирский государственный технический университет, 2016

3

НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ – ИНФОРМАТИКА,

АВТОМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ

ТЕХНИКА

Секция АВТОМАТИКА, ИЗМЕРЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННАЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ

КОМПЛЕКС ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ – ИСПЫТАНИЕ

ПОГРУЖНОГО КАБЕЛЯ

В.С. Апалишин

Научный руководитель: к.т.н., зав. каф. ОСУ,

НИИ ТПУ, М.А. Иванов

Томский политехнический университет,

г. Томск, [email protected]

Статья посвящена анализу установки "ИДИЗ-3", предназначенной

для испытания погружного кабеля, и описанию разработки

собственной установки, которая перекроет все недостатки аналога и

полностью его превзойдёт.

This article analyzes the installation "IDIZ-3", designed to test the sub-

mersible cable, and the description of the development of his own installa-

tion, which will block all analog defects and completely surpass.

УЭЦН (установка электроцентробежного насоса) - обычный

насосный агрегат, только тонкий и длинный. И умеет работать в среде

отличающейся своей агрессивностью к присутствующим в ней

механизмам. Состоит он из погружного насосного агрегата

(электродвигатель с гидрозащитой + насос), кабельной линии, колонны

НКТ, оборудования устья скважины и наземного оборудования

(трансформатора и станции управления) [1]. Кабель должен проходить

периодические испытания на соответствие нормам и паспорту.

Испытание проводится высоким напряжением в специальной установке

[2].

На каждую жилу кабеля поочередно и постепенно подаётся

напряжение, через некоторое время кабель переходит в состояние

насыщения. Считается, что кабель прошел приемо-сдаточное

испытание, если значения токов утечки не более определённого

значения в соответствии с нормативным документом. По результатам

4

испытания кабель ремонтируется или отправляется обратно на

промысла.

Для испытания кабеля существует стенд «ИДИЗ-3», который

включает в себя следующие блоки: блок управления; высоковольтный

генератор; высоковольтный коммутатор; клеммная коробка.

Высоковольтный генератор установки вырабатывает напряжение от

1 кВ до 25 кВ, величина которого устанавливается программно,

посредством ПК, и через блок высоковольтного коммутатора подается

на испытуемый кабель. Программное обеспечение задает

последовательность переключения токопроводящих жил кабеля,

измерение тока утечки, величину испытательного напряжения, скорость

нарастания и время испытания, отображает графики изменений

измеренных величин в реальном масштабе времени [3].

Установка обладает рядом недостатков: сложность ремонта (при

поломке придется менять весь блок); устаревшие технические решения;

недочеты программного обеспечения (БД временами работает

некорректно); высокая стоимость стенда. Все эти недостатки

подтолкнули на разработку собственной установки (комплекса

технических средств) для тестирования погружного кабеля.

В состав комплекса входит уже готовые решения (отдельные

элементы), которые закупаются у конечных производителей и задачей

являлось только заставить их вместе работать и выполнять

поставленную задачу. Использование готовых решений означает, что

ремонт будет более простым и быстрым, чем у аналога.

Для управления электроавтоматики комплекса используется

контроллер компании «ОВЕН» (г. Москва), связь с программным

обеспечением на ПК осуществляется через интерфейс Ethernet.

Программа управления комплексом для контроллера была написана на

языке CFC (высокоуровневый язык графического программирования) в

среде разработки CoDeSys.

Генерирование напряжения происходит за счет регулируемого

высоковольтного источника питания компании «Мантигора» (г.

Новосибирск), в который уже встроены датчики тока и напряжения.

Снятие показаний осуществляется путем использования драйвера ftd2xx

через интерфейс USB.

Чтобы коммутировать подачу напряжения на жилы кабеля и

осуществить автоматическое переключение фаз используются

магнитные пускатели. Жилы кабеля подсоединяются к клеммной

коробке, в которой расположены изоляторы. Программное обеспечение

на ПК было разработано в среде Microsoft Visual Studio 2015 на языке

C#. Испытание кабеля происходит в автоматическом режиме:

5

После ввода данных о кабеле и нажатии кнопки «Начать»,

контроллер подаёт сигнал коммутатору о том, что необходимо

включить первую фазу для подачи на кабель напряжения.

Высоковольтный источник подаёт напряжение на жилы кабеля и на

графике в программном обеспечении пользователя отображаются

текущие показатели напряжения и тока утечки. По истечении времени

жила кабеля автоматически разряжается и напряжение подается на

следующую жилу. Контроллер и программное обеспечение

осуществляют правильность проведения испытания. После завершения

испытания готовится протокол и ПО предлагает отправить его на

печать.

На данном этапе происходит тестирование и отладка комплекса,

поиск ошибок и оптимизация кода программного обеспечения. На

Рисунке 1 отображен график испытания кабеля.

Рисунок 1 – График тока утечки и напряжения при тестировании

комплекса 11.10.16 г.

В результате анализа проделанной работы можно сделать вывод, что

разрабатываемый комплекс технических средств для испытания

погружного кабеля высоким напряжением движется в правильном

направлении к выполнению поставленной задачи и превосходит аналог.

Текущие испытания кабелей проходят успешно, ошибки исправляются,

6

и, в скором времени, планируется внедрить установку в производство,

сертифицировать установку и наладить производство.

Литература:

1. Установка электроцентробежного насоса (УЭЦН)

[Электронный ресурс]. – URL: http://vseonefti.ru/upstream/ustanovka-

ESP.html (дата обращения: 05.04.2016).

2. ГОСТ 51777-2001. Кабели для установок погружных

электронасосов. Общие технические условия = Cables for installations of

submersible electric pumps. General specifications. – Введ. 2002-30-06. –

М.: Госстандарт России, 2001. – 16 с.

3. Измерения электрических параметров погружного кабеля

«ИДИЗ-3» (Руководство по эксплуатации). – М.: ООО «Научно-

технический центр «Электроник» - г. Омск, 2008. – 24 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ

КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Д.А. Веревкин

Научный руководитель: к.т.н., доцент В.В. Вихман

Новосибирский государственный технический университет,

г. Новосибирск, [email protected]

В данной статье рассматривается проблема построения системы

обеспечения информационной безопасности. Сложность построения

такой системы заключается в необходимости рассматривать

защитные меры в комплексе, которые должны охватить правовую,

организационную и техническую составляющую. В работе ставиться

цель создать методологический подход к построению комплексной

системы безопасности на основе существующих методик.

This article deals with the problem of building the information security

system. The complexity of building such a system is the need to consider pro-

tective measures in the complex, which should cover the legal, organizational

and technical component. The paper aims to establish a methodological ap-

proach to the construction of an integrated security system based on existing

methods.

Обеспечение информационной безопасности является важным

аспектом при функционировании любой организации. Без правильно

7

построенной защиты активов организация может столкнуться с

потерями от угроз, которые можно было предотвратить.

При решении вопроса обеспечения безопасности организации важно

подходить к реализации защиты в комплексе. Так, например, можно

реализовать меры по предотвращению несанкционированного доступа к

информационным ресурсам извне организации, но из-за недостаточной

осведомленности сотрудников организации может произойти утечка

важной информации или злоумышленником может оказаться сам

сотрудник.

Процесс реализации информационной безопасности непрерывный и

цикличный, после ввода системы безопасности в эксплуатацию

необходимо анализировать инциденты информационной безопасности,

новые нормативные акты и наблюдать за новыми технологиями в

области информационных технологий для корректировки системы

безопасности, чтобы эффективно выполнять задачи защиты

информации и соответствовать новым требованиям постоянно

обновляющейся информационной системы.

Целью настоящей работы является исследование существующих

методов разработки комплексной системы безопасности и создание на

их основе методологического подхода, позволяющего повысить

надежность функционирования комплексной системы безопасности и

снизить финансовые затраты при реализации системы.

Для достижения цели работы был проведён аналитический обзор по

теме работы, обзор нормативных актов, ресурсов сети Internet и

литературы с использованием учебников, монографий. Произведена

оценка актуальности работы. Определен объект и предмет

исследования. Сформулированы цели и задачи исследования. Выделены

предполагаемые результаты исследования.


1. ГОСТ Р ИСО/МЭК 13335-1-2006. Информационная технология.

Методы и средства обеспечения безопасности. Часть 1. Концепция и

модели менеджмента безопасности информационных и

телекоммуникационных технологий = Information technology. Security

techniques. Part 1. Concepts and models for information and communications

technology security management. – Введ. 2007-06-01. – М.:

Стандартинформ, 2007. – 19 с.

2. ГОСТ Р ИСО/МЭК 27002-2012. Информационная технология.

Методы и средства обеспечения безопасности. Свод норм и правил

менеджмента информационной безопасности. Введ. 2014-01-01. - М.:


8

3. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 18044-2007. Информационная технология.

Методы и средства обеспечения безопасности. Менеджмент инцидентов

информационной безопасности = Information technology. Security tech-

niques. Information security incident management. – Введ. 2008-07-01. - М.:


4. Мельников В.П., Клейменов С.А., Петраков А.М., Информационная

безопасность и защита информации: учеб. пособие для студ. высш.

учеб. заведений под. ред. С.А.Клейменова. – 3-е изд., стер. – М.:

Издательский центр «Академия», 2008. – 336 с.

ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИСПДН

А.С. Голдобина, Ю.А. Исаева

Научный руководитель: старший преподаватель В.В. Селифанов

Новосибирский государственный университет

экономики и управления, г. Новосибирск,

isaeva.d.w@gmailcom, [email protected]

В современном мире безопасность информации является одной из

актуальных задач безопасности. Персональные данные, которые

собираются для обработки, требуют серьезной защиты. Требования к

обеспечению безопасности персональных данных в информационной

системе регламентируются законодательными и нормативно-

правовыми актами. При этом, необходимо определить перечень

актуальных угроз, разработать систему защиты информации и

провести её оценку эффективности. Целью статьи являются

особенности оценки соответствия системы защиты ИСПДн.

In world information security is one of the urgent tasks of security of the

information system. Personal data collected for processing, require a serious

defense. Requirements to ensure the security of personal data in the infor-

mation system are regulated by legislative and normative-legal acts. In this

case, you must define the list of current threats, develop a security system

and test it effectiveness. The purpose of this paper is the peculiarities of con-

formity assessment system of protection information system of personal data.

Рекомендуемой процедурой при оценке эффективности всех

объектов информатизации, на которых предусмотрена обработка

информации ограниченного, распространения, является аттестация.

Аттестация, как форма оценки эффективности, является

обязательной процедурой для государственных информационных

9

систем, обрабатывающих и хранящих персональные данные [3]. Для

информационных систем персональных данных (ИСПДн) эта процедура

носит добровольный характер, и решение о ее проведении принимается

оператором персональных данных (ПДн).

Целью оценки эффективности систем защиты является

подтверждение работоспособности информационной системы

организации с внедрёнными в её инфраструктуру средствами и

системами защиты ПДн и подтверждение соответствия ИСПДн

требованиям к безопасности информации, предъявляемым согласно

присвоенному ей уровню защищённости и принятой модели угроз, с

получением документа, удостоверяющего соответствие [4].

Нечёткое понимание операторами некоторых положений

нормативно-правовых актов в области оценки эффективности ИСПДн

требованиям безопасности информации может привести к неточностям

в организационно-распорядительной документации и ошибкам в

системе управления информационной безопасностью, ведущим к

наложению запрета на обработку ПДн в ИСПДн.

В соответствии с пп.4 п. 2 статьи 19 Федерального закона «О

персональных данных» обеспечение безопасности персональных

данных достигается, в том числе, проведением «оценки эффективности

принимаемых мер по обеспечению безопасности персональных данных

до ввода в эксплуатацию информационной системы персональных

данных (ИСПДн)».

По результатам оценки оформляется заключение. К заключению

прилагаются протоколы оценки, подтверждающие полученные при

оценке результаты и обосновывающие приведенный в заключении

вывод [1]. В случаях, когда нарушение безопасности персональных

данных, обрабатываемых в ИСПДн, может привести к значительным

негативным последствиям для субъектов персональных данных,

рекомендуется проведение добровольной аттестации по требованиям

безопасности информации.


1. Селифанов В.В., Евстратенко Е.С., Таратынова У.В.

«Построение системы защиты информации государственной системы с

учётом управления рисками информационной безопасности». Научные

исследования: от теории к практике. 2016. № 1. С. 154.

2. Евстратенко Е.С., Селифанов В.В., Таратынова У.В.

«Построение системы защиты информации государственной

информационной системы с учётом политик информационной

безопасности, разработанных в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК

10

2700». Научные исследования: от теории к практике. 2016. № 1 (7). С.

157-159.

3. Селифанов В.В., Горбач Р.А., Ремизова В.А. «Альтернативная

измерительная площадка как основа лабораторного стенда для обучения

студентов». Информационное противодействие угрозам терроризма.

2015. № 24. С. 261-267.

4. Селифанов В.А., Селифанов В.В. «Способ моделирования

процессов управления техническими средствами и система для его

осуществления». Патент на изобретение RUS 2331096 08.02.2007

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ,

ОЦЕНКА ИХ СООТВЕТСТВИЯ ПОЛОЖЕНИЯМ ПРИКАЗА

ФСТЭК РОССИИ №31

А.В. Голубева, А.А. Юдина

Научный руководитель: старший преподаватель В.В.Селифанов

Новосибирский государственный университет экономики и

управления, г. Новосибирск, [email protected],

[email protected]

Целью написания данной статьи является формулировка методики

проведения оценки соответствия автоматизированной системы

управления технологическими и производственными процессами

положениям приказа ФСТЭК России от 14 марта 2014 года №31. Для

достижения этой цели были изучены положения приказа и связанных с

ним документов. В результате был подробно описан поэтапный

алгоритм проведения оценки соответствия: проверка правильной

классификации АСУ ТП, перечень необходимой документации для

проведения проверки, проверка правильности реализации мер защиты.

This article devoted to formulation the methodic of conformity assessment

of industrial automation and control system (IACS) in accordance with the

order from FSTEC of Russia №31 from March 14, 2014. Paragraphs of the

order and documents linked on it was explored for succeed. The «step by

step» algorithm of conformity assessment was described in details as the re-

sult: the test of correctness of classification IACS, the list of necessary docu-

mentation for audit, the inspection of correct realization of security

measures.

11

В современных условиях тема защиты автоматизированных систем

управления (АСУ), как одного из ключевых элементов критически

важных и потенциально опасных объектов, выходит на первый план.

Нарушение информационной безопасности автоматизированной

системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) «может

привести к возникновению опасности для жизни и здоровья людей и

окружающей природной среды», поэтому обеспечение состояния

защиты информации в подобных системах является актуальным

вопросом.

В настоящее время проблема обеспечения безопасности информации

на должном уровне в таких системах в Российской Федерации

регламентируется приказом ФСТЭК России от 14 марта 2014 года №31

«Об утверждении Требований к обеспечению защиты информации в

автоматизированных системах управления производственными и

технологическими процессами на критически важных объектах,

потенциально опасных объектах, а также объектах, представляющих

повышенную опасность для жизни и здоровья людей и окружающей

природной среды».

Приказ содержит рекомендации и требования для [1]: лиц,

устанавливающих требования к защите информации в АСУ

(заказчиков); лиц, обеспечивающих эксплуатацию АСУ (операторов);

лиц, привлекаемых к внедрению АСУ (разработчиков).

Исходя из положений данного приказа, в статье описаны три шага,

которые должен включать в себя аудит АСУ ТП:

1) проверка правильности определения уровня важности и класса

АСУ ТП;

2) проверка состава и содержания документов;

3) проверка правильности реализации мер защиты.

Описание первого пункта включает в себя: перечень случаев, в

которых проверку акта классификации АСУ ТП следует проводить в

соответствии с другими документами; классификацию в соответствии с

приказом №31; определение уровня важности, а соответственно и

правила перечня критически важной информации; действия оператора

(заказчика).

В пункте проверки состава и содержания документов затрагиваются

этапы жизненного цикла АСУ ТП, приводится таблица с требованиями

к документации на такую автоматизированную систему (название

документа и требования к содержанию в соответствии с приказом №31).

Последний пункт включает в себя: проверку корректности выбора

мер защиты; минимальные требования к мерам защиты информации в

12

АСУ ТП, изложенные в таблице; таблицу с соотнесением классов

защищенности АСУ ТП и средств защиты информации.

В случае если автоматизированная система управления

производственным и техническим процессами удовлетворяет всем

пунктам описанной методики оценки, можно сделать вывод о ее

соответствии положениям Приказа ФСТЭК России № 31 и о том, что в

ней реализован комплексный подход к обеспечению защиты

информации, включающий применение технических и

организационных мер на всех этапах жизненного цикла системы.


1. Приказ ФСТЭК России №31 от 14.03.2014 «Об утверждении

Требований к обеспечению защиты информации в автоматизированных

системах управления производственными и технологическими

процессами на критически важных объектах, потенциально опасных

объектах, а также объектах, представляющих повышенную опасность

для жизни и здоровья людей и для окружающей природной среды».

2. Смирнов М.Б. Подход к формированию требований к защите

АСУ ТП в соответствии с требованиями приказа ФСТЭК России от

14.03.2014 / М.Б Смирнов // Защита информации. Инсайд. – 2016. – №2.

– с. 25-29.

3. ГОСТ Р 51583-2014. Защита информации. Порядок создания

автоматизированных систем в защищенном исполнении. Общие

положения.

4. ГОСТ 34.603-92. Информационная технология. Виды

испытаний автоматизированных систем.


Построение системы защиты информации государственной

информационной системы с учетом политик информационной


27001 // Научные исследования: от теории к практике. 2016. № 1 (7). С.

157-159.


Построение системы защиты информации государственной системы с

учетом управления рисками информационной безопасности // Научные

исследования: от теории к практике. 2016. № 1. С. 154.

7. Селифанов В.В., Горбач Р.А., Ремизова В.А. Альтернативная


// Информационное противодействие угрозам терроризма. 2015. № 24.

С. 261-267.

13

ЦЕНТР РЕАГИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА

ИНЦИДЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ (SOC)

Е.В. Голубева, А Д. Коротеева

Научный руководитель: Е.С. Евстратенко



[email protected]

В последнее время Security Operation Center (SOC) активно

набирает популярность. Вопросами построения такого центра

интересуются практически все: от банков и страховых компаний до

крупных промышленных предприятий.

Recently, Security Operation Center (SOC) is actively gaining popularity.

Questions of construction of such a center interested in almost everything:

from banks and insurance companies to large enterprises.

Интерес к Security Operation Center (SOC) вызван постоянно

усовершенствующими атаками потребностью в современном

инструменте противодействия им. В любой организации SOC является

важнейшим компонентом подразделения информационной

безопасности. Что же из себя представляет SOC? SOC - это центр

реагирования и мониторинга, строящийся на регламентах, процессах,

квалифицированных кадрах и грамотном техническом решении.

Необходимость создания SOC была вызвана тем, что традиционный

подход к контролю опасных событий, подразумевающий несколько

независимых средств защиты информации с самостоятельными

консолями становится чрезмерно ресурсоемким и неэффективным [2].

Приведем статистику. В компании численностью от 1 до 5 тысяч

человек в течении года фиксируются порядка:

90 млн. событий ИБ;

16 865 событий с подозрением на инцидент;

109 реальных инцидентов информационной безопасности;

общий объем потерь от инцидентов ИБ в 2013 году составил

порядка 25 млрд. долларов;

в крупной компании используется не менее пятнадцати

разнородных средств защиты, не более чем в семи из них проводится

активный анализ журналов для выявления инцидентов. Таким образом,

на основании вышеуказанных данных можно сделать однозначный

14

вывод, что информационной безопасностью следует тщательно следить

и все инцидентны своевременно выявлять, и анализировать [1].

Какие же задачи и проблемы позволит решить созданная SOC:

замкнуть инциденты, фиксируемые другими системами

самостоятельно, в рамках одной системы управления инцидентами;

получить удобный инструмент для поиска необходимых

событий, расследования инцидентов, хранения собранных данных;

выявлять статистические отклонения и медленно

развивающиеся инциденты за счет анализа больших интервалов и

объемов информации с конкретных средств защиты;

сопоставлять данные из разных систем, и, как следствие,

строить сложные цепочки сценариев по обнаружению инцидентов.

Почему же формула идеального SOC выглядит так: SOC = Персонал

+ Процессы + Технические инструменты [3]. Важно понимать, что

технические средства являются лишь инструментами, позволяющими

автоматизировать часть процессов, которые функционируют в SOC. Без

команды, задача которой будет обнаруживать, анализировать,

реагировать, уведомлять о возникновении и предотвращать инциденты

информационной безопасности и без процессов, благодаря которым

происходит взаимодействие между сотрудниками подразделения,

отвечающего за мониторинг и реагирование на инциденты, а также

между различными подразделениями система не сможет эффективно

функционировать. SOC можно сравнить с организмом, все время

эволюционирующим и адаптирующимся к постоянно меняющимся

условиям окружающей среды. Для создания такого решения требуется

множество усилий владельца и взвешенных действий.


1. Компания Инфосистемы Джет Разработка → JSOC: опыт

молодого российского MSSP [Электронный ресурс] // Хабрахабр URL:

https://habrahabr.ru/company/jetinfosystems/blog/233885/






157-159.

3. Евстратенко Е.С. Методология управления проектами в

области информационной безопасности // Новая наука: Проблемы и

перспективы. 2016. № 3-2 (67). С. 211-215.

15

ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ, ПОСТРОЕННЫХ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,

ТРЕБОВАНИЯМ ПРИКАЗА ФСТЭК РОССИИ № 17

Д.Ю. Гонохова, Т.А. Чупрасова


Новосибирский государственный университет экономики

и управления, г. Новосибирск, [email protected],

[email protected]

В статье рассматриваются основные вопросы, связанные с

проблемой обеспечения безопасности в государственных

информационных системах при использовании технологий облачных

вычислений.

In article the main questions connected with a safety problem in the state

information systems when using technologies of cloud computing are consid-

ered.

Облака - это новая тема в области информационной безопасности и

решение задач обеспечения безопасности, связанных с эксплуатацией

приложений в новой среде, требует особого подхода. Основной

проблемой здесь является то, что на данный момент не существует

нормативной правовой базы, которая контролировала бы поставщиков

«облачных» услуг, которые часто экономят на безопасности.

Приказ Федеральной службы по техническому и экспортному

контролю (далее – ФСТЭК России) №17 «Об утверждении Требований

о защите информации, не составляющей государственную тайну,

содержащейся в государственных информационных системах»

предоставляет группу требований под названием «Защита среды

виртуализации». Но данный обобщенный перечень не даёт точных мер

по защите информации при работе с конкретными сервисами облачных

технологий. Таким образом, следующим шагом должна стать адаптация

17-го Приказа, а возможно, и выработка нового документа под

облачную специфику. Для подтверждения того, что в любой ГИС

соблюдаются предъявляемые требования безопасности, проводится

оценка соответствия Приказу №17.

Весь процесс оценки соответствия можно разделить на несколько

этапов:

1. Проверка классификации ГИС.

2. Проверка состава и содержания документов.

16

3. Оценка правильности выбора и применения мер защиты.

4. Учет дополнительных рисков, связанных с технологиями PaaS

(платформа как услуга) и SaaS (программное обеспечение как услуга).

При использовании двух нормативно-правовых актов получаем

полный комплект документов, необходимый заказчику для проведения

оценки соответствия ГИС требованиям Приказа №17 и ПП РФ №676

«Требования к порядку создания, развития, ввода в эксплуатацию,

эксплуатации и вывода из эксплуатации государственных

информационных систем, и дальнейшего хранения содержащейся в их

базах данных информации» [3].

Приказ №17 устанавливает, что при использовании в ИС новых

информационных технологий и выявлении дополнительных угроз

безопасности информации, для которых не определены меры защиты

информации, должны разрабатываться компенсирующие меры [1].

Совокупность таких мер приведена в проекте ГОСТа «Защита

информации. Требования по защите информации, обрабатываемой с

использованием технологий „облачных вычислений“. Общие

положения».

Сравнив перечень категорий мер по защите информации проекта

ГОСТа с предлагаемым методическим документом, созданным во

исполнение Приказа №17, можно выделить новые группы мер,

отражающие особенности работы с облачными вычислениями: меры по

защите облачного сервера, его средств и систем связи и передачи

данных; меры по межсетевому экранированию; меры по

централизованному управлению [2]. Несмотря на то, что документ,

используемый в качестве источника таких мер, ещё требует

утверждения, он полностью отражает риски, с которыми сталкиваются

потребители и поставщики облачных услуг, а также меры по их

устранению.

Для дальнейшего развития облачных вычислений и использования в

ГИС требуется наличие нормативно-правовых актов, закрепляющих

обязанности поставщиков и потребителей услуг, связанные с

обеспечением безопасности обрабатываемой в ИСОТ информации.


1. Об утверждении Требований о защите информации, не

составляющей государственную тайну, содержащейся в

государственных информационных системах / Приказ ФСТЭК России

от 11 февраля 2013 г. №17 /Правовой сервер «Консультант Плюс»

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.consultant.ru.

17

2. Защита информации. Требования по защите информации,

обрабатываемой с использованием технологий «облачных вычислений».

Общие положения [проект ГОСТ: разраб. ФСТЭК Росси]. – [первая

редакция]. – М. 2014.

3. Селифанов В.В. Классификация автоматизированных систем //

SCIENCE TIME. – 2016– №4 – С. 755-760.

О ВОЗМОЖНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ

АТОМНО-ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ НАНООБЪЕКТОВ,

ОБЛУЧАЕМЫХ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛНОГО

ОТРАЖЕНИЯ

Н.Н. Достовалов, В.В. Чесноков, Д.В. Чесноков

Научный руководитель: д.т.н., профессор В.В. Чесноков

Сибирский государственный университет геосистем и технологий,

г. Новосибирск

[email protected], [email protected], [email protected]

Сообщается о предварительном экспериментальном исследовании

условий получения лазерной плазмы, возбуждаемой в слое наночастиц,

находящихся на поверхности полного внутреннего отражения,

облучаемой со стороны подложки лазерным импульсом наносекундной

длительности.

About preliminary experimental research of conditions for obtaining la-

ser plasma, induced in layer of nanoparticles on surface of total internal re-

flection, irradiated from the substrate side by nanosecond pulse of laser ra-

diation reported.

При полном внутреннем отражении (ПВО) от поверхности [1]

падающее излучение нагревает наночастицы на поверхности

туннелирующей волной до состояния светящейся плазмы, оставляя

поверхность холодной [2]. Исследование спектра излучения позволяет

получить информацию о составе наночастиц, влияние состава подложки

на анализ минимальное. В разрабатываемом устройстве атомно-

эмиссионной спектроскопии наночастиц наносекундный импульс

лазерного излучения направляется изнутри подложки на поверхность с

частицами; спектр излучения в связи с его малой интенсивностью

необходимо усиливать, предполагается использование электронно-

оптического преобразователя.

18

В настоящем сообщении приведены предварительные результаты

экспериментального исследования условий возбуждения лазерной

плазмы затухающей световой волной лазерного излучения,

формируемой в условиях ПВО.

Для создания плазмы на поверхности образца использовался

Nd:YAG лазер (длина волны излучения 532 нм, длительность импульса

5 нс). Лазерный луч падает на грань призмы Дове изнутри, под углом

ПВО (45°). Использовались наночастицы аэросила (SiO2) и никеля со

средним размером частиц 30 и 80 нм, соответственно, нанесенные на

поверхность призмы методом седиментации в воде.

В ходе эксперимента с помощью цифровой камеры были получены

изображения поверхностей подложек до и после облучения, а также

вспышки, образующейся при воздействии излучения на наночастицы.

Размер зоны, очищенной лазерным импульсом от наночастиц,

составил примерно 0,5 мм для аэросила и 0,7 мм – для никеля.

Предполагаемый механизм их удаления – унос волной газового потока,

образовавшегося при термическом расширении приподложечного слоя

атмосферы в момент облучения, а также испарение наночастиц.

Размер вспышки много меньше размера области с удалёнными

наночастицами. Возникновение вспышки на облучаемой поверхности

ПВО в момент лазерного импульса может быть объяснено тепловым

излучением наночастиц, нагреваемых затухающей световой волной, и

излучением плазмы, возбуждаемой этой волной в парах вещества

наночастиц в области проникновения света за границу ПВО.

После воздействия лазерного импульса были получены

микроснимки при увеличении микроскопа 1600× в отражённом свете

участка поверхности подложки с никелевыми наночастицами. На них

видны рассеянные по всей поверхности светлые пятнышки и в середине

- светлое округлое пятно. По оценке, светлые образования являются

островками никелевой плёнки, образовавшейся при испарении

наночастиц лазерным импульсом, светлое пятно в середине могло

возникнуть при испарении большого скопления наночастиц. Это

является подтверждением того, что затухающая волна лазерного

излучения при ПВО воздействовала на наночастицы на поверхности и

испарила их; температура наночастиц должна была превышать

температуру кипения никеля 3110 K.

Таким образом, предварительные результаты эксперимента

подтверждают возможность получения лазерной плазмы в поле

затухающей световой волны в парах наночастиц на поверхности

подложки в условиях полного внутреннего отражения.

19


1.Харрик Н. Спектроскопия внутреннего отражения. – М.: Мир,

1970, – 335 с.

2. Способ и устройство атомно-эмиссионного спектрального анализа

нанобъектов : пат. 2573717 Российская Федерация. / Чесноков В. В.,

Чесноков Д. В. – №. 2014124085/28; заявл. 11.06.2014; опубл.

27.01.2016, Бюл. № 3.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬФА-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА В ЦЕЛЯХ ЯДЕРНОЙ КРИМИНАЛИСТИКИ

Т.А.Еремеева

Научный руководитель: ассистент кафедры

ФЭУ ФТИ НИ ТПУ С.С.Чурсин

Национальный исследовательский Томский политехнический

университет, г. Томск, [email protected]

В статье рассматриваются возможности применения альфа-

спектрометрии для обнаружения и контроля ядерных материалов,

выделены и описаны характерные особенности и проблемы проведения

анализа различных проб. Обоснована целесообразность применения

альфа-спектрометрического анализа в области ядерной

криминалистики с использованием PIPS-детектора (пассивного ионно-

имплантированного планарного кремниевого детектора) в составе

спектрометрического комплекса Alpha Analyst, производства фирмы

Canberra.

The article presents the possibility of using alpha spectrometry for the de-

tection and control of nuclear materials, there were identified and described

characteristics and problems of the different samples analysis. In the article

it is proved the expediency of alpha-spectrometric analysis in the field of nu-

clear forensics using the PIPS-detector (passive planar ion-implanted silicon

detector) as a part of the spectrometric complex Alpha Analyst manufactured

by Canberra.

В связи с происходящими в настоящем веке мировыми событиями,

усовершенствование режима ядерного нераспространения играет одну

из главенствующих роль в осуществлении сохранения мира, поскольку

ядерные материалы могут быть использованы в военных или

террористических целях. Важнейшим направлением в области

обеспечения нераспространения ядерных материалов в любом

20

государстве является система их учета и контроля. Она подразумевает

под собой сбор, регистрацию и анализ информации о количестве,

качественном составе и перемещении ядерных материалов. В случае

обнаружения незаконного оборота ядерных материалов, основной

системой, отвечающей за сбор, исследование, оценку полученных

данных о материалах, является ядерная криминалистика. Под ядерной

криминалистикой понимается анализ ядерных материалов, которые были

изъяты из незаконного оборота, с целью дальнейшего установления их места

получения и стадии ядерного топливного цикла, на которой был произведен

материал [1].

В обеих системах сведения о качественном и количественном составе

материалов основываются на неразрушающих и разрушающих методах

анализа, при этом использование последних позволяет получить более точную

информацию об образцах. К разрушающим методам анализа относятся масс-

спектрометрия, гравиметрия, альфа-спектрометрия и др.

Альфа-спектрометрия имеет ряд преимуществ перед другими видами

анализов и может найти более широкое применение в криминалистике. Кроме

проведения качественного и количественного анализа на наличие основных

изотопов альфа-излучателей в образце, данный метод позволяет определять

содержащиеся в малых количествах нуклиды 236Pu, 238Pu, 244Cm, 242Cm [2].

Поскольку большинство ядерных материалов являются альфа-излучателями,

разработка и усовершенствование методик проведения альфа-

спектрометрических анализов позволит чаще использовать их в ядерной

криминалистике. Основными недостатками альфа-спектрометрии являются

сложность пробоподготовки образцов, относительно низкая разрешающая

способность и сложность обработки полученных спектров.

При проведении альфа-спектрометрического анализа основными

критериями качества регистрации детектора являются его высокая

чувствительность, высокое разрешение, низкий уровень шума. Таким

критериям отвечают поверхностно-барьерные детекторы, имеющие тонкое

входное окно, больший телесный угол (в сравнении с другими спектрометрами),

высокие чувствительность и разрешение. К подобным спектрометрам относится

пассивный ионно-имплантированный планарный кремниевый детектор (PIPS-

детектор) в составе спектрометрического комплекса Alpha Analyst (Canberra).

Отображение спектров и основные функции их обработки выполняются с

использованием модуля программного обеспечения Genie-2000.

В работе рассмотрены смеси изотопов ядерных материалов, которые

возможно идентифицировать при использовании спектрометрической системы

Alpha Analyst. Альфа-спектрометрия может являться как основным, там и

подтверждающим методом для определения характеристик ядерных

материалов.

21


1. Nuclear Forensics Support // IAEA Nuclear Security Series no. 2.

Vienna : The Agency, 2006. – 81 p. // IAEA Official web-site [Электронный

ресурс]. – Режим доступа: http://www-pub.iaea.org/MTCD/

publications/PDF/Pub1241_web.pdf – Дата обращения: 10.10.2016.

2. Бушуев А.В. Экспериментальная реакторная физика: Учебное

пособие. – М.: МИФИ, 2008. − 280 с.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ

ОТКЛОНЕНИЙ ОТ СООСНОСТИ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Е.С.Жевтун

Научный руководитель: д.т.н., профессор кафедры физических

методов и приборов контроля качества ТПУ А.Е.Гольдштейн

Томский политехнический университет, г. Томск, [email protected]

Одним из главных элементов бурового оборудования является

бурильная труба, важным параметром которой является соосность

тела трубы и замковых частей. Поэтому необходимо проводить

контроль соосности на стадии изготовления труб. Существующую

автоматизированную систему СКС 10.02 необходимо

модернизировать для повышения надежности и удобства контроля.

Поэтому в данной работе приведено исследование зависимости

амплитуды выходного сигнала от расстояния до поверхности объекта

контроля для вихретокового датчика.

One of the major elements of the drilling equipment is to drill pipe, which

is an important parameter for coaxiality and locking the pipe body parts. It is

therefore necessary to carry out coaxiality control at the stage of manufac-

ture of pipes. Existing automated system SCS 10.02 must be modernized to

improve the reliability and control convenience. Therefore, in present work

the study shows the output amplitude depending on the distance from the

surface of an object to control the eddy current sensor.

Для измерения соосности наиболее широко применяется метод

биений. Контроль проводится по ГОСТ Р 51245-99. В Томском

политехническом университете была разработана система контроля

соосности сварного соединения бурильных труб СКС 10.02, которая

обеспечивает автоматическую обработку информации, что уменьшает

трудоемкость контроля и повышает его надежность.

22

Недостатком системы СКС 10.02 является наличие контактных

измерений. Для повышения удобства и надежности проведения

контроля целесообразно использовать бесконтактные датчики, в

качестве которых могут быть применены вихретоковые датчики. Нами

было проведено исследование зависимости амплитуды выходного

сигнала от расстояния до поверхности объекта контроля для

вихретокового датчика BAW M12MF2-UAC40F-BP03.

Объект контроля: стальная труба диаметром 87 мм. На Рисунке 1

представлена схема подключения вихретокового датчика. В качестве

источника питания использовался блок питания INSTEK GPS-18500

(БП). Выходное напряжение измерялось мультиметром (на схеме

обозначено М).

Рисунок 1 – Экспериментальная схема подключения вихретокового

преобразователя.

Полученные данные эксперимента представлены на Рисунке 2. С

помощью программы Origin была найдена аналитическая зависимость

выходного сигнала датчика U от зазора a (Рисунок 3).

Рисунок 2 – Зависимость выходного сигнала от зазора на стальной

трубе

23

Рисунок 3 – Зависимость амплитуды выходного сигнала от зазора a

С помощью программы Origin получена функция кривой:

{𝑈 = −3.12433 + 3.43694 ∗ 𝑎 0 < 𝑎 < 4𝑈 = 10.64 𝑎 > 4

Диапазон линейности согласно Рисунку 3 составляет от 1 мм до 4

мм. Погрешность отклонения от линейности составляет 0,05 мм.

Следовательно, для бесконтактного измерителя отклонения от

соосности сварных соединений бурильных труб возможно применение

датчика BAW M12MF2-UAC40F-BP03 в диапазоне измерения от 1 мм

до 4 мм.


1. ГОСТ Р 51245-99. Трубы бурильные стальные универсальные //

[Электронный ресурс].- URL: http://standartgost.ru (дата обращения:

08.09.2016г).

2. Гольдштейн А.Е., Якимов Е.В. Измерение отклонения от

соосности сварных соединений бурильных труб // [Электронный

ресурс].- URL:

http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2010_02/pdf/064goldshteyn.pdf (дата

обращения: 10.09.2016г).

24

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ НАНОМАТЕРИАЛОВ ОТ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА

Д.М. Живоносновская

Научный руководитель: д.т.н., профессор Б.В. Скворцов

Самарский национальный исследовательский университет имени

академика С.П. Королева, г. Самара, [email protected]

В тезисах доклада рассматривается метод бесконтактного

измерения электромагнитных параметров наноматериалов

посредством импульсного зондирования контролируемой поверхности с

последующим анализом амплитуды и фазы отраженного сигнала.

The theses of the report is regarded method of non-contact measurement

of electromagnetic parameters of nanomaterials through a pulse-controlled

sensing surface, followed by an analysis of the amplitude and phase of the

reflected signal.

Работа выполнена в Самарском университете при финансовой

поддержке Минобрнауки России (уникальный идентификатор

прикладных научных исследований RFMEFI57414X0094)

Сущность метода, позволяющего измерять проводимость,

диэлектрическую и магнитную проницаемости тонких плёнок и

наноматериалов, иллюстрируется Рисунком 1. Излучатель 3,

находящийся в среде с известными электромагнитными параметрами,

формирует направленный импульсный электромагнитный сигнал р(0,t),

падающий на материал 1 с контролируемыми электромагнитными

параметрами. Отражённый от поверхности сигнал p2(R,t), попадающий

в приёмник 4 несёт в себе информацию об искомых электромагнитных

параметрах μх, σх, εх, присутствующую в коэффициенте отражения

G(jω). 2 – граница раздела сред, 5-генератор, 6- устройство обработки, d

– толщина контролируемого слоя [1].

mailto:[email protected]

25

Рисунок 1 – Принцип работы устройства

Амплитуда A(ω) и фаза φ(ω) спектра отражённого от

контролируемой плёнки сигнала определяются по формулам:

R( ) 0, eA G j S j

;

0( ) ( )( )

G

Ф

R

V

;

Коэффициент отражения, зависящий от угла падения, толщины

контролируемого слоя и волнового сопротивления контактирующих

сред, определяется по формуле [2]:

)(

12231223

12231223 |(|))(())((

))(())(()(

22

22

Gj

dikdik

dikdik

ejGeZZZZeZZZZ

eZZZZeZZZZjG

zz

zz

,

где

j

jZ

- волновые сопротивления сред, 2Ф2

V

2coszk

-

составляющая модуля волнового вектора по оси z в исследуемом слое.

На Рисунке 2 представлены аналитические зависимости амплитуды

и фазы отраженного сигнала при различных значениях

электромагнитных параметров отражающей поверхности. Полученные

результаты создают базу априорных данных для определения

электромагнитных параметров методом электромагнитного

зондирования наноматериалов.

26

Рисунок 2 – Зависимость амплитуды и фазы отражённого сигнала от

электромагнитных параметров (µ0=1.256·10-6, ε0=8.854·1012)


1. Скворцов Б.В., Живоносновская Д.М. Метод бесконтактных

измерений электромагнитных параметров наноматериалов//

Автометрия. – 2016. – Т.52. – № 4. – С.98– 106.

2. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. – М.: Наука,1973.–

344с.

АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ ШИФРА «КУЗНЕЧИК»

В ОХРАННЫХ СИСТЕМАХ НА БАЗЕ

8-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ

Д.В. Завьялова, Е.Л. Грозовская

Научный руководитель: д.т.н., профессор А.Н. Фионов

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и

информатики, г. Новосибирск, [email protected]

Выполнена программная реализация и проведены исследования

временных характеристик нового российского стандарта

криптографической защиты (шифр «Кузнечик») на 8-разрядных

микроконтроллерах семейства AVR, известных своими чрезвычайно

низкими энергопотреблением и стоимостью. Полученные результаты

свидетельствуют о возможности использования данного шифра в

охранных системах, что позволяет существенно повысить их

стойкость по сравнению с действующими аналогами.

Program implementation and performance characteristics of a new Rus-

sian cryptographic standard ("Grasshopper" cipher) are investigated on 8-

27

bit microcontrollers of AVR family, which are known for their extremely low

power consumption and cost. The results obtained show the possibility of

using the cipher in access control systems to significantly increase their se-

curity compared to acting prototypes.

Многие современные охранные системы, такие как автомобильные

системы доступа (автосигнализации), дверные электронные замки и т.п.,

управляются по открытым каналам связи (например, по радиоканалу) и

поэтому нуждаются в средствах криптографической защиты,

обеспечивающих надежную идентификацию (аутентификацию)

законного пользователя при наличии активного противника.

Осложняющим дело фактором является то, что устройства,

реализующие функции защиты, часто должны иметь чрезвычайно

низкое энергопотребление. Например, электронный брелок,

взаимодействующий с охранной системой, должен сохранять

работоспособность не менее года, или даже нескольких лет, при

питании от миниатюрной батарейки. В конце 90-х годов был разработан

шифр KeeLoq [1], который предполагал простую аппаратную

реализацию с низким энергопотреблением. Строящийся на базе этого

шифра алгоритм аутентификации, т.н. «динамический код» (hopping

code), до сих пор активно используется в различных охранных системах.

Вместе с тем, известно, что шифр KeeLoq совершенно не отвечает

современным требованиям по стойкости. Имеется множество

публикаций, см., например [2], в которых описаны практически

реализуемые атаки на системы, базирующиеся на KeeLoq. Поэтому для

охранных систем актуален переход к более серьезным современным

шифрам.

В 2016 году в Российской федерации вступил в действие новый

стандарт алгоритмов блочного шифрования [3], включающий в себя

шифр с размером блока 128 бит, известный под кодовым названием

«Кузнечик». В настоящее время множество специалистов создают

реализации этого шифра для различных приложений.

Мы рассмотрели реализацию шифра «Кузнечик» на 8-разрядных

микроконтроллерах семейства AVR компании Atmel. За основу был

взят код на языке Си, предоставленный разработчиками стандарта на

сайте [4]. Был выполнен ряд доработок: прежде всего, исключена

чрезмерная для микроконтроллера таблица умножения (64К байт) за

счет алгоритмического вычисления произведения полиномов в

бинарном поле; исключено избыточное копирование данных в памяти

путем осуществления обработки блока «на месте» (что позволяет

разместить блок в регистрах микроконтроллера для повышения

28

скорости). Переработанный алгоритм был отлажен, верифицирован на

идентичность исходному, загружен и протестирован на целевом

микроконтроллере (ATmega168). Размер кода (без учета функции

развертывания ключа) – 1194 байта. Время зашифрования и

расшифрования одного блока составило примерно 500 мс при тактовой

частоте микроконтроллера 8 МГц. Данный результат показывает, что

шифр «Кузнечик» вполне может заменить KeeLoq в охранных системах,

ориентированных на взаимодействие с человеком (автосигнализации,

электронные замки и т.п.).


1. US Patent 5517187. Microchips and remote control devices comprising

same / Bruwer F.J.; Smit W., Kuhn G.J. issued 14.05.1996, assigned to Mi-

crochip Technology Inc.

2. Indesteege S., Keller N., Dunkelman O., Biham E., Preneel B. A practi-

cal attack on KeeLoq // Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2008: 27th

Annual International Conference on the Theory and Applications of Crypto-

graphic Techniques, Istanbul, Turkey, April 13–17, 2008. – Springer, 2008. –

P. 1–18. – doi: 10.1007/978-3-540-78967-3_1.

3. ГОСТ Р 34.12-2015. Информационная технология.

Криптографическая защита информации. Блочные шифры. – Введ.

2016-01-01. – М.: Стандартинформ, 2015. – 21 с.

4. Технический комитет по стандартизации «Криптографическая

защита информации» (TK 26) [Электронный ресурс] – URL:

http://www.tc26.ru (дата обращения: 10.10.2016).

ИМИТАЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ

ВИРТУАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПТИКО-

ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

П.А. Звягинцева, Л.Н. Сидоров

Научный руководитель: к.т.н., доцент, Е.В. Грицкевич

Сибирский государственный университет геосистем и технологий,


Имитационная компьютерная модель современных геодезических

приборов предназначена для проведения виртуальных исследований с

целью оптимального согласования параметров и характеристик

различных звеньев оптико-электронного тракта по критерию

29

минимизации погрешности измерения координат изображения точки в

плоскости фотоприемной матрицы.

Computer simulation model of a modern geodesic instrument is designed

to conduct virtual studies to optimal agreement of parameters and character-

istics of the various modules of the electro-optical channel on the criterion of

minimizing the error of measurement of the coordinates of the image point in

the plane of the photodetector matrix.

Современные геодезические приборы являются сложными

программно-техническими комплексами, включающими системы

первичной (оптической) и вторичной (электронной) обработки сигналов

[1]. Последняя формирует вектор измеряемых параметров (отсчетов).

Основными измеряемыми параметрами в геодезическом

производстве являются, как правило, угловые расстояния между двумя

или более реперными точками. В свою очередь, эти расстояния

вычисляются по результатам измерений координат изображений

реперных точек в задней фокальной плоскости приёмной оптической

системы (объектива), где располагается фоточувствительная

поверхность матричного фотоприёмника. Очевидно, что погрешность

измерения координаты изображения точки в плоскости матрицы

определяет качество измерительного прибора.

Объектом исследования является современный углоизмерительный

геодезический прибор на базе матричного фотоприемника. Цель

исследования: разработка имитационной компьютерной модели,

позволяющей проводить оптимальное согласование параметров и

характеристик звеньев оптико-электронного тракта прибора по

критерию минимизации погрешности измерения координат точечных

объектов. При построении модели использовался метод многократных

статистических испытаний [2,3], который позволяет наиболее полно

учитывать источники возникновения погрешностей, распределенные по

измерительному каналу. Базовой вычислительной процедурой,

реализованной в модели, является процедура однократного акта

процесса измерения при случайных пространственных положениях

реперных точек, а также случайных значениях параметров звеньев

оптико-электронного тракта, моделируемых в соответствии с

заданными среднеквадратическими отклонениями от номинальных

значений. В результате многократного повторения этой процедуры с

уникальным сочетанием случайных факторов рассчитывается

накопленная статистическая погрешность измерений.

При расчёте координат изображения используется итерационный

алгоритм определения энергетического центра пятна рассеяния

30

объектива [4]. Учитываются размер пятна и распределение энергии

внутри пятна [5]. В настоящее время модель обеспечивает согласование

размеров пятна рассеяния, размеров элементарного фотоприемника и

количества элементов выборки, участвующих в обработке.

В перспективе планируется расширить применение модели для

виртуальных исследований систем автоматического прицеливания [6] с

учётом вероятного движения объекта, в том числе его вибрации. В этом

случае в число согласуемых параметров войдет время накопления

сигнала фотоприемником.


1. Ямбаев Х.К. Геодезическое инструментоведение: учебник для

вузов. – М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2011. – 583 с.

2. Малинин В.В. Моделирование и оптимизация оптико-электронных

приборов с фотоприемными матрицами. – Новосибирск: Наука, 2005. –

256 с.

3. Торшина И.П. Компьютерное моделирование оптико-электронных

систем первичной обработки информации. – М.: Университетская

книга; Логос, 2009. – 248 с.

4. Жуков, Д.В., Коняхин, И.А., Усик, А.А. Итерационный алгоритм

определения координат изображений точечных излучателей //

Оптический журнал. – 2009. – Т. 76, №1. – С. 43-45.

5. Грицкевич Е.В., Звягинцева П.А. Согласование оптической

системы и фотоприемника в измерительных приборах // Вестник СГГА

(Сибирской государственной геодезической академии). – 2012. – Вып.

2(18). – Новосибирск: СГГА. – С. 74 – 80.

6. Некоторые особенности технической реализации оптико-

электронной системы автоматического определения координат цели по

световой вспышке / В.М. Белоконев, А.М.–Ш. Итигин, И.О. Михайлов,

Т.Н. Хацевич, В.Б. Шлишевский // Известия вузов. Приборостроение. –

2004 – № 9. – С. 73 – 78.

31

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ФОТОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ

В ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОГРАФИИ

Н.И. Лысенко1,2, В.Г. Половинкин1,2

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент, с.н.с. В.Г. Половинкин 1Новосибирский государственный технический университет,

г. Новосибирск; 2Институт физики полупроводников им. академика

Ржанова, г. Новосибирск, [email protected] , [email protected]

При измерении инфракрасного спектра с помощью

многоэлементных фотоприёмных устройств (МФПУ) в составе

инфракрасного спектрографа совместно с монохроматором с

дифракционной решеткой возникает ряд особенностей, которые могут

иметь отрицательное влияние на точность измеряемых спектров. На

примере конкретного прибора показано, что отклонение от

линейности на краях МФПУ в рабочем диапазоне длин волн достигает

величины диапазона длин волн, приходящего на два элемента; разница

геометрического смещения равна ±25мкм; изменение длины

интерференции +3 и -4 мкм.

In the measurement of infrared (IR) spectrum using photodetector arrays

(PDA) in the composition of an IR spectrograph with a diffraction grating

monochromator can be referred to such peculiarities which can be negative

influence to precision of measured spectrums. It is shown with an example of

the concrete device that deviation from the linearity at MEPD edges in the

operation wavelength range reaches the value of the wavelength range com-

ing for two elements; the geometrical shift difference ±25 m, the change of

interference length being +3 and -4 m.

Регистрация обзорных спектров производится последовательным

изменением угла поворота решётки. При перекрытии участков спектра

измеренных при разных углах поворота возможно несовпадение

значений сигнала для равных по величине длин волн. Пример

изображён на Рисунке 1.

32

Рисунок 1 – Несовпадение значений сигнала для одинаковых длин

волн при перекрытии участков спектра, измеренных при разных углах

поворота дифракционной решётки.

Была поставлена задача: установить возможные причины такого

несоответствия. Расчёты были проведены для ИК-спектрографа на базе

монохроматора-спектрографа MS2004I фирмы «SOLAR TII»

(Республика Беларусь, г. Минск) и гибридной микросхемы

фотоприёмного устройства линейчатого типа 1×384 на основе InSb [1].

В ходе работы были выявлены особенности, которые возникают при

использовании МФПУ для измерений спектров и имеют влияние на их

результат: нелинейное распределение длин волн по МФПУ и наличие

окна криостата, в котором происходит преломление и интерференция

излучения.

В результате проведённых расчётов было установлено, что

выявленные особенности имеют отрицательное влияние на точность

измерения спектров. Отклонение от линейного распределения длин

волн по МФПУ может привести к ошибке определения длины волны

излучения освещающего элемент МФПУ величиной размера двух

элементов. При преломлении в окне криостата величина разности

геометрического смещения лучей падающих на край МФПУ и лучей

падающих в центр равна ±25 мкм, что сравнимо с размером элемента

приёмника. Разность длин интерференции для тех же лучей составляет

+3 и -4 мкм, что сравнимо с величиной регистрируемых длин волн. Учёт

рассмотренных в данной работе особенностей, возможно, устранит

эффект показанный на Рисунке 1.


1. Быстродействующий ИК-спектрограф (0,5-3,0 мкм) на основе

гибридного модуля 1×384 InAs / В.М. Базовкин, Н.А. Валишева, А.А.

33

Гузев, В.М. Ефимов, А.П. Ковчавцев, Г.Л. Курышев, И.И. Ли, В.Г.

Половинкин, А.С. Строганов // Автометрия.– 2007. – №4, С.50

СВОЙСТВА ВОДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РЕЗУЛЬТАТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИ ПРОВОДА

С.В. Мазиков

Научный руководитель: к.т.н., ст. преподаватель каф. ФМПК

ТПУ Вавилова Г.В

Национальный Исследовательский Томский Политехнический


Указаны недостатки нормативных документов, регламентирующих

порядок выходного контроля емкости провода применительно к

условиям технологического контроля. Показано, что для некоторых

материалов изоляции провода наблюдается значительное изменение

диэлектрической проницаемости.

The Disadvantages of normative documents requiremented final quality

in conditions of in- process control is indicated. It is showed, that for some

wire insulation material temperature change is a significant changed in the

permittivity.

При производстве кабельных изделий одним из контролируемых

параметров является электрическая емкость. Постоянство емкости по

всей длине кабеля определяет качество передачи информации.

Контроль емкости одножильного электрического провода

регламентируется единственным действующим на территории РФ

стандартом ГОСТом 27893-88 [1]. Данный стандарт определяет порядок

выходного контроля, производимого на отрезке готового провода.

Потребность обеспечения постоянства электрической емкости по

всей длине приводит к необходимости осуществлять контроль емкости

еще в процессе производства кабельных изделий.

Следует отметить, что в ГОСТе 27893-88 [1] нет четких требований

к качеству используемой для измерения воды, что может привести к

значительному изменению результата измерения емкости провода.

Более адаптированным для проведения контроля емкости является

национальный стандарт США UL 1581 [2], который регламентирует

температуру воды и изоляции провода. Недостатком стандартаUL 1581

является спорное усреднение результата измерения емкости при

различных температурах используемой воды.

34

На сегодняшний день не существует стандартов, регламентирующих

порядок технологического контроля емкости, поэтому опираемся на

требования ГОСТа 27893-88 [1]. Технологический контроль проводится

в условиях значительно отличающихся от нормальных условий. Также

следует отметить, что при увеличении температуры воды могут

изменяться и свойства изоляции провода за счет его нагревания.

Для оценки степени влияния изменения температуры воды на

результат измерения емкости провода были проведены

экспериментальные исследования [3]. Задача состояла в выявлении

влияния на результат измерения погонной емкости изменения

электропроводности воды и изменение диалектических свойств

изоляции.

Анализ результатов эксперимента [3] показал, что для различных

материалов изоляции проводов существует разная зависимость

изменения емкости провода при увеличении температуры воды. Для

поливинилхлорида существенно увеличивается измеренное значение

емкости провода при увеличении температуры в указанном диапазоне,

для полиэтилена незначительно уменьшается.

Таким образом, изменение температуры воды и концентрации соли

приводит к изменению результата измерения емкости провода за счет

изменения электропроводности воды. Изменение температуры воды

приводит к изменению диэлектрической проницаемости. Также

целесообразно внести более конкретные параметры условий проведения

измерения емкости провода в новую редакцию ГОСТа,

регламентирующего методику проведения испытаний кабельных

изделий.


1 ГОСТ 27893-88 (СТ СЭВ 1101–87). Кабели связи. Методы

испытаний [Электронный ресурс]. – Введ. 1990.01.01. URL:

http://meganorm.ru/Index/11/11797.htm, (дата обращения 01.01.2015).

2 ANSI/UL 1581-2006 Reference Standard for Electrical Wires, Ca-

bles, and Flexible Cords (UL 1581) [Электронный ресурс]. – Введ.

2006.08.02. – Northbrook: Underwriters Laboratories Inc., – 2006. URL:

http://www.eleteck.com.cn/uploads/soft/130907/1-130ZG10P0.pdf (дата

обращения 20.09.2016).

3 Мазиков С.В, Вавилова Г.В. Определение действительного

значение погонной емкости образцов провода [Электронный ресурс] //

Ресурсоэффективные системы в управлении и контроле: взгляд в

будущее: сборник научных трудов IV Международной конференции

школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых в 3 т. – 2015. – Т.

35

1. − Томск: Изд-во ТПУ. − с. 131-135. – URL:

http://portal.tpu.ru:7777/science/konf/resurs/proceedings/Сборник%20трудо

в'15%20Т.1_3.pdf (дата обращения 25.11.2015).

АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВКИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ

ШИРОКОПОЛОСНОЙ ТГЦ СПЕКТРОСКОПИИ

Ф.А. Минаков

Научный руководитель: н. с., к.т.н. А. А. Мамрашев

Институт автоматики и электрометрии СО РАН,

Новосибирский государственный университет

г. Новосибирск

Целью данной работы являлась автоматизация установки

нестационарной терагерцовой широкополосной спектроскопии,

которая позволяет изучать изменения ТГц спектров различных

материалов при фотовозбуждении с субпикосекундным разрешением.

Разработан и создан унифицированный программный интерфейс

управления различными линиями задержки, на основе которого

реализовано 2 режима одномерного и 2 режима двумерного

сканирования ТГц импульсов. Разработан пользовательский интерфейс

программы управления установкой и визуализации результатов

исследований

The purpose of this study was to automate the system of pump-probe

broadband terahertz spectroscopy. It allowed studying changes of THz spec-

tra of different materials under photoexcitation with subpicosecond time res-

olution. Unified application programming interface for controlling different

delay lines was designed and developed. It served as a basis for implementa-

tion of 2 modes of one-dimensional and 2 modes of two-dimensional scans of

terahertz pulses. User interface of the program for controlling the system and

visualizing investigation results was also developed

В терагерцовом диапазоне частот (0,1–10 ТГц) электромагнитного

излучения лежат спектры поглощения полупроводников, нелинейно-

оптических кристаллов, белков, ДНК и взрывчатых веществ, что

позволяет проводить их идентификацию и получать информацию об их

структуре. Для получения терагерцовых спектров в стационарном

режиме в ИАиЭ СО РАН создана система широкополосной импульсной

спектроскопии с управлением на базе LabVIEW. В такой системе

36

излучение фемтосекундного лазера разделяется на два канала:

генерации и детектирования терагерцовых импульсов, причем длина

второго регулируется оптической линией задержки. Линия задержки

представляет собой линейный позиционер с установленным на нем

уголковым отражателем. Естественным расширением стационарного

метода является добавление канала, обеспечивающего оптическую

накачку исследуемого объекта. Релаксация возбуждения зондируются

терагерцовыми пробными импульсами, т. е. реализуется метод

нестационарной спектроскопии. Целью данной работы является

разработка программы управления с учетом появления

дополнительного канала, усложнения логики сканирования и

визуализации.

В ходе работы разработан и создан программный интерфейс для

управления линейными позиционерами оптической линии задержки.

Интерфейс представляет собой набор команд с параметрами,

передаваемый в очередь для обработки. Также создана система

инициализации линейных позиционеров. Эти решения позволяют

подключить к программе любой позиционер с шаговым двигателем, в

частности модели фирм "Newport" и "Standa".

С использованием созданного интерфейса разработаны два

одномерных режима сканирования: для измерения временной формы

терагерцового импульса при постоянной задержке накачки

относительно него и для измерения амплитуды в одном положении ТГц

импульса при разных степенях накачки. А также два режима

двухмерного сканирования: для измерения временной формы

терагерцовых импульсов при разной задержке накачки и для измерения

сигнала при одновременном перемещении двух линий задержки.

Разработан интерфейс программы управления нестационарной

терагерцовой спектроскопии, позволяющий просматривать получаемые

данные двумерного сканирования в виде переключаемого набора

терагерцовых импульсов для разных задержек в канале накачки. Также

реализовано динамическое встраивание интерфейсов подпрограмм

управления различными моделями линейных позиционерами.

В ходе работы были реализованы режимы сканирования ТГц

импульсов, проходящих через исследуемый образец в возбужденном

состоянии, что позволит наблюдать за релаксацией этого возбуждения с

субпикосекундным временным разрешением и изучать поведение

амплитуды зондирующего ТГц импульса во времени. Также благодаря

двумерному сканированию появилась возможность получать полную

информацию о концентрации фотовозбужденных носителях заряда в

полупроводнике и времена их релаксации.

37

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в

рамках научного проекта №16-37-00356 мол_а.

СЕРТИФИЦИРОВАННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ

НА БАЗЕ LINUX: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Д.А. Мокреев

Научный руководитель: ассистент кафедры

информационной безопасности Е.С. Евстратенко


управления, г. Новосибирск, [email protected]

В связи с нынешней политической ситуацией на мировой арене и

развитием возможностей злоумышленников, вопрос защиты

информации в информационных системах, обрабатывающих

конфиденциальную информацию, стоит особенно остро.

Due to the current political situation in the world and the development of

information technology and the protection of information in information sys-

tems that handle confidential information important

Правительством Российской Федерации №2299-р от 17 декабря 2010

года, утвержден План перехода федеральных органов исполнительной

власти и федеральных бюджетных учреждений на использование

свободного программного обеспечения.

Под данные критерии попадают операционные системы семейства

Linux. Далее возникает проблема использования сертифицированного

программного обеспечения и понимания какие данные будет возможно

обрабатывать.

Проанализировав операционные системы на базе Linux возможно

выделить сертифицированные ФСТЭК России:

- SUSE Linux (SLES11 SP1 BOX);

- Альт Линукс СПТ 6.0;

- Операционная система Red Hat Enterprise Linux Server 5.3

- Astra Linux Special Edition (РУСБ.10015-01);

- ОС РОСА «КОБАЛЬТ»1.0;

- ОС РОСА «ХРОМ» 1.0.

SUSE Linux Enterprise Server 11 Service Pack 1 - высоконадежная,

масштабируемая и безопасная серверная операционная система для

предоставления ИТ-услуг корпоративного уровня в физической и

виртуальной инфраструктурах.

38

Альт Линукс СПТ 6.0 — унифицированный дистрибутив для

серверов, рабочих станций и тонких клиентов с встроенными

программными средствами защиты информации, сертифицированными

ФСТЭК России:

- Ядро 2.6.32

- Серверы базы данных PostgreSQL 8.4.4 и MySQL 5.1.52

ОС РОСА «КОБАЛЬТ»1.0 (Сертификат ФСТЭК №3193, 3194 до

07.07.2017 г.) рекомендуется для использования коммерческими

структурами, промышленными предприятиями и органами

государственной власти, работающими с конфиденциальной

информацией, включая персональные данные.

ОС РОСА «ХРОМ» 1.0 (Сертификат ФСТЭК №3193, 3194 до

28.01.2017 г.) рекомендуется для обработки сведений, составляющих

государственную тайну с грифом не выше «секретно».

Одним из главных препятствий для полноценной реализации планов

по переходу на СПО в первую очередь являются недостаток

квалифицированных кадров для внедрения и обслуживания таких

систем, а также опасения, связанные с использованием "сложного и

незнакомого " ПО.




информационной системы с учетом управления рисками

информационной безопасности // Научные исследования: от теории к

практике. 2016. № 1. С. 154.




безопасности, разрабатываемых в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК //

Научные исследования: от теории к практике. 2016. № 1 (7). С. 157-159.



студентов // Информационное противодействие угрозам терроризма.

2015. № 24. С. 261-267.

39

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ДОСТУПА

К ИНФОРМАЦИОННЫМ РЕСУРСАМ

ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Р.В. Мухарямов

Научный руководитель: к.т.н., доцент Е.А. Басыня



В статье рассматривается разработка системы

интеллектуального контроля доступа к информационным ресурсам

персонального компьютера посредством комбинирования

биометрических показателей и других метаданных.

This article is devoted to the development of a system of intellectual ac-

cess control over the PC informational resources through combining bio-

metric indexes and other metadata.

На сегодняшний день информация является ключевым звеном любой

сферы деятельности, а обеспечение информационной безопасности -

приоритетным направлением развития информационно-

коммуникационных технологий [1].

Актуальность данного проекта заключается в разработке системы

интеллектуального контроля доступа к персональному компьютеру,

которая будет идентифицировать пользователя по определенным

параметрам, тем самым обеспечивать надежную защиту информации от

несанкционированного доступа злоумышленником. Реализованные

методы защиты информации не могут обеспечить должный уровень

безопасности от человеческого фактора [2].

Цель работы заключается в разработке системы интеллектуального

контроля доступа к информационным ресурсам персонального

компьютера, для минимизации рисков несанкционированного доступа с

последующей кражей информации.

Областью применения является сектор информационно-

коммуникационных технологии государственных учреждений и

частных компаний, заинтересованных в обеспечении высокого уровня

информационной безопасности достигаемой за счет внедрения данного

продукта, как программное обеспечение персонального компьютера.

Научная новизна предлагаемого решения состоит в следующих

пунктах:

40

1) Исследование и разработка алгоритма интеллектуальной

аутентификации пользователей посредством комбинирования

биометрических показателей, клавиатурного подчерка и других

метаданных;

2) Разработка концепции интеллектуального мониторинга и

контроля доступа к информационным ресурсам защищаемого объекта с

возможностью пресечения угрозы утечки через съемные носители,

файло-обменные сети, почтовые сервисы и другие информационные;

3) Реализация системы интеллектуального контроля доступа к

персональному компьютеру, функционирующую на основе ранее

предложенных алгоритма и концепции и блокирующему доступ к

защищаемому ресурсу при идентификации внешних возмущений.

Конечный продукт будет представлять собой программное

обеспечение системы интеллектуально-адаптивного управления

трафиком вычислительной сети.

На начальном этапе реализовано распознавание носителей USB

интерфейса, внедрение библиотек и алгоритмов по распознаванию

клавиатурного почерка, а также распознавание подключения к

сторонним сетям Wi-Fi. На данный момент ведется работа по

идентификации пользователя посредством компьютерного зрения с

использованием соответствующих библиотек программирования.

В дальнейшем планируется произвести комплексное тестирование

разработанного продукта, способного обеспечить комплексную защиту

персонального компьютера от несанкционированного доступа. И после

успешной реализации исходный код будет опубликован на портале

GitHub.


1. Басыня Е. А. Разработка и исследование системы управления

трафиком вычислительных сетей с использованием технологии

защищенных виртуальных каналов связи / Е. А. Басыня, А. В. Сафронов

// Актуальные проблемы электронного приборостроения. Труды XIII

международной научно-технической конференции в 12 томах. –

Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. Том 10. С. 163-165.

2. Басыня Е. А. Разработка и исследование системы управления

метаданными изображений / Е. А. Басыня, А. В. Сафронов //

Актуальные проблемы электронного приборостроения. Труды XIII

международной научно-технической конференции в 12 томах. –

Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. Том 9. С. 155-157.

41

ИЗМЕРЕНИЕ И ДИАГНОСТИКА ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ

КОЛЕС ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

А.И. Никитина

Научный руководитель: к.т.н., доцент, О.В. Гальцева

кафедры приборов и методов контроля качества,



В работе представлена методика измерения проседания балласта

во время движения железнодорожного транспорта на основе явления

тензоэффекта. Показано, что влияние второго колеса груженного

вагона, оказанное на проседание балласта, больше, чем влияние первого

колеса. Данный метод сокращает временные затраты на обработку

полученных измерений и позволяет предотвратить аварийный

ситуации из-за разрушения балласта.

The paper presents a measuring method of the ballast subsidence during

the movement of railway transport on the basis of the tensoresistive effect. It

is shown that the impact of the second wheel of the loaded wagon is more

than the impact of the first wheel is provided on the ballast. This method re-

duces the time cost of processing of obtained measurements and allows pre-

venting accidents due to the ballast distribution.

Как известно, конструкция верхнего строения железнодорожного

пути включает в себя следующие элементы: рельсы, шпаты,

промежуточное рельсовое скрепление и балласт. Представленное

исследование проводилось с целью измерения проседания балласта во

время движения железнодорожного транспорта. Данное исследование

основано на изучении явления тензоэффекта [1]-[2].

Методика эксперимента заключается в следующем. Эксперимент

проводился на полигоне. На измерительный участок пути (Рисунок 1)

помещались 3 пары тензодатчиков с двух сторон рельса. Выводы с

тензодатчиков были подсоединены к плате тензосистемы,

установленной в промышленный компьютер.

Для измерения проседания балласта под воздействием колес

груженного вагона была спроектирована и реализована установка для

закрепления индикатора часового типа (Рисунок 2). Конструкция

установки создана из арматуры диаметром Ø12 мм, она представляет

собой Г-образный кронштейн, один конец которого вбивается в щебень

балластного слоя, а на другом конце закрепляется индикатор часового

42

типа. При этом прохождение подвижного состава не влияет на уровень

установки индикатора часового типа.

Рисунок 1 - Измерительный участок на полигоне

Рисунок 2 – Установка индикатора часового типа

Индикатор присоединяется к кронштейну таким образом, чтобы

конец измерительного штока касался подошвы рельса. Для записи

результатов с часового индикатора на соответствующую шпалу была

установлена компактная видеокамера с высокой частотой записи.

Данные регистрировались при прохождении тележки грузового

вагона массой 63 тонны. Скорость движения вагона составляла не более

5 км/ч. После проведения эксперимента обрабатывалась видеозапись и

по зафиксированным значениям была простроена зависимость

проседания балластного слоя от момента времени, где I – момент

43

времени начала движения тележки и прохождения первого колеса над

индикатором часового типа; II - момент времени, когда первое колесо

съехало с точки измерения, а второе колесо еще не наехало на это место

(на данном отрезке времени балласт не возвращается в линию нуля,

поскольку на него действует нагрузка от двух колес расположенных по

разные стороны датчика); III – момент прохождения второго колеса над

точкой измерения; VI – момент медленного восстановления балласта

после проезда тележки (Рисунок 3).

Рисунок 3 – График зависимости проседания балласта

от момента времени

Данные этого опыта подтверждают гипотезу о том, что влияние

второго колеса, оказанное на проседание балласта, больше, чем влияние

первого колеса. Этот факт позволяет учитывать исследуемый фактор и

производить более точный анализ при обработке данных.

Также необходимо отметить, что возможность исследования

параметров системы колес на рабочем участке железнодорожных путей

позволяет оперативно получать данные с помощью тензометрической

системы измерений, что сокращает временные затраты на обработку

полученных измерений.


1. Макаров Р. А. и др. Тензометрия в машиностроении: справочное

пособие. - М.: Машиностроение, 1975. - 287 с.

2. Исследование магнитных свойств литийзамещенных

феррошпинелей, синтезированных в пучке электронов / Власов В.А.,

Васендина Е.А., Гальцева О.В., Николаев Е.В. // Современные

проблемы науки и образования, 2013, № 5. - С. 581.

-100

-80

-60

-40

-20

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Пр

осе

дан

ие

б

алл

аста

,0,0

1 м

м

Момент времени, отн.ед

I II III

44

КОНЦЕПЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

СИММЕТРИЧНЫХ КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ

А.А Перов

Научный руководитель: к.ф.-м.н. А.И. Пестунов


управления, Новосибирск, [email protected]

Исследование статистических свойств является неотъемлемым

процессом при выборе параметров работы криптографических

алгоритмов. В настоящей статье представлена концепция

информационно-аналитической системы для статистического анализа

симметричных алгоритмов шифрования (шифров, хэш-функций).

The research of statistical properties is essential process in case of a

choice of parameters of operation of cryptographic algorithms. This paper

presents the concept of information and analytical system for statistic analy-

sis of the symmetric algorithms of encoding (ciphers, hashing functions)

.

Одним из самых распространённых средств защиты информации при

передаче по открытым каналам связи являются симметричные

алгоритмы шифрования, которые ввиду стремительного развития

информационных технологий становятся быстрее и эффективнее.

Возможность увеличить производительность алгоритмов для некоторых

задач криптографии нельзя представить без проведения тестирований

шифров, в том числе статистических. Фундаментом для

информационно-аналитической системы станет набор алгоритмов из

библиотеки «УНИБЛОКС-2015» [1], шифры и статистические тесты

которой планируется интегрировать в систему. Следует заметить, что

так как криптография не ограничивается только алгоритмами

шифрования, а в современных системах защиты информации активно

применяются хэш-функции, решающие задачи обеспечения целостности

данных, исследование их статистических свойств выглядит также

целесообразно и они наравне с шифрами должны быть интегрированы в

разрабатываемую систему. В алгоритмах с итеративной структурой с

увеличением числа раундовых преобразований возрастают

статистические свойства и криптографическая стойкость выходной

последовательности. Таким образом, исследуя свойства в

информационно-аналитической системе посредством варьирования

параметров шифрования можно найти значения, при которых

45

некоторые задачи криптографии успешно выполнялись бы за меньшее

число раундов.

Чтобы полноценно исследовать криптосистемы, необходим удобный

пользовательский интерфейс, который можно реализовать с помощью

технологий объектно-ориентированного программирования (язык С#

или Java), используя ряд известных паттернов проектирования, в

частности: паттерн «адаптер» для унификации программных

интерфейсов криптографических алгоритмов, паттерн «стратегия» для

добавления новых шифров в систему.

Сам процесс тестирования представляет собой следующее:

пользователь выбирает интересующий его криптографический алгоритм

и определяет параметры: число раундов, длину выборки, необходимый

статистический тест, а затем варьирует эти значения для определения

оптимальных характеристик работы криптографического алгоритма.

Нахождение таких минимальных значений позволило бы для ряда задач

криптографии рекомендовать к использованию шифры с усечённым

числом раундов, что может привести к увеличению

производительности. Для некоторых легковесных шифров уже имеются

подобные результаты [2]-[3].

Помимо вышеописанных целей по увеличению скорости работы

алгоритмов данная система может применяться и в рамках

лабораторных практикумов к курсу «Криптографические методы

защиты информации». Исследуя поведение алгоритмов при разных

параметрах шифрования студенты смогут разобраться в структуре

итеративных криптосистем.


1. Пестунов А.И., Перов А.А. Программная библиотека для

статистического анализа итеративных блочных шифров //

Информационное противодействие угрозам терроризма. 2015. №24.

С.197-202.

2. Перов А.А., Пестунов А.И. Статистическое тестирование

современных итеративных блочных шифров с помощью программной

библиотеки «УНИБЛОКС-2015» // Инновации в жизнь. 2016. №2. C.89-

98.

3. Cazorla M., Marquet K., Minier M. Survey and benchmark of light-

weight block ciphers for wireless sensor networks. Proceedings of the 10th

International Conference on Security and Cryptography (SECRYPT-2013).

Reykjavík, Iceland. Pp. 543-548.

46

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА УСТАНОВКИ УТИЛИЗАЦИИ

ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

А.В. Писарев, А.Г. Квашнин

Научный руководитель: С.Р. Шакиров

Конструкторско-технологический ин-т вычислительной техники

СО РАН (КТИ ВТ СО РАН), г. Новосибирск, [email protected]

Представлена математическая модель газовоздушного тракта

опытно-промышленного образца установки утилизации органических

отходов

The mathematical model of the air-gas tract of experimental-industrial

plant of utilization of organic waste

Важное место в разработке систем автоматизации занимает

моделирование, которое без практической апробации технических

решений на реально существующих установках позволяет достаточно

точно оценить принимаемые решения, упрощая и удешевляя создание

систем автоматизации. В частности, моделирование позволяет

исследовать свойства объекта регулирования, решить вопросы

устойчивости системы управления, оптимизации переходных

процессов.

Вильчеком С.Ю. [1] были разработаны и запатентованы способ и

оборудование для переработки углеродосодержащих материалов.

Используя разработанные технологии, был построен опытно-

промышленный образец установки, который производит тепловую

энергию и энергоносители из органических отходов, включая биомассу

с различными химическими составом, физическими свойствами и

относительной влажностью до 75% [2].

В КТИ ВТ СО РАН разрабатывается АСУ ТП для опытно-

промышленного образца установки.

По газовому и воздушному трактам установки из камеры сжигания

удаляются образовавшиеся в процессе сжигания топлива дымовые газы

(дымоходы), и по которым к котлу подается воздух, необходимый для

сжигания топлива (воздуховоды). Для построения математической

модели газовоздушный тракт (ГВТ) установки условно разбит на ряд

участков (Рисунок 1).

47

1 2 3 4 5 6 7

Q

ДВДВkp ,

....,,

всопрввklS

состтkp ,

1..1.1.,,

гсопрггklS сушсушсуш

khS ,,2..2.2.

,,гсопргг

klSQ

ДСk

Рисунок 1 – Структурная схема газовоздушного тракта установки.

1 – вентилятор; 2 – воздуховоды; 3 – камера сжигания; 4 – газоходы

камера сжигания-сушилка; 5 – сушилка;6 – газоходы сушилка –

дымосос; 7 – дымосос.

Параметры, характеризующие ГВТ установки: ДВp

, Q

ДВk

- давление на

стороне нагнетания, коэффициент расходной характеристики

вентилятора; .вS

, .вl

, ..всопрk

- площадь, длина, коэффициент

сопротивления воздуховодов; тp

- разрежение в камере сжигания; состk

-

коэффициент состояния (связывает физические характеристики

дымовых газов); 1.гS

, 1.гl

, 1..гсопрk


сопротивления газоходов камера сжигания-сушилка; сушS

, сушh

, сушk

-

площадь сечения, высота, коэффициент сопротивления камеры

сжигания; 2.гS

, 2.гl

, 2..гсопрk


сопротивления газоходов сушилка – дымосос; Q

ДСk

- коэффициент

расходной характеристики дымососа.

Математическая модель ГВТ установки представлена системой

дифференциальных уравнений первого порядка:

Q

ДС

т

Q

ДВ

ДВт

сост

Q

ДС

т

сушгсопргсопрт

т

т

Q

ДСсуш

суш

г

г

г

г

Q

ДВ

ДВ

всопртДВ

ДВ

ДВ

Q

ДВв

в

k

p

k

p

dt

dpk

k

pkkkp

dt

dp

pkS

h

S

l

S

l

k

pkpp

dt

dp

pkS

l

2..1..

2.

2.

1.

1.

..

.

.

2

1

2

.

Для каждого участка ГВТ определены динамические и статические

характеристики математических моделей. Исследованы свойства

объекта регулирования во всех режимах работы установки.

48


1. Универсальный способ переработки материалов в секционном

аппарате барабанного типа с проходными отверстиями в перегородках

между секциями и устройство для его осуществления: патент №2364451

Российская Федерация / С.Ю. Вильчек; от 20.08.2009.

2. Компоненты автоматизированной системы управления

процессами переработки биомассы в тепло и энергоносители во

вращающемся термохимическом ректоре / Вильчек С.Ю., Гаркуша В.В.,

Квашнин А.Г., Мишнев А.С., Сторожев Ф.Н., Яковлев В.В. //

Вычислительные технологии, 2013. С. 139-143.

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА

ДЛЯ ГРУДУИРОВКИ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ

А.Р. Полозов, А.А. Кальяк

Научные руководители: к.т.н. М.Е. Пермяков,

к.т.н. С.А. Казанцев



В данной работе представлена автоматизированная система для

градуировки полупроводниковых датчиков температур. Разработка

состоит из аппаратной и программной части. Автоматизация

измерений (исключение человеческого фактора) и возможность

одновременного снятия показаний с 16 датчиков позволило

существенно повысить точность градуировки.

This paper presents an automated system for calibration of semiconduc-

tor temperature sensors. Development consists of hardware and software.

Automation of measurements (with the exception of the human factor) and

the possibility of simultaneous readings from 16 gauges allowed to signifi-

cantly increase the accuracy of calibration.

В процессах геотермического мониторинга широкое применение

находят полупроводниковые датчики (терморезисторы), обладающие

высокой точностью и надежностью измерений температуры [1].

Зависимость сопротивления от температуры характеризуется

экспоненциальным законом, являющимся индивидуальным для каждого

датчика и определяемым в ходе трудоёмкой процедуры градуировки.

Качество получаемых геотермических данных напрямую зависит от

процесса градуировки. При большом количестве градуировок

49

значительно возрастает возможность случайных ошибок, связанных с

человеческим фактором. Для их исключения необходима глубокая

автоматизации этой процедуры.

Цель данной работы: совершенствование методики градуировки

датчиков температуры.

Градуировка подразумевает измерение сопротивления датчиков при

нескольких, известных с высокой точностью, значениях температуры, и

последующий расчёт коэффициентов датчиков. Для регулировки

температуры используется термостат ТЕРМОТЕСТ-100, способный

поддерживать заданную температуру с точностью до 0.01 градуса. Для

автоматизации процесса установки температуры произведена

модернизация управляющего блока термостата. Регулировка

температурного режима осуществляется с помощью программы,

управляющей микропроцессором (STM8s), подключённым к ПК через

порт USB. В ходе градуировки датчики последовательно выстаиваются

при различных температурах, и фиксируется их сопротивление [2].

Измерение сопротивления производится с помощью высокоточного

вольтметра В7-28 путем последовательного опроса датчиков. К

вольтметру датчики присоединяются через специально разработанный

коммутационный блок, выполненный в виде системы 16 герконовых

реле под управлением микроконтроллера [3]. Данные в реальном

времени записываются на жесткий диск ПК.

В результате, процедура градуировки сводится к заданию в

специально разработанном программном обеспечении температурного

режима и частоты опроса датчиков. На выходе получаются таблицы

соответствия сопротивления датчиков их температуре. По этим

таблицам автоматически рассчитываются индивидуальные

градуировочные коэффициенты.

Применение описанной системы автоматизации градуировки

существенно систематическую погрешность при расчёте

индивидуальных градуировочных коэффициентов, что является важным

фактором увеличения точности измерения температуры при

геотермическом мониторинге.


1. Геотермия Арктических морей / Хуторской М.Д., Ахмедзянов

В.Р., А.В. Ермаков, Леонов Ю.Г., Подгорных Л.В., Поляк Б.Г., Сухих

Е.А., Цыбуля Л.А – М.: ГЕОС, 2013;

2. Руководство по применению полупроводниковых

терморезисторов для геотермических измерений / Балобаев В.Т.,

50

Володько Б.В., Девяткин В.Н., Левченко А.И., Русаков В.Г. – Якутск:

Институт мерзлотоведения СО АН СССР, 1985. – 48 с.;

3. Болл Стюарт Р. Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров –

М.: Додэка-XXI, 2007. – 360 с. (Программируемые системы).

РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ

И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВТОРЖЕНИЙ

Ю.К. Равтович

Научный руководитель: к.т.н., доцент Е.А. Басыня



В данной работе рассматривается реализация модуля системы

обнаружения и предотвращения вторжений, в основе которого лежат

принципы сокрытия и модификации параметров информационной

системы.

This article describes an implementation of intrusion detection and pre-

vention system module, based on the principles of disguise and modification

of parameters of the information system.

Важным элементом безопасности корпоративных вычислительных

сетей являются системы обнаружения и предотвращения вторжений,

представляющие собой комплекс программных и/или аппаратно-

программных средств, осуществляющий выявление, анализ и

предотвращение вредоносной активности. Однако данные системы не

обеспечивают гарантированную безопасность сети. Для определения

уязвимостей злоумышленником могут использоваться механизмы

активного и пассивного анализа трафика, а именно: зондирование и

сканирование, позволяющие с высокой точностью определить наличие

уязвимости на исследуемом узле и установить рекомендуемую

последовательность действий для осуществления взлома объекта или

его вывода из состояния доступности [1].

Одним из возможных подходов к осуществлению защиты от

зондирования является дезинформация и отвлечение атакующего от

истинных целей. Использование обманных систем, фальсифицирующих

реакцию системы, заставляет нарушителя выполнять большой объем

дополнительных действий для определения уязвимостей и позволяет

администратору сети идентифицировать атакующего и принять

соответствующие меры [2].

51

Цель работы заключалась в разработке и исследовании модуля

системы обнаружения и предотвращения вторжений,

фальсифицирующего параметры системы и ее реакцию на внешние

возмущения. Впоследствии была реализована комплексная система

управления безопасностью локальных вычислительных сетей с использованием

предложенного модуля.

Разработанная система имеет многоуровневую архитектуру клиент-сервер,

реализована на базе операционной системы Linux CentOS и включает в себя

следующие компоненты:

1) систему обнаружения и предотвращения вторжений Bro;

2) комплексный межсетевой экран на базе Netfilter с использованием

заплат на ядро POM (англ. patch-o-matic) и трассировщиком соединений;

3) системный журнал Rsyslog-сервер;

4) систему сбора и хранения событий Prelude OSS;

5) систему реакции на нарушителя.

Для удаленного администрирования системы используется алгоритм

удаленного безопасного сетевого доступа, основанный на модификации

технологии простукивания портов с использованием оверлейной сети Tor и

установлением соединения посредством реализации технологии VPN (англ.

Virtual Private Network - виртуальная частная сеть) OpenVPN. Совместное

использование данных технологий было выбрано в связи с низкой

криптоустойчивостью существующих протоколов удаленного сетевого доступа.

Разработанная система состоит из нескольких взаимодействующих модулей

и позволяет бороться как с уже существующими сетевыми угрозами, так и с

ранее неизвестными. Предложенное решение отличается гибкостью настройки и

позволяет интегрировать дополнительные модули, реализовать иной механизм

реакции на атаки, заменить или усовершенствовать какой-либо компонент

системы и т.д. Использование нестандартных средств защиты (выдача ложной

информации, выполнение скрытого перенаправления и имитация зависания)

затрудняет прогнозирование реагирования системы безопасности.


1. Самоорганизующаяся система управления трафиком вычислительной

сети / Е. А. Басыня, Г. А. Французова, А. В. Гунько // Доклады Томского

государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2014.

- № 1 (31) - С. 179-184.

2. Разработка и исследование модуля системы обнаружения и

предотвращения вторжений / Е. А. Басыня, Ю. К. Равтович // Современные

материалы, техника и технологии. – 2016. – № 2(5). – С. 26-32.

52

ТЕПЛОВОЙ КОНТРОЛЬ СОТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

С ПОМОЩЬЮ ПЕРИОДИЧЕСКОГО НАГРЕВА

А.А.Разумова

Научный руководитель: к.т.н., ведущий инженер лаборатории

№34 НИИ ТПУ, В.В.Ширяев

Томский политехнический университет, г. Томск,

[email protected]

На сегодняшний день в производстве самолетов и другой

авиакосмической техники существенную долю занимают детали,

изделия из композитных и сотовых материалов. Актуальной задачей

является поиск нарушений в этих изделиях, связанных не только с

изготовлением, но и с их эксплуатацией. Значительную часть

нарушений составляют в сотовых панелях при изготовлении затекания

клеевого материала в сотах, а при эксплуатации – накопление водяного

конденсата. В данной работе приведено исследование по определению

зависимости теплового сигнала от расстояния между объектом

контроля и источником нагрева.

Today in production of aircrafts and other aerospace equipment the es-

sential share is occupied by details, products from composite materials and

cellular materials. An urgent task is search of defects in these products, con-

nected not only with production, but also with their operation. A considera-

ble part of defects is constituted in cellular panels in case of production of

flowing of glue material in honeycombs, and in case of operation – accumu-

lating of water condensate. The research of dependence of a thermal signal

from distance between object of control and a source of heating is given in

this work.

Для исследований были изготовлены дефектные области,

пересекающие 4 цветовые области в сотовой панели. Подобные сотовые

панели применяются в авиастроении.

Рисунок 1 – Схематичный вид дефектной области панели

53

Были получены последовательности термограмм на определенных

расстояниях и значения отношения сигнал/шум.

Параметры эксперимента: нагрев – 2 с, остывание – 2 с, количество

циклов – 5. В качестве оптического нагревателя использовали две

галогеновые лампы мощностью по 1 кВт каждая, заключенные в

стандартном светоотражательном корпусе, тип HL-2.

Последовательности термограмм были обработаны с помощью

программы ThermoFit Pro опцией «Фурье анализ». Результаты

представлены в Таблице 1.

Таблица 1 – Зависимость отношения сигнал/шум дефектных зон в

зависимости от цвета поверхности при циклическом нагреве.

L, м

0,6 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Цвет

поверхности SNR

Серый 5,47 51,63 1,15 2,46 1,14 3,67 1,56

Белый 47,39 38,67 3,74 4,99 1,96 3,32 1,35

Синий 53,43 57,12 1,55 5,07 0,98 3,15 0,68

Красный 54,00 59,44 1,88 4,26 3,39 1,19 0,88

а б

Рисунок 2. Термограммы на расстоянии 0,6 м (а) и 2,5 м (б).

На Рисунке 2 представлены термограммы, полученные на

расстоянии 0,6 м и 2,5 м.

По результатам Таблицы 1 видно, что при периодическом нагреве на

расстоянии 2,5 м и более отношение сигнал/шум достаточно снижается,

так же видно по Рисунку 2 (б), что дефект на расстоянии 2,5 м уже не

различим, а значит, на более дальнем расстоянии его обнаружить при

данных параметрах эксперимента не возможно. По Рисунку 2 (а) видим,

что полоса белого цвета выделяется на фоне других цветов, другие

цвета неразличимы, границы между цветами практически не заметны.

Также видны реальные границы дефекта, кроме того заметно, что

полоса белого цвета не дает увидеть четкие границы дефекта, что

54

связано с отражающей способностью данного цвета, а также материала

данной полосы.


1. Вавилов В. П. Инфракрасная термография и тепловой контроль. -

М.: Издательский дом "Спектр", 2009. – С. 17-33, 187 – 200, 259, 290-

344.

2. ГОСТ Р 53698-2009 Национальный стандарт РФ. Контроль

неразрушающий. Методы тепловые. Термины и определения. -

Национальный стандарт РФ, 2011 г.

СИНТЕЗ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

МЕТОДОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ

Н.С. Рогова

Научный руководитель: д.т.н., профессор В.Д.Юркевич



Рассмотрена задача синтеза системы управления для управления

скоростью вращения ротора двигателя постоянного тока с

независимым возбуждением. Входное напряжение якорной цепи

двигателя формируется с помощью однофазного автономного

инвертора напряжения, управление ключами которого осуществляется

широтно-импульсным модулятором. Применяется структура

следящего пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора. Расчет

параметров ПИ регулятора выполнен на основе метода разделения

движения. В докладе приведены результаты численного моделирования.

Problem of rotor speed control system design for DC motor with separate

excitation is discussed. Input voltage of motor armature circuit is formed by

a single-phase autonomous inverter. The inverter is regulated by a pulse-

width modulator. Servo proportional-integral (PI) controller is used. The

parameters of PI controller are calculated based on the method of time-scale

separation. Simulation results are presented in the report.

Двигатели постоянного тока широко применяются в качестве

исполнительных механизмов робототехнических систем [1]. С целью

повышения эффективности и снижения потерь в современном

электроприводе обычно используются разрывные алгоритмы

55

управления [2], а также системы управления с широтно-импульсными

преобразователями [3], что позволяет не только уменьшить потери, но и

существенно упростить реализацию системы управления, на основе

использования микроконтроллеров и IGBT-модулей.

В данной работе рассматривается применение методики синтеза

систем управления с преднамеренным формированием разнотемповых

процессов [4]-[6] для расчета одноконтурной следящей системы

регулирования скоростью вращения ротора ДПТ с независимым

возбуждением и широтно-импульсным преобразователем в канале

управления. Целью работы является изложение основных этапов

предлагаемой методики синтеза на примере электропривода

постоянного тока, которая также может быть использована при расчете

систем управления электроприводами другого типа.

Данная работа выполнена в условиях предположения, что величина

индуктивности обмотки якоря достаточно мала, так что скорость

электромагнитных переходных процессов в ДПТ существенно выше

скорости механических переходных процессов. В качестве алгоритма

управления используется ПИ-регулятор. Обсуждаемая методика

синтеза следящей системы регулирования скоростью вращения ротора

двигателя постоянного тока с ШИМ в канале управления основана на

применении метода разделения движений и позволяет получить

аналитические соотношения для расчета параметров регулятора в

соответствии с заданными требованиями к показателям качества

переходных процессов для ошибки регулирования. В докладе

представлены результаты численного моделирования системы

управления.


1. Юpевич Е. И. Основы pобототехники. СПб.: БХВ - Петеpбуpг,

2010. - 368 с.

2. Прямой метод синтеза системы управления рабочим органом

манипулятора при неполной информации / Краснова С.А., Уткин В.А.,

Уткин А.В., Тиен Н.Т. // Проблемы управления. 2008. № 1. С. 10-18.

3. Зимин Е.Н., Кацевич В.Л., Козырев С.К. Электроприводы

постоянного тока с вентильными преобразователями.- М.: Энергоиздат.-

1981. - 191с.

4. Гордеев А.А., Юркевич В.Д., Зиновьев Г.С. Исследование

системы управления двигателем постоянного тока с многоуровневым

преобразователем напряжения // Управление большими системами.-

Вып.39.- М.: ИПУ РАН.- 2012.- с.139-154.

56

5. Юркевич В.Д. Синтез нелинейных систем с ШИМ в канале

управления на основе метода разделения движений // Доклады

Томского государственного университета систем управления и

радиоэлектроники. - 2012. - № 1(25).- ч1.- с.127-130.

6. Степанов Н.А., Юркевич В.Д. Синтез системы стабилизации

скорости вращения двигателя постоянного тока с ШИМ в канале

управления на основе метода разделения движения // Доклады

Академии наук высшей школы Российской Федерации, 2014, № 2-3 (23-

24), С.111-124.

КОНТРОЛЬ НАЛИЧИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДА

А.В.Рюмкин, Г.В. Вавилова, Р.И.Якшигильдина

Научный руководитель: к.т.н., старший преподаватель кафедры

ФМПК ИНК ТПУ Г.В.Вавилова


[email protected]

В статье описан принцип действия измерителя емкости CAP-10,

показана его принципиальная возможность для обнаружения локальных

дефектов изоляции типа: сдир изоляции, локальное утолщение,

точечные проколы.

The paper describes the operating principle of the device CAP-10, it

shows the opportunity to detection point defects of type of a wire insulation:

an insulation stripping, a local thickening, a pinholes.

Для технологического контроля погонной ёмкости провода

используется прибор CAP-10, в основу которого заложен

электроемкостной метод, позволяющий по значению тока и

напряжению в электрической цепи измерительного электрода,

определять ёмкость участка провода, находящегося в зоне измерения

[1].

Для исследования эффективности использования измерителя

ёмкости для обнаружения дефектов использовался образец

одножильного провода диаметром изоляции 1,5 мм, длиной 1 м и

действительным значением погонной ёмкости до нанесения дефекта

С = 150 пФ/м. Действительное значение погонной ёмкости определено

по методике, рекомендуемой ГОСТ 27893-88 «Кабели связи. Методы

испытаний» [2]. Дефекты изоляции формировались искусственным

57

образом на отрезке бездефектного образца провода. Таким образом, был

получен набор образцов провода со сквозным дефектом,

Анализ результатов показывает, что измеритель ёмкости CAP-10

способен обнаруживать дефекты указанного вида. Более детальное

исследование было проведено со сдиром изоляции. Для этого

использовались образцы провода со сдиром изоляции с разными

размерами от 0 до 10 мм. Полученные значения ёмкостей представлены

на Рисунке 1. Как видно из Рисунка 1, CAP-10 способен инициализировать

дефекты разных размеров. С увеличением длины дефекта чувствительность

падает.

Рисунок 1 – Зависимость ёмкости образца провода от длины дефекта

Для того, чтобы проверить, насколько правильно измеритель ёмкости

определяет погонную ёмкость провода с дефектом, в программе «Mathcad» была

создана математическая модель бездефектной части провода и провода с

дефектом. Для создания математической модели будем использовать

геометрические размеры реального образца провода. В качестве дефекта

используем сдир изоляции по всему диаметру, длиной 0,2 мм.

Известно, что образец провода представляет собой двухслойный

конденсатор, состоящий из жилы, оплетки и изоляции.

Ёмкость бездефектного образца провода:

Сбд=149,1 пФ

Ёмкость образца провода с дефектом рассчитывается путем разбиения

образца на бездефектные участки и участок с дефектом:

Cуч1= 75,33 пФ; Cуч2=215,3 пФ; Cуч3=73,50 пФ

В итоге, суммарная ёмкость образца провода с дефектом равна:

С=364,13 пФ

Анализ представленных результатов показал принципиальную возможность

измерителя ёмкости CAP-10 для обнаружения локальных дефектов - сдир

изоляции на участке и по всему диаметру провода, утолщение изоляции,

точечный прокол. Математические расчеты подтверждают экспериментальные

исследования, что говорит о том, что измеритель ёмкости можно использовать

для обнаружения локальных дефектов изоляции при технологическом контроле

кабельных изделий.

58


1. А.Е. Гольдштейн, Г.В. Вавилова. Измеритель погонной емкости

одножильного провода для технологического контроля // Ползуновский

вестник. – 2015. – № 3. – с. 38-42.

2. ГОСТ 27893-88 (СТ СЭВ 1101–87). Кабели связи. Методы

испытаний [Электронный ресурс]. – Введ. 1990-01-01. – с измен. 2015-

01-16. – Режим доступа: URL: http://meganorm.ru/Index/11/11797.htm,

свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус. (дата обращения 23.09.2016).

МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВИДЕОРЯДА

ТЕЛЕВИЗИОННОГО ЭФИРНОГО СИГНАЛА

М.М. Соколов

Научный руководитель: д.т.н., профессор, заведующий

кафедрой САПР В.И. Сединин

Сибирский государственный университет телекоммуникаций

и информатики, г. Новосибирск, [email protected]

В исследовательской работе описываются методы формирования

телевизионного эфирного сигнала и дается подробное описание

применения метода автоматизации эфира, необходимого для

трансляции заранее подготовленного расписания, ручного

переключения видеовходов, создания и управления титровальными

объектами. Даны методические основы использования программного

продукта Форвард - Т и приведены практические примеры создания и

управления эфиром.

Reseach work describes methods of forming the television broadcasting

signal and provide a detailed description of the method broadcast automa-

tion required to broadcast a pre-arranged schedule, manually switch video

inputs, creation and management of title objects. Methodical bases of use of

the software product Forward T and practical examples of creating and

managing ether.

Методы формирования эфирного телевизионного сигнала условно

можно разделить на ручной и автоматизированный. В настоящее время

ручной метод считается устаревшим и на смену ему приходит

автоматизированный [3], [4]. Однако здесь нужно учитывать, что

последний является некой идеальной моделью, т.к. автоматизировать

весь процесс полностью невозможно, в любом случае приходится

привлекать человеческие ресурсы.

59

Таким образом, главной проблемой формирования эфирного сигнала

является необходимость автоматизации процесса линейного

видеомонтажа с последующим автоматическим выводом видеоданных в

эфир. С появлением современных компьютерных технологий началось

внедрение комбинированного метода видеомонтажа с внедрением

программного обеспечения в процесс формирования эфира, что

позволяет его частично автоматизировать [1].

На сегодняшний день в качестве решения этой проблемы мы видим

не создание новой модели автоматизации, а возможность эффективного

обучения кадров, которые в итоге приобрели бы все необходимые

навыки управления телеэфиром.

В основу нашего исследования положено как аппаратное, так и

программное обеспечение, созданное коллективом разработчиков

компании СофтЛаб-НСК, которое применяется в современных

телекомпаниях [2].

Научная новизна работы связана с тем, что впервые предпринята

попытка проанализировать различные методы формирования

телевизионного эфира и разработать их классификацию. Также были

выявлены сильные и слабые стороны тех или иных методов

автоматизации. Не менее важно, что в работе было заострено внимание

на наиболее актуальном методе автоматизации эфира –

комбинированном.

Теоретическая значимость состоит в обобщении исследований,

посвященных различным видам видеомонтажа и экстраполяция данных

видов на формирование телеэфира.

Практическая значимость заключается в том, что данная работа

используется в качестве методических рекомендаций к практическим

занятиям по изучению автоматизированного метода. Данный курс

практических занятий внедрен в учебный процесс кафедры САПР

СибГУТИ по дисциплине «Теория обработки информации». Также

имеется печатный вариант учебного пособия, которое является

результатом исследования.

Результаты проделанной работы могут быть интересны студентам

различных направлений и профилей, связанных с областями

видеомонтажа и видеопроизводства, телевидения, медиаиндустрии, а

также полезны специалистам, работающим в этих сферах.


1. Видеомонтаж [Электронный ресурс]. – URL:

http://www.multimediakurs.narod.ru/code/19videomontag.html (дата

обращения: 05.04.2015).

60

2. Продукты Форвард Т – Системные требования [Электронный

ресурс]. – URL: http://www.softlab-nsk.com/rus/forward/sysft.html (дата

обращения: 29.04.2015).

3. Соколов А. Г. Монтаж. – М.: Изд-во «Издатель

А.Г. Дворников», 2005. – 206 c.

4. Утилова Н. И. Монтаж: Учеб. пособие для студентов вузов –

М.: Аспект Пресс, 2004. – 167 с.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

НЕИСПРАВНОСТЕЙ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

ВОЗДУШНОГО СУДНА

М. Н. Терентьев, Е. Ю. Зыбин, С. С. Карпенко

ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт

авиационных систем", г. Москва, [email protected]

Предлагается анализ методов диагностирования неисправностей в

системе управления воздушного судна. Работа посвящена проблеме

диагностирования при наличии различного рода неопределенностей.

The article deals with the analysis of fault diagnosis methods in the air-

craft control system. The work deals with the problem of diagnosing the

presence of various kinds of uncertainties in the aircraft control systems.

Вопросам методов диагностирования различных систем посвящено

достаточно большое количество литературы [1], [2]. Однако,

применение данных методов рождает различные сложности, когда,

например, не возможно измерить текущие значения параметров, или

когда возникает необходимость непрерывного определения значений

сигналов на выходе для текущих значений входных сигналов.

Предварительный анализ известных методов диагностирования

неисправностей в системе управления (СУ) воздушного судна (ВС)

позволяет выделить два основных подхода: в пространстве сигналов и в

пространстве параметров. В первом случае контролируется отклонение

выходных сигналов объекта от теоретических значений. Во втором

случае определяются текущие значения параметров объекта и

оценивается отклонение их от допустимых значений.

Первый подход диагностирования в пространстве сигналов

базируется на теории распознавания образов. Текущее состояние

объекта определяется вектором в пространстве диагностических

признаков, разбитых по областям, соответствующим тем или иным

61

дефектам. Данные области отчасти перекрываются, и задача состоит в

том, чтобы по измеренному значению вектора диагностических

признаков выявить соответствующий дефект.

Второй подход диагностирования в пространстве параметров

использует результаты теории идентификации. Основным недостатком

данного подхода является низкие показатели достоверности,

быстродействия, особенно при действии возмущений.

Имеется и третий подход, основанный на составлении

диагностических таблиц, согласно которому создается база характерных

неисправностей и соответствующих им значений, как правило

косвенных, диагностических признаков.

Для диагностирования в пространстве сигналов используют две

группы методов. Первая из них использует априорно известные

сведения о характеристиках сигналов. Недостатки данной группы –

необходимость иметь априорную информацию о характеристиках

выходных сигналов и недостаточная полнота контроля. Эти недостатки

отсутствуют во второй группе, основанной на использовании

алгебраических инвариантов: диагностирование осуществляется путем

проверки контрольных условий, которым должна удовлетворять

совокупность выходных сигналов объекта. Инвариантность

контрольных условий состоит в том, что при отсутствии дефектов они

обязаны выполняться для любых входных сигналов и в любой момент

времени.

Выбор подхода определяется имеющимися в распоряжении

разработчика средств диагностирования априорной информации.

Данные средства, часто, бывают экономически очень затратными и

замедляют процесс проектирования подсистем диагностики СУ ВС,

вследствие этого назрела необходимость в разработке

детерминированного подхода, где априорная информация не требуется.

В настоящее время, в рамках научных работ, разрабатывается новый

метод диагностирования неисправностей СУ ВС, отличающийся от

известных методов особенностью использования только данных

измерений входных и выходных сигналов СУ при известных

параметрах эффективности исправного ВС. Данная особенность не

требует априорной информации о параметрах собственной динамики

ВС, а также не использует статистические вычисления. Метод будет

полезен при проектировании средств диагностики ВС.


62

1. Барзалович Е. Ю., Глухов В. В., Емельянов В. Е. Обобщенные

модели эксплуатации по состоянию, ремонта и диагностики

авиационных систем. Учебное пособие. – М.: МГТУ ГА, 1999. – 72 с.

2. Алексеев А. А., Кораблев Ю. А., Шестопалов М. Ю.

Идентификация и диагностика систем: учебник для студентов ВУЗов –

М.: Издательский центр "Академия", 2009. – 352 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ С ОБРАТНОЙ

СВЯЗЬЮ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

ХОЛЛОВСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

А.В. Трифанов1, Д.Ю. Протасов2,3, В.Я. Костюченко3 1Сибирский государственный университет геосистем и

технологий, г. Новосибирск, [email protected] 2Институт физики полупроводников СО РАН

3Новосибирский государственный технический университет

В работе рассматривается система цифровой фильтрации с

обратной связью, позволяющая снизить погрешность определения

концентрации и подвижности носителей заряда и автоматизировать

их определение. При моделировании погрешность определения

подвижности неосновных электронов составила не более 15%.

The paper is considered in digital filtering system with feedback. The sys-

tem allows suppressing errors in density and mobility of charge carriers’

determination. Besides this the system automates the density and mobility

determination. The modeling has shown that the errors for mobility of minor

electron’s less than 15%.

Классическим методом определения концентрации подвижности

носителей заряда в полупроводниках является измерение напряжения

Холла и магнитосопротивления. Но при обработке результатов

холловских измерений чаще всего предполагается, что шумы,

присутствующие в результатах измерений, распределены по

нормальному закону. Если это предположение верно, то в этом случае

усреднение должно эффективно подавлять шумовые составляющие.

Однако, как показывают измерения – шум не является нормальным [1].

В образцах присутствуют различные нелинейные эффекты, которые

компенсируются усреднением только частично [2]. Известно, что задача

определения концентрации и подвижности носителей заряда является

некорректной и неустойчивой к ошибкам в исходных данных, при

63

использовании системы фильтрации без обратной связи возникает

погрешность определения около 5% для основных носителей и 30-40%

для неосновных носителей [3]. При этом погрешность измерений

холловского напряжения и магнитосопротивления составляет 1,94∙10-4 В

и 4,21∙10-4 В соответственно.

При определении параметров носителей заряда далее обычно

используются полуавтоматические методы, такие как «спектр

подвижности». Применение подобных методов не позволяет

производить полностью автоматические вычисления, так как на

определенном этапе требуется вмешательство человека.

Разработанная система цифровой фильтрации с обратной связью

позволяет производить полностью автоматическую обработку

результатов измерений холловского напряжения и

магнитосопротивления. Кроме того, использование данной системы

позволяет повысить точность определения концентрации и

подвижности носителей заряда.

Система позволяет проводить автоматический анализ спектров

подвижности, выявлять экстремумы, рассчитывать статистику

распределения экстремумов для разных параметров фильтрации и,

таким образом, выявлять ложные экстремумы. Для работы системы

разработаны критерии качества, полученные с помощью моделирования

и анализа результатов работы методов «спектр подвижности» и

многозонной подгонки.

Полученные критерии позволяют выбирать наиболее подходящие

спектры подвижности и производить определение параметров

носителей заряда по выбранным спектрам. При моделировании

погрешность определения параметров неосновных электронов

составила не более 15%, экспериментальная проверка [4] показала

схожие результаты.


1. Trifanov A.V., Protasov D.D., V.Y. Kostuchenko. The noise reduc-

tion in variable hall data by digital filtration // The 15 international confer-

ence of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices

(EDM 2014): proc., Altai, Erlagol, 30 June – 4 July 2014. – Novosibirsk:

IEEE, 2014. – pp. 30-32.

2. Trifanov A.V., Protasov D.D., V.Y. Kostuchenko. Quantization Noise

Influence on Mobility Spectrum Method // 16th International Conference of

Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices, 2015. –

pp. 75-78.

64

3. The digital filtration preprocessing of variable magnetic field Hall

data before mobility spectrum analysis for p-MCT films / A.V. Trifanov,

D.Yu. Protasov, V.Ya. Kostyuchenko, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky // II-

VI-2015: 17th International Conference on II-VI Compounds and Related

Materials physica status solidi (c),Vol. 13/07-09/2016, pp. 465-468. DOI:

10.1002/pssc.201510288

4. Трифанов А.В., Протасов Д.Ю., Костюченко В.Я. Определение

подвижности неосновных электронов в p-CdHgTe при температуре

жидкого азота // Российская конференция по актуальным проблемам

полупроводниковой фотоэлектроники (с участием иностранных ученых)

Фотоника-2015. Сб. тезисов докладов, Новосибирск, 2015. - С. 73.

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ

СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

А.Ю. Чадин

Научный руководитель: к.т.н., доцент В.В. Вихман



Данная работа посвящена разработке методики построения

системы защиты предприятия. Основная цель методики это

предоставление независимой и объективной оценки текущего

состояния защищенности, как отдельного модуля информационной

системы, так и комплексной системы в целом. Пользователями

методики являются сотрудники предприятий.

This work is dedicated to the development of a method of construction of

the enterprise security system. The main objective of this method to provide

an independent and objective assessment of the current state of security as a

separate module of information system and integrated system as a whole.

Users the method are employees of enterprises.

Информация – одна из ключевых ресурсов любого предприятия,

которая напрямую влияет на его прибыльность и успешность. Согласно

пункту 3.1.5 из стандарта ГОСТ Р 51624-2000 защита информации -

деятельность, направленная на предотвращение утечки защищаемой

информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий

на защищаемую информацию [1]. Также, в соответствии с пунктами 4.1,

4.2 вышеуказанного стандарта, автоматизированная система в

защищенном исполнении должна реализовываться с учетом требований

65

нормативных документов по защите информации, а

автоматизированные системы, предназначенные для обработки

защищаемой информации, должны быть обеспечены дополнительной

системой защиты информации.

Средства защиты информации, предлагаемые в настоящее время

очень разнообразны, и представляют собой как инженерно-техническое,

программно-аппаратное или криптографическое решение. Во многих

источниках по защите информации описаны теоретические модели

защиты информации, основанные на методах и средствах защиты

информации. Однако для непрерывности бизнес процессов и

защищенности предприятия необходимо объединить автономные

средства защиты в систему. При этом нужно учесть, что человек

является главным элементом этой системы, а также и потенциально

уязвимым ее звеном. Низкий уровень знаний, а также

неосведомленность об ответственности за нарушение состояния защиты

информации сотрудниками предприятия ведет к снижению

эффективности системы защиты.

Оптимизация системы защиты информации на предприятии

производится в шесть этапов:

- оценивание системы защиты информации на предприятии и

принятие решений;

- анализ и дифференцирование информации требуемой защиты;

- использование концепции информационной безопасности на

предприятии;

- использование плана практических мероприятий по

информационной безопасности на предприятии;

- выбор и использование сертифицированной техники для

эффективного обеспечения защиты информации на предприятии;

- оценка эффективности и достаточности принятых мер

информационной защиты [2].

Таким образом, для оптимизации системы защиты предприятия

нужно произвести теоретический анализ научной литературы и

источников, стандартов, руководящих и нормативно правовых

документов. В результате будет создана методика, которая позволит

оценить или переоценить уровень текущего состояния информационной

безопасности предприятия, выработать рекомендации по обеспечению

(повышению) информационной безопасности предприятия и снизить

потенциальные потери.


66

1. ГОСТ Р 51624 - 2000. Автоматизированные системы в

защищенном исполнении. - Введ. 2000-06-30. - М.: Стандартинформ,

2000. - 11 с.

2. Петровский В.И., Тумбинская М.В., Петровский М.В.

Оптимизация комплексной системы защиты информации на

предприятиях различных форм собственности. - Казань: Изд-во

«Отчество», 2014. - 636 с.

3. Панков М.А., Любченко В.И., Вихман В.В. Разработка

структуры программно-аппаратного комплекса «безопасный город»,

Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2013. № 23. С. 80-82.

4. Панков М.А., Любченко В.И., Вихман В.В. Построение

защищенной системы видеонаблюдения, Экономика и социум. 2013. №

4-3 (9). С. 131-132.

5. Кузнецова Ю.О., Вихман В.В. Методы построения центров

обработки данных, Экономика и социум. 2014. № 2-2 (11). С. 866-870.

БЕСКОНТАКТНЫЙ МОНИТОРИНГ ТЕМПЕРАТУРЫ

В СЛОЖНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Н.С. Чернышева

Научный руководитель: к.т.н., доцент Б.П. Ионов

Омский государственный технический университет,

г. Омск, [email protected]

Рассмотрены ключевые дестабилизирующие факторы, вызывающие

методическую погрешность пирометра. Выделены основные

недостатки существующих пирометров. Для повышения качества

оценки температуры предлагается применять концепцию

интеллектуализации средств измерения

The key destabilize factors that cause methodical errors in pyrometer are

considered. The main drawbacks of current pyrometers are shown. In order

to improve the quality of temperature estimating, it is suggested to apply the

concept of intelligent measuring devices

Главная проблема бесконтактных температурных измерений

заключается в неопределенности полученных результатов. Зачастую,

это связано с тем, что на процесс измерения оказывают влияние ряд

внешних факторов измерительной ситуации: коэффициент излучения

объекта контроля; ослабление интенсивности излучения в момент

прохождения через атмосферу (наличие газов и аэрозолей); паразитное

67

излучение от близкорасположенных тел; фоновое излучение и т.д. [1].

Особенно остро эта проблема стоит при бесконтактном измерении

температур системами мониторинга в промышленных условиях, что

обусловлено изменчивостью параметров измерительной ситуации во

времени.

Как известно, общая погрешность измерительного прибора

обусловлена наличием инструментальной, методической и

субъективной погрешностью прибора. В настоящее время при пирометрических измерениях температуры в

большинстве случаев (свыше 90%) применяют одноканальные системы. Данные

приборы достаточно точно определяют температуру в нормальных (близким к

калибровочным) условиях измерения. Их ключевым недостатком является

ограниченность используемой измерительной модели, которая предполагает

априорно установленный оператором коэффициент коррекции, достоверное

определение которого на практике часто вызывает затруднение, что может

привести к возникновению субъективной погрешности. Возможности данной

коррекции ограничены при воздействии большинства реальных факторов,

вызывающих методическую погрешность. Что касается сложных

измерительных условиях, то применение таких систем не имеет смыла.

Поэтому, для измерения температуры пирометром в нестабильной

измерительной ситуации необходимо:

1) производить оценку сложившейся измерительной ситуации;

2) уменьшать методической погрешности.

Для решения поставленной задачи предлагается новый подход к

преодолению, предполагающий применение многоканальных интеллектуальных

пирометров. Многоканальность подразумевает, использование нескольких

оптических приемников, для одновременной регистрации излучения в

различных спектральных диапазонах [2]. Благодаря наличию информационной

избыточности (что является отличительным признаком интеллектуального

прибора) данные приборы способны оценивать адекватность измерительной

модели текущим условиям.

Для проверки предложенного метода был разработан экспериментальный

образец многоканального пирометра [3], [4]. Проведенные исследования

показали, эффективность использования интеллектуализации пирометра для

минимизации влияния различных факторов на процесс измерения в

производственных условиях (человеческий фактор, коэффициент излучения

объекта, снижение интенсивности излучения средой, фоновое излучения).

Системы данного типа настраиваются с учетом специфики предприятия

(наличие факторов вызывающих методическую погрешность).

Главное достоинство разработанного метода заключается в автоматическом

самоконтроле качества результата измерений с предоставлением информации

пользователю о текущем состоянии измерительной ситуации. Поэтому, в

сложных промышленных условиях оператор не может быть введен в

заблуждение показаниями пробора (в случае, когда достоверность измерений

невысока).

68


1. Вавилов, В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль:

монография. – М.: ИД Спектр, 2009. – 544 с.

2. Магунов А.Н. Спектральная пирометрия. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. – 248

с.

3. Интеллектуализация прибора как способ минимизации влияния

человеческого фактора при бесконтактных температурных измерениях / А.Б.

Ионов, Н.С. Чернышева, Б.П. Ионов, Е.В. Плоткин // Приборы. – 2014. – № 6. –

C. 1–10.

4. Использование температурно-спектрального представления данных для

спектрально-статистической многоканальной пирометрии / Б.П. Ионов, А.Б.

Ионов, А.В.Ольшанский // Приборы. – №11. – 2015. – С. 5–11.

РАДИОВОЛНОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Д.Ш.Шабуров

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент кафедры физических

методов и приборов контроля качества В.П.Шиян



В статье описывается метод радиоволновой дефектоскопии

трубопроводов, для обнаружения сквозных дефектов. В ходе работы

был создан лабораторный макет дефектоскопа. Работа направлена

получение параметров согласования волноводных трактов и

определения уровня мощности информативных сигналов, излучаемых

сквозным дефектом (щелью).

The article describes the method of radiowave no-destructive testing of

pipelines to detect through defects. During the work the laboratory model of

a defectoscope was created. Work is directed obtaining parameters of coor-

dination of the wave-guide ducts and definition of power level of the informa-

tive signals radiated by through defect (crack).

В работе рассматривается метод радиоволновой дефектоскопии

трубопроводов (газопроводов). Особенностью метода является ввод в

трубопровод, как в волновод, электромагнитного СВЧ-импульса и

фиксация его излучения из дефекта (щели) [1].

Информативным параметром в данном методе является время

прохождения СВЧ-импульса наносекундной длительности от точки его

ввода в трубопровод и до момента излучения из щели.

69

Для подтверждения «работоспособности» метода был изготовлен

лабораторный макет радиоволнового дефектоскопа.

В статье приведены результаты измерения параметров согласования

волноводного тракта макета и экспериментов по оценке уровня

мощности сигналов, излучаемых сквозным дефектом, различной

ориентации по отношению к поверхности трубы.


1. Способ обнаружения сквозных дефектов в трубопроводах: патент

№2020467 Российская Федерация: А.П. Арзин, В.Л. Жуков, С.Ю. Левин,

В.П. Овчинников, А.Ф. Саяпин, Г.О. Фетисов, В.П. Шиян, Ю.Г. Штейн.

– заявл. 03.07.1991, опубл. 30.09.1994.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТУАЛЬНЫХ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ

ИНФОРМАЦИИ В ГОСУДАРСТВЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИСТЕМАХ, ИСПОЛЬЗУЯ БАНК ДАННЫХ УГРОЗ (bdu.fstec.ru)

Я.В. Юракова, И.С. Слонкина




[email protected]

В статье описан алгоритм построения прямых связей между

уязвимостями и угрозами безопасности информации в государственных

информационных системах с использованием разработанного средства

автоматизации.

This article describes the algorithm of direct links between vulnerabilities

and threats to information security in government information systems by

using automation.

В соответствии с Приказом Федеральной службы по техническому и

экспортному контролю Российской Федерации (далее – ФСТЭК России)

№17 «…угрозы безопасности информации определяются по

результатам оценки возможностей внешних и внутренних нарушителей,

анализа возможных уязвимостей…возможных способов реализации

угроз и последствий от нарушения свойств безопасности

информации…» [1]. Требования, изложенные в Приказе №17, являются

обязательными для государственных информационных систем (далее –

70

ГИС), соответственно перед операторами ГИС стоит задача построения

прямых связей между уязвимостями и угрозами [3].

В настоящее время, используя Банк данных угроз безопасности ин-

формации (разработан ФСТЭК России) и располагая сведениями об уяз-

вимостях конкретной информационной системы используя метод «по-

иска по тегам» построить прямые связи между ними. Однако сопостав-

ление 200 угроз с 15 000 уязвимостей является крайне трудоемкой за-

дачей.

Целью работы является разработка и создание средства ав-

томатизации по установлению прямых связей между угрозами и уязви-

мостями. Для достижения поставленной цели были определены сле-

дующие задачи:

описать алгоритм связи уязвимости и угрозы безопасности ин-

формации для ГИС;

произвести математическое описание алгоритма;

осуществить программную реализацию;

произвести тестирования готового приложения [2].

Запись об угрозе в Банке данных содержит следующие поля: описа-

ние угрозы, источник угрозы, объект воздействия, последствия реализа-

ции угрозы. Уязвимость охарактеризована следующими ключевыми для

нас полями: описанием, вендором, наименованием и типом программ-

ного обеспечения, версией, базовым вектором уязвимости и т. п.

Значение поля «Тип программного обеспечения» из данных об уяз-

вимости коррелирует с полем «Объекты воздействия» из записи об уг-

розе. Для сопоставления пользователю предлагается присвоить значе-

ния соответствия (0 – не соответствует, 1 – полностью соответствует,

0,5 – относительное соответствие) типа программного обеспечения и

объекта воздействия. Оптимальное значение достигается путем экс-

пертной оценки.

Затем, получив уязвимости с «Типом программного обеспечения»

соответствующим «Объекту воздействия» программа приступает ко

второму этапу, он заключается в обращении к калькулятору «CVSS»

(общая система оценки уязвимостей). Программа оценивает значение,

используя данные о потенциале и типе нарушителя, таким образов

определяется «вектор доступа» и «сложность доступа». Далее, исходя из

последствий реализации угрозы, выбираются соответствующие

значения для следующих метрик: воздействие на конфиденциальность,

воздействие на целостность, воздействие на доступность.

Приложение написано на языке «Python». Управление осуществля-

ется посредством «web-интерфейса». В качестве дополнительной воз-

можности полученные результаты можно сохранить в формате «.docx»

71

и «.xlsx». В заключении, хотелось бы отметить то, что данная про-

грамма позволяет значительно облегчить работу оператору и позволяет

исключить ошибки (по причине человеческого фактора).







157-159.



информационной системы с учетом управления рисками

информационной безопасности // Научные исследования: от теории к

практике. 2016. № 1. С. 154.



студентов // Информационное противодействие угрозам терроризма.

2015. № 24. С. 261-267.

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА МЕЖДУ СЛОЯМИ

И УРОВНЯ ДВУХСЛОЙНОЙ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРЕ

Р.И. Якшигильдина, А.Б. Степанов, А.В. Рюмкин

Научный руководитель: старший преподаватель

кафедры ФМПК ТПУ Степанов А.Б.



В данной статье рассмотрен способ измерения уровня границы

раздела между двумя слоями жидкой среды, который основан на

применении трёх ёмкостных датчиков уровня.

The paper describes the measuring method the level of the interface be-

tween the two layers of the liquid medium, it is based on using three capaci-

tive level sensors.

По мере повышения степени автоматизации производственных

процессов и современных систем контроля актуальность измерения

уровня жидких сред возрастает. В настоящее время существуют более

72

двадцати различных способов измерения уровня жидких сред [1]. Часть

из них получили широкое применение в современной промышленности,

а другие имеют узкоспециальную область применения из-за присущих

им различных недостатков. Как правило, в большинстве практических

приложениях требуется не только измерять не только уровень жидкой

среды, но и положение границы раздела между слоями, если жидкая

среда является многокомпонентной. Большинство современных

подходов для измерения границы раздела двухслойной жидкости

оказываются непригодными. Так, например ряд методов измерений

могут работать только в том случае, если контролируемая жидкая среда

является прозрачной. В связи с этим возникает задача рассмотрения

иных технических решений к измерению уровня и границы раздела

двухслойной жидкой среды. В настоящее время наиболее широкое

применение для измерения уровня жидких сред получили ёмкостные

датчики измерения уровня [2].

Принцип действия ёмкостного уровнемера основан на зависимости

электрической ёмкости конденсаторного преобразователя

образованного, например, при помощи двух пластин, которые частично

введены в измеряемую среду от высоты уровня жидкости.

Значение электрической емкости конденсатора C для случая

плоскопараллельного расположения измерительных электродов можно

определить с помощью следующего математического выражения:

𝐶 = 휀0휀𝑆

𝑑; (1)

где 휀 – относительная диэлектрическая проницаемость

межэлектродной среды;

휀0 – диэлектрическая постоянная;

𝑆 - площадь электродов конденсатора;

𝑑 - расстояние между электродами конденсатора.

Каждый из трёх датчиков уровня при этом подключается к

отдельному измерительному каналу. Возможные взаимное

73

расположение и размеры чувствительных элементов датчиков показаны

на Рисунке 1. Допустим, имеется резервуар с двухслойной жидкой

средой. При этом двухслойная жидкость занимает полностью весь

объём резервуара (Рисунок 2).

В этом случае задача измерения уровня границы раздела сред

сводится к применению трех ёмкостных датчиков уровня.

Предположим, что граница раздела двух сред проходит через

измерительные электроды датчика С2 (Рисунок 2). Примем, что начало

координат находится в верхней граничной плоскости резервуара. По

формуле (1) найдем ёмкости для каждого из трёх датчиков и выведем

формулу для границы раздела двух жидких сред:

𝐻гр =𝐻1

3∙𝐶1−𝐶3∙ (𝐶2 −

2

3∙ 𝐶3 + 3 ∙ 𝐶1) (2)

Таким образом, в любой момент времени известны относительные

диэлектрические проницаемости обоих слоев среды и уровень границы

раздела двухслойной жидкости.


1. Якшигильдина Р. И. Анализ методов и средств измерения

уровня жидких сред [Электронный ресурс]. – URL:

http://earchive.tpu.ru/handle/11683/28525 (дата обращения 05.10.16)

2. Ма Синсин. Методы измерения уровня и границ раздела

многофазных жидких сред [Электронный ресурс]. – URL:

http://earchive.tpu.ru/handle/11683/22250 (дата обращения 05.10.16)

74

Секция ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

СОЗДАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ПРОДАЖИ

АВТОМОБИЛЬНОЙ РЕКЛАМЫ ПРИ ПРЯМОМ

ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РЕКЛАМОДАТЕЛЯ И АВТОВЛАДЕЛЬЦА

П.С. Акимкин



управления «НИНХ», г. Новосибирск, [email protected]

Данная работа посвящена созданию Интернет-площадки для продажи

автомобильной рекламы. Автор обращает внимание на отсутствие подобных

сервисов в городе Новосибирске и показывает особенности взаимодействия

некрупных рекламодателей и отдельных автовладельцев с возможностями

гибкой настройки рекламной кампании и ее автоматизированного и удаленного

проведения.

This work is devoted to the creation of an Internet site for the sale automobile ad-

vertising. The author draws attention to the absence of such services in the city of

Novosibirsk and shows features of the interaction medium-sized advertisers and indi-

vidual car owners with flexible configuration of an advertising campaign, and its

automated and remote control.

Реклама пользуется хорошим спросом, особенно, если рекламные

носители дешевы и собирают большую аудиторию [3]. В Новосибирске

имеется огромное количество частных автомобилей, но лишь немногие

агентства, занимающиеся рекламой, размещают ее на них. Причем те,

кто этим занимается, сотрудничают только с автопарками, поэтому у

частного автомобилиста, желающего размещать рекламу на своем

автомобиле за вознаграждение, практически нет реальных

возможностей вести сотрудничество с рекламными агентствами. Более

того, если рекламодателю требуется небольшой объем рекламы или на

нее выделяется очень ограниченный бюджет, то ему нецелесообразно

договариваться с автопарками.

Возможное решение описанной проблемы – это создание Интернет-

площадки, выступающей в роли агрегатора для предложений

рекламодателей и условий, выдвигаемых заинтересованными в таком

заработке автовладельцами. Подобный сервис позволит координировать

действия рекламодателей и собственников автомобилей.

Процесс регистрации представляет выбор роли нового пользователя

(рекламодатель/автовладелец), а также ввод электронной почты, логина

и пароля. Этих данных достаточно, чтобы познакомиться с

75

возможностями площадки, а также для того, чтобы рассылать

уведомления.

На данный момент создан кабинет автовладельца. При добавлении

своей машины пользователь указывает тип кузова, марку, место

стоянки, город, места для рекламы и цену, загружает фотографии

автомобиля. Реализованы функции личных сообщений, раздел с

купонами и акциями от партнеров и рекламодателей.

Поскольку большинство водителей редко меняют маршруты

движения (ездят на работу, в спортивный клуб, в торговые центры), то

планируется создать карту, на которой водитель будет указывать трек

своей поездки. Идея такого геотаргетинга позволит достичь того, что

реклама будет иметь максимальную эффективность именно в том

районе, который выбран рекламодателем.

В настоящее время идет создание системы поощрений. Пользователь

будет получать отличительный знак и некоторое количество бонусов, за

которые можно будет поднимать автомобиль на первые строки поиска,

повышать статус, заказывать вознаграждения из магазина.

Идея реализации кабинета рекламодателя такова, что пользователь

может выбрать автомобиль или несколько автомобилей для рекламной

кампании по типу кузова, стоимости размещения рекламы,

геотаргетингу. При проведении рекламной кампании, рекламодатель

получает отчеты от автовладельца, включающие показания спидометра,

состояние рекламной конструкции и т.п.

Для реализации проекта приобретен домен «промоавто.рф».

Разработка ведется средствами PHP и фреймворка «YII 2», который

позволяет быстро и эффективно вести разработку Интернет-

приложений, обеспечивая расширяемость [1]. По результатам

исследования sitepoint.com, этот PHP фреймворк занимает первое место

по использованию в Российской Федерации [2].

Описанная Интернет-площадка позволяет легко создать рекламную

кампанию практически на любое количество автомобилей, заказав ее

через Интернет. Площадка будет обеспечивать гибкий поиск

автомобилей, сортировку по районам города, а также полную

отчетность со стороны автовладельцев.


1. Документация для работы с фреймворком «Yii2», [Электронный

документ] URL: http://www.yiiframework.com/doc-2.0/guide-index.html.

76

2. Отчет по использованию фреймворков, [Электронный документ]

URL: http://sitepoint.com/best-php-framework-2015-sitepoint-survey-results.

3. Анонов Л.В. Особенности предпринимательской деятельности на

рынке рекламы // Социально-экономические явления и процессы /

Тамбовский гос. университет им. Г. Р. Державина. акад. наук. Вып. 8.

Тамбов. : Наука, 2011. С. 9 - 12.

ОБНАРУЖЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ

ПРИ МОНИТОРИНГЕ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

П.И. Вайнмастер

Научный руководитель: д.т.н., профессор Е.В. Рабинович



Исследован и применен алгоритм статистического обнаружения сигналов,

адаптированный для сейсмических импульсов, возникающих при ГРП.

The statistical signal detection algorithm, adapted for seismic pulses occurring in

hydraulic fracturing, has been investigated and applied in this work.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) – метод увеличения темпов

отбора нефти из продуктивных пластов. Суть метода заключается в

формировании высокопроводящей трещины, посредством которой

обеспечивается приток флюида из продуктивной части к забою

скважины.

Неконтролируемое развитие трещины может привести к обводнению

скважины и, как следствие, к убыткам. Устранение такой возможности

осуществляется при помощи мониторинга ГРП.

Одним из этапов мониторинга является локация источников

сейсмических импульсов, излучаемых при образовании трещин [1].

Рассмотрим процесс обнаружения импульса от точечного источника,

находящегося в некоторой точке внутри продуктивного пласта. Антенна,

принимающая сигнал, представляет собой n одинаковых датчиков,

расположенных так, что шумы на их входах можно считать взаимно

независимыми.

Модель импульса, излучаемого точечным источником при разрыве

породы, может быть представлена в виде полигармонического сигнала:

77

𝑆(𝑡) = ∑ 𝑈𝑙(𝑡) cos(𝑙𝑤0𝑡 + 𝜑𝑙)𝐿+𝐼−1𝑙=𝐿 , (1)

где Ul и φl – априорно неопределенные амплитуда и фаза l-й

гармоники; w0 = 2pi/T – опорная частота; T – интервал наблюдения; L>0

– некоторое целое число, определяющее нижнюю границу спектра

излучаемого сигнала; l = L, …, L + I - 1 – присутствующие в сигнале

гармоники.

Сигнал, зарегистрированный на входе i-го элемента антенны на

интервале [0; T], может быть представлен в виде ряда Фурье yi(t):

𝑦𝑖(𝑡) =1

√𝑇∑ (𝑢𝑙𝑖 cos 𝑙𝑤0𝑡 + 𝑣𝑙𝑖 sin 𝑙𝑤0𝑡)

𝐿2𝑙=𝐿1

, (2)

где uli, vli – коэффициенты Фурье, а l = L1, …, L2 – полоса

пропускания сейсмической антенны, расположенной на поверхности

Земли.

Процесс yi(t) можно полностью описать набором из 2(L2 - L1 + 1)

коэффициентов Фурье {ul, vl}. Тогда поле, принимаемое всей антенной,

описывается системой из 2n(L2 - L1 + 1) коэффициентов.

Примем совокупность коэффициентов {uli, vli}, характеризующих

принятый сигнал, в качестве наблюдаемой выборки. Семейство их

совместных распределений обладает достаточными статистиками X={X1,

…, XI}, Y={Y1, …, YI} и W. Их распределения образуют полное

экспоненциальное семейство с плотностью вероятности w (X, Y, W).

Задача обнаружения сейсмического импульса формулируется в виде

задачи проверки сложных статистических гипотез относительно

параметров функции плотности вероятности ϑ1, ϑ2 и ϑ3, зависящих от

первичных параметров сигнала, априори неизвестных (Ul, φl):

H0: 𝜗1 = 𝜗2 = 0 при всех j = 1, …, I; 𝜗3 ∈ (0; ∞);

H1: 𝜗1 + 𝜗2 > 0 хотя бы при одном j; 𝜗3 ∈ (0; ∞);

Введя векторный полезный параметр δ={δ1, δ2, …. δI}, не зависящий

от неизвестных параметров сигнала и шума и определяемый только

отношением сигнал/шум 𝛿𝑗 = √𝜗1

2+𝜗22

2𝜗3 , а также осуществив переход от

статистик W, Y и W к вектору Z = {z1, …, zI}, где 𝑧𝑗 =𝑋𝑗

2+𝑌𝑗2

𝑊, выводим

формулы для расчета функции плотности вероятности при наличии

сигнала w1(Z|δ1, δ2, …. δI) и при его отсутствии w0(Z|δj=0).

Решающая функция алгоритма записывается в виде:

78

𝜑(𝑍) = {1, 𝑡(𝑍) > 𝐶(𝑎)

0, 𝑡(𝑍) ≤ 𝐶(𝑎) (3)

где t(Z) рассчитывается как сумма отношений w1(Z) к w0(Z) для всех

элементов приемной антенны.

Преимуществом описанного алгоритма является то, что его

решающая функция не зависит от априори неопределенных параметров

импульса и шума, вероятность обнаружения инвариантна к изменению

начальной фазы, а вероятность ложной тревоги не зависит от мощности

шума.


1. Рабинович Е. В. Наземная локация микросейсмических

сигналов для мониторинга гидравлического разрыва пласта / Е. В.

Рабинович, А. С. Туркин // "Доклады ТУСУР", 2012, № 1(25), ч. 1. С.

104-112

CИНХРОННОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ АНИМАЦИЙ

В ПРИЛОЖЕНИИ «МОБИЛЬНЫЙ СУРДОПЕРЕВОДЧИК»

В.В. Видман, А.Я. Репецкая

Научный руководитель: к.т.н., зав.каф. М.А. Иванов


[email protected] В данной статье описывается процесс разработки синхронного

воспроизведения анимаций в мобильном приложении для сурдоперевода,

созданном на платформе Unity3d. Данный процесс позволит одновременно и

согласованно воспроизводить жесты лица и рук.

This article describes the development process synchronous playback of anima-

tions in the mobile app for sign language, created in unity3d platform. This process

will allow you to simultaneously and consistently reproduce the gestures of face and

hands.

Актуальность разработки данного приложения связана с большим

количеством людей, имеющих проблемы со слухом и речью в России и

мире в целом. Применение мобильного приложения для сурдоперевода

в режиме реального времени позволит пользователю увеличивать

79

словарный запас языка жестов, а также преобразовывать текст и речь

собеседника в привычные жестовые словоформы.

На текущий момент приложение находится на стадии активной

разработки. Ранее уже было создано несколько промежуточных

вариантов программного обеспечения, а также проведен подробный

анализ предметной области. Основной функционал разработанных

ранее версий заключался в реализации перевода текста на язык жестов,

а так же работы со словарем.

Одним из существенных недостатков созданного ранее

программного обеспечения было отсутствие мимики. Дело в том, что

при общении на языке жестов мимика является очень важной

составляющей, поскольку один из собеседников может быть менее

опытен и поэтому есть вероятность неправильного истолкования части

диалога. Ведь чтение по губам является неотъемлемой частью общения

глухонемых людей. Первоначально все алгоритмы создавались без

учета этой детали. Когда мимика была введена в приложение, появилась

необходимость изменения алгоритмов воспроизведения анимаций.

В ранней версии приложения анимация в разделе «Словарь»

воспроизводилась с помощью метода Play() компонента Animation.

Выбрав в списке нужное слово, из базы данных подгружалось название

анимации, и далее оно передавалось в метод Play(). При выборе другого

слова анимация прерывалась и воспроизводилась вновь выбранная. На

данный момент во время воспроизведения анимации список

деактивируется и становится активным лишь после окончания

анимации.

Раздел «Переводчик» позволяет осуществить перевод введенного с

клавиатуры текста на язык жестов. В этом разделе используется метод

воспроизведения анимаций, отличающийся от метода в словаре. В

данном случае происходит считывание слов, написанных в текстовое

поле, и дальнейшее их сравнение с таблицей базы данных. Найденные

по базе данных анимации становятся в очередь, и далее

воспроизводятся с помощью метода PlayQueued(). Такой подход стал

невозможным из-за отдельного воспроизведения анимаций рук и лица.

Для решения проблем, связанных с одновременным

воспроизведением анимаций лица и рук были использованы слои. Слои

позволяют группировать анимации и расставлять приоритеты.

Добавление слоев позволило обиться одновременного воспроизведения

нескольких очередей анимаций. К примеру, при воспроизведении слова

80

«мир» в нулевой слой добавляется жест этого слова, а в первый слой –

очередь, состоящая из звуковых жестов данного слова.

Для раздела «Переводчик» реализация синхронного

воспроизведения мимики и рук оказалась несколько сложнее. Помимо

одновременного воспроизведения необходимо было сделать так, чтобы

речь не опережала жест, иначе смысл текста для глухонемого человека

будет не понятен. То есть было необходимо, чтобы программа следила

за окончанием воспроизведения анимаций одного слова. Для

осуществления вышеописанного алгоритма было решено использовать

сопрограммы.

Сопрограмма или корутина – это простой и удобный способ

запускать функции, которые должны работать параллельно в течение

некоторого времени. Корутины представляют собой простые C#

итераторы, возвращающие IEnumerator и использующие ключевое слово

yield. В Unity корутины регистрируются и выполняются до первого yield

с помощью метода StartCoroutine. С помощью корутин стала возможной

задержка произношения следующего слова, пока не воспроизведется

жест.

На данный момент приложение включает в себя:

алфавит, содержащий дактильную русскую азбуку;

словарь, содержащий слова, анимации которых имеются в базе;

переводчик текста, в котором неизвестные приложению слова

воспроизводятся дактилем.

Во всех разделах осуществлено одновременное и согласованное

воспроизведение анимаций рук и лица.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

ДЛЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ:

ВОПРОСЫ И ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ

А.С. Гончаров

Научный руководитель: А.В. Марчуков



Создание национального интегрированного стандарта передачи

данных для нефтяной промышленности России является очень

81

перспективным направлением исследовательской за счет создания

отечественного информационного продукта, в частности, в рамках

программы импортозамещения.

Establishment of the national integrated data transmission standard for

the Russian oil industry is a very promising direction of researching through

the creation of national information product, in particular in the framework

of the program of import substitution.

Стандартизация передачи данных при разработки и добычи

углеводородов приняла характер стандартов де-факто практически во

всех крупнейших нефтедобывающих и сервисных компаниях мира.

Инициатором создания стандартов является консорциум “Energistics”

(http://www.energistics.org), образованный и финансируемый ведущими

нефтедобывающими компаниями мира.

Разработаны три международных стандарта передачи данных:

1) WITSML – стандарт описания данных о бурении;

2) PRODML – стандарт описания данных о добычи

углеводородов;

3) RESQML – стандарт описания данных о состоянии подземного

резервуара.

Современное состояние информационной инфраструктуры

нефтяного предприятия можно описать, как систему, далекой от

единого функционирования всех входящих в нее компонентов. В

различных участках производственного процесса нефтедобычи и

бурения используются малосовместимые либо совсем не совместимые

устройства и программные технологии, которые зачастую создают

сложности и тормозят производственный процесс из-за

несвоевременной или слишком долгой интерпретацией и передачи

данных между объектами промысла. Преобладание иностранной

техники и контроллеров (более 80% промысла) не располагает к

развитию отечественного производства технических и программных

решений для нефтяных предприятий.

Отечественные технологии добычи углеводородов отличаются от

зарубежных и очень во многом. А значит, использовать зарубежные

пакеты моделирования добычи не можем в полную функциональную

возможность. Математический аппарат и алгоритмы нам не известны,

что приводит к полной зависимости от зарубежных производителей.

Стандартизация данных позволит получить следующие

экономические эффекты:

82

Прозрачность информационной инфраструктуры – данные

могут быть получены и обработаны в любой точке информационного

пространства предприятия;

Ускорение формирования структуры «интеллектуального»

месторождения – полностью автоматизированная добыча

углеводородов с получением информации о всех происходящих

технологических процессов в реальном времени. Необходимо создать программный комплекс математических моделей

месторождений, позволяющий использовать отечественные технологии добычи,

бурения, подземной навигации, систем мониторинга подземного состояния

месторождения и устья скважин, поддержания пластового давления и т.д. В

тесном взаимодействии с разработчиками моделей месторождений и

параллельно с работами по созданию моделирующих пакетов, необходимо

начать работы по созданию отечественного стандарта передачи данных для

нефтегазовой промышленности. Стандарт должен быть единым, чтобы не

повторять ошибок “Energistics”, который сейчас вынужден интегрировать

данные разных стандартов. Можно взять за основу схему стандартов

“Energistics”, но расширить ее данные специфичными для российского

нефтепромысла отечественными объектами, размерностями, оборудованием,

операциями, значениями, так как язык XML описания стандартов это

допускают. В частности, это позволит решить проблему использования

импортного оборудования на промыслах - простая интеграция с моделирующим

комплексом.


1. WITSML Standards [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.energistics.org/drilling-completions-interventions/witsml-

standards/current-standards (дата обращения: 28.09.2016)

МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ СХЕМЫ ДАННЫХ

НАЦИОНАЛЬНОГО СТАНДАРТА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

ДЛЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ

А.С. Гончаров

Научный руководитель: А.В. Марчуков



Создание национального интегрированного стандарта передачи данных для

нефтяной промышленности России является очень перспективным

направлением исследовательской за счет создания отечественного

83

информационного продукта, в частности, в рамках программы

импортозамещения.

Establishment of the national integrated data transmission standard for the Rus-

sian oil industry is a very promising direction of researching through the creation of

national information product, in particular in the framework of the program of import

substitution.

Главной целью исследования является разработка и реализация

методов формирования XSD схемы описания объектов и параметров

данных, используемых для передачи, обработке и хранения в

технологическом процессе бурения и нефтедобычи на отечественном

нефтяном предприятии.

Современное состояние информационной инфраструктуры

нефтяного предприятия можно описать, как систему, далекой от

единого функционирования всех входящих в нее компонентов. В

различных участках производственного процесса нефтедобычи и

бурения используются малосовместимые либо совсем не совместимые

устройства и программные технологии, которые зачастую создают

сложности и тормозят производственный процесс из-за

несвоевременной или слишком долгой интерпретацией и передачи

данных между объектами промысла. Преобладание иностранной

техники и контроллеров (более 80% промысла) не располагает к

развитию отечественного производства технических и программных

решений для нефтяных предприятий.

Схема данных стандарта передачи данных – это определенное

соглашение описания специальных обозначений, данных о бурении и

нефтедобычи в строго закрепленном виде. В рамках данных

исследований предполагается создать схему при помощи технологии

XML – разработать и зарегистрировать отечественную XSD схему

описания данных. XSD – это текстовый файл, в котором описываются

правила создания объектов и их свойств в XML файлах.

По существу, схема данных определяет состав данных передаваемых

от месторождения к потребителям. Если используется стандарт

передачи данных, то можно предать только стандартизованные данные.

Структура схемы данных состоит из объектов, подобъектов и данных к

ним (скважина, ствол, параметры скважины и т.д.) За основу схемы

данных предлагается взять структуру и организацию схемы данных

WITSML 2.0, но эта структура будет предназначена для определения

только базовых элементов схемы данных, имеющих одинаковые

84

значения, как в России, так и за рубежом. Вообще создать схему

данных, которая отражала бы все производственные процессы при

бурении и добычи задача очень трудоёмкая и требует участия большого

количества разнообразных специалистов. В этом случаи можно

поступить следующим образом:

1) Создание специализированного веб-сайта (форума), куда будет

разрешен доступ только специалистам нефтяной отрасли, где все

участники будут вносить свои предложения по формированию схемы

данных;

2) Сотрудничество с отечественными фирмами – взятие

параметров с их специализированного оборудования с последующим

расширением схемы данных, на основе взятых параметров;

3) Анализ данных из научно-исследовательских организаций и

учебных заведений, занимающихся решениями проблем в

нефтегазодобывающей отрасли.

В конечном итоге, после создания отечественной схемы описания

данных, можно будет утвердить и зарегистрировать данный

информационный продукт в Минпромторге, с последующей

реализацией следующих продуктов:

1) Агент конвертации данных с датчиков бурения и нефтедобычи

в XML, согласно отечественной схеме описания данных;

2) База данных, спроектированная с условием поддержки

отечественного стандарта и международного стандарта WITSML;

3) Сервер передачи, обработки и хранения поступающих данных.


1. WITSML Standards [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.energistics.org/drilling-completions-interventions/witsml-

standards/current-standards (дата обращения: 28.09.2016)

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КЛАССИФИКАЦИИ

ОБУЧАЮЩИХСЯ НА ОСНОВЕ ТЕСТОВ ЛИЧНОСТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК

А.В. Демьяненко, О.Н. Фролкина, Н.А. Баннова

Научный руководитель: доцент И.Н. Яковина



85

В статье рассматривается разработанный вариант классификации

участников проектной деятельности и алгоритм обработки результатов

тестовых заданий по оценке личностных характеристик.

This article describes a designed version of project activity members classifica-

tion and personal characteristics evaluation test results processing algorithm.

При формировании проектных групп учащихся в рамках

образовательного процесса зачастую возникает задача оптимального

состава участников для их эффективной деятельности [1, 2]. Одним из

решений этой задачи является разработанный вариант классификации,

который учитывает ряд личностных характеристик и позволяет

формировать малые проектные группы с учетом предложенного набора

параметров классификации.

В докладе рассматриваются особенности разработанной

классификации и алгоритма обработки результатов тестовых заданий по

оценке личностных характеристик. Классификация участников

проектной деятельности описывает субъектов по четырем критериям:

типу мышления, степени креативности, социальной роли субъекта и

интегральной оценки психоэмоциональной устойчивости. Алгоритм

оценки личностных характеристик, который позволяет интегрировать

результаты и представлять их в виде четырех критериев классификации,

разработан на основе валидных психологических тестов: опросника

типа мышления (модификация Г. В. Резапкиной), опросника Айзенка,

теста «Личностный дифференциал» и элементов теста Рене Желя [3].

В связи с тем, что подобранный набор тестовых методик позволяет

получать результаты тестирования в различных шкалах, было

необходимо предложить и апробировать алгоритм свертки получаемых

23 параметров к 4 значениям предложенных критериев классификации.

Сверка производилась с использованием методов экспертного

оценивания, нечеткой логики и деревьев решений.

По итогу классификации для удобства организации работы педагога

или игротехника для каждого обучающегося формируется карточка -

бейдж с цветосимвольной идентификацией. Значения предложенных

критериев дают возможность быстрой и эффективной интерпретации

результатов для каждого субъекта с точки зрения особенностей

проектной деятельности. Так, например, по критерию «социальная роль

субъекта» педагог или игротехник сможет выделять ролевые функции

(лидер, мыслитель, аутсайдер) в малых проектных группах и адресно

86

работать с разными типами учащихся; а по критерию

«психоэмоциональная устойчивость» выявлять тех, кто нуждается в

особой поддержке и внимании.

Апробация версии алгоритма проводилась на реальных тестовых

данных (около 50 учащихся 9 и 10 классов) и после экспертизы

психолога [4] была предложена в качестве инструмента для педагогов и

игротехников Информационного инженерного инкубатора. Планируется

реализация автоматизированной версии классификации и тестирования

и доработка алгоритма для особо сложных для классификации и

интерпретации случаев.


1. Комплексная программа социально-психологического

сопровождения: диагностика, профилактика, коррекция [Электронный

ресурс] // URL: do.gendocs.ru/docs/index-225050.html#5771719 Дата

обращения: 18.09.2016

2. Немов Р. С. Психология: учеб. для студ. высш. пед. учеб.

заведений: В 3 кн. – 4-е изд. – М: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. –

Кн. 3: Психодиагностика. Введение в научное психологическое

исследование с элементами математической статистики. – 640 с.

3. И.Н. Яковина, Н.А. Баннова. Основы выбора инженерной

профессии: учебно-методическое пособие – Новосибирск: Изд-во

НГТУ, 2016. – 92с.

4. Яковина И.Н., Баннова Н.А., Дзенис С.Ф. Профессиональная

направленность у старшеклассников: метод диагностики и результаты

его апробации // Тезисы докладов Всероссийской научно-методической

конференции с международным участием «Современные концепции и

системы профильного обучения в российской школе», Новосибирск, 7-8

июня 2016 г. – Новосибирск: СУНЦ НГУ, 2016. – С. 52

СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНОГО ИНТЕРНЕТ ПРОСТРАНСТВА

С.А. Ерёменко

Научный руководитель: к.т.н., доцент Л.Ю. Забелин



87

Данная статья посвящена разработке языка разметки трехмерных веб-

страниц. Приводятся примеры ранних аналогов данной технологии, а так же

описываются дальнейшие шаги по разработке программного обеспечения и

внедрению данной технологии.

This article focuses on the development of three-dimensional web page markup

language. Provides examples of early analogues of this technology, as well as

describes the next steps in the development of software and the implementation of this

technology.

В современном мире все большее развитие получает технология

виртуальной реальности. Переход к трехмерному пространству в разы

увеличит спектр возможностей использования веб в сферах

развлечения, образования, торговли.

В основе проекта лежит идея создания киберпространства – некой

среды взаимодействия людей и компьютеров в компьютерных сетях,

симулирующей реальное пространство. Проект направлен на

крупнейшую компьютерную сеть мира – Интернет, а потому имеет

широкие перспективы дальнейшего развития.

Основой трехмерного интернета является язык разметки для

трехмерных веб-страниц. Прародителем данной технологии считается

язык VRML (Virtual Reality Modeling Language) предназначенный для

описания трехмерных изображений и оперирующий объектами,

описывающими геометрические фигуры и их расположение в

пространстве [1]. В мае 1996 года последовала версия 2.0 (первое время

ее часто называли “Подвижные миры” — Moving Worlds, —

подчеркивая тем самым ее главные преимущества), где было добавлено

множество дополнительных возможностей [2]. Он стал использоваться

на некоторых персональных страницах и сайтах, в основном для 3D-

чатов.

Хотя VRML продолжает использоваться в образовательной и

исследовательской сфере, где наиболее ценятся открытые

спецификации, можно сказать, что он был вытеснен форматом X3D.

X3D — это стандарт ISO, предназначенный для работы с трёхмерной

графикой в реальном времени, являющийся расширением VRML,

включающим анимацию двуногих персонажей, NURBS, GeoVRML и

др.[3].

Несмотря на то, что X3D поддерживается по сей день, этот стандарт

устарел и слабо подходит для реализации в полной мере возможностей

современных устройств. Появление же сравнительно доступных

88

шлемов виртуальной реальности и возможности использования в

качестве шлема обыкновенного смартфона открывает огромные

перспективы для современного 3D интернет пространства.

Данная работа посвящена созданию нового языка трехмерной

разметки веб-страниц, основанного на усовершенствовании

вышеописанных устаревших технологий и совмещении их с

современными библиотеками, такими как OpenGL и Three.js.

По окончании разработки языка планируется создание программного

обеспечения (3D-браузера). На данный момент не существует

браузеров, адаптированных для 3D пространства, весь интернет

представлен двумерно. Разработка подобного программного

обеспечения способна дать начало новой эпохе сети Интернет.


1. Малинина М.В. VRML в примерах [Электронный ресурс] // CIT –

библиотека On-line - URL: http://citforum.ru/internet/vrml/vrml_ex.shtml

(дата обращения: 03.10.2016)

2. Еремин Е.А. Язык трехмерного моделирования VRML и его

образовательные возможности [Электронный ресурс] // Информатика:

образоват. журн. – №2. – 2008. – URL:

http://информатика.1сентября.рф/view_article.php?ID=200800200 (дата

обращения: 03.10.2016)

3. Хайдаров К.А. Технология X3D [Электронный ресурс] //

Bourabai Research Частное Боровское исследовательское учреждение по

внедрению новых технологий URL: http://bourabai.ru/graphics/x3d.htm

(дата обращения 03.10.2016)

РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗМА ПРИМЕНЯЮЩЕГО ПРОЦЕСС

РАЗРАБОТКИ В СРЕДЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ

Д.О. Змеев, А.С. Луговая, Д.А. Соколов

Научный руководитель: д.ф.-м.н., зав. каф. О.А. Змеев

Томский государственный университет, Томск,

[email protected]

Процессы разработки – регламенты для команд разработчиков, которые

должны помогать завершать проекты более эффективно и надёжно. К

сожалению, выбор процесса разработки не гарантирует того, что команда

89

будет выполнять проект, следуя процессу. В данной работе авторами

предложен механизм, который позволяет оптимизировать применение

процесса разработки в среде управления проектами

Software development processes is set of rules for development teams which

should help implement projects more effectively and more reliably. Unfortunately,

choosing of development process don’t mean guarantee that team will implement

process according to chosen development process. In this paper, we propose mecha-

nism which allow optimize implementation of development process in project man-

agement software.

В современной корпоративной разработке одной из наиболее

важных характеристик является управляемость проектной командой.

Эта характеристика формируется у разных команд по-разному. Часть

команд формируют эту компетенцию за счёт практического опыта,

совершая ошибки на заказных или собственных проектах. Другие же

команды начинают с использования так называемых процессов

разработки, которые в зависимости от типа формируют управляемость

проектом, специфицируя различные аспекты работы команды.

Некоторые, например, Agile-based процессы ориентируются на

динамическом управлении, с расчётом на быстрое и гарантированное

получение работающей версии требуемой системы, другие же,

например, UP ориентированные фокусируют внимание менеджеров на

точных оценках каждой итерации и стратегического планирования

работ.

Большинство команд разработчиков, при развитии в смысле

опытности и размера штата исполнителей, переходят к использованию

систем управления проектами, которые в профессиональной среде

принято называть PM, это специализированное программное

обеспечение, которое позволяет планировать задачи и этапы проекта.

Среды управления проектами варьируются от общих, которые не

привязаны именно к проектам по разработке программного обеспечения

(Microsoft Project), до узкоспециализированных, которые

ориентированы на использование конкретных технологий (Team

Foundation Server) или строго определённых процессов разработки

(Jira).

Однако, на практике совместное использование процессов

разработки и сред для управления проектами регулярно приводит к

затратам ресурсов на соблюдение выбранного процесса разработки в

выбранной среде управления проектами, от необходимости

формировать структуру задач и группировку по фазам или спринтам, до

90

потребности группировать артефакты определённым образом. В

результате менеджмент проекта вынужден искать различные решения

этой проблемы, вплоть до игнорирования некоторых правил или

аспектов процесса разработки, что может привести к печальным

последствиям в ходе выполнения проекта.

В рамках работы авторы предлагают разработать механизм,

который позволил бы автоматизировать работы по соблюдению правил

процесса разработки в среде управления проектами. В ходе изучения

различных комбинаций PM и процессов разработки, наиболее общий

подход можно определить следующим образом (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Общий подход для механизма

В общем виде предложенная схема не позволяет

специфицировать все необходимые аспекты, для интеграции процесса

разработки и PM, однако позволяет определить необходимый набор

задач для дальнейшей работы.

СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В КИНОИНДУСТРИИ

А.А. Карташова

Научный руководитель: к.т.н, доцент Л.Ю. Забелин



Исследование посвящено перспективам и специфики развития технологий

виртуальной реальности в сфере киноиндустрии. В данной работе описаны

соVRеменные возможности эволюции кинопроизводства в рамках концепции

виртуальной реальности, рассмотрена проблематика идейной и технической

сторон создания VR-фильмов.

91

This research is devoted to the prospects of development and specificity of virtual

reality technologies in the film industry In this paper we advanced features of the

evolution of filmmaking within virtual reality concept, discussed the problems of

ideological and technical aspects of creating VR-movies.

Виртуальная реальность - (англ. virtual reality, далее.VR) –

созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через

органы чувств. Технологии VR берут свое начало еще в 60-х годах

прошлого века, когда в 1960-х годах Майрон Крюгер ввел понятие

«искусственной реальности», но только в последние годы VR стала

выходить на пик своей популярности и становиться доступной для

широкого круга пользователей. Популяризация VR была логичным и

ожидаемым этапом в развитии информационных технологий, однако

недостаточное исследование и пробелы в теоретической базе по

данному вопросу привело к неспособности рынка удовлетворить резко

возросшие запросы потребителей. По результатам опроса, проведенного

в 2015 году, примерно 66% опрошенных на вопрос ожиданий от

виртуальной реальности указали, что хотели бы попробовать все формы

интерактивных развлечений, включая кино, телевидение и другую

видеопродукцию.

Киноиндустрия является значимым сегментом мировой экономики,

и важнейшей частью соVRеменной культуры, использование

технологий виртуальной реальности позволит привнести значительные

изменения и увеличить рыночный потенциал данной отрасли.

Воплощение фильмов в VR имеет ряд целей и решений, направленных

на повышение интереса у зрителей и расширение аудитории, а именно:

усиление «эффекта присутствия» - сферическая съемка,

позволяющая увеличить угол обзора до 360 градусов, помещая зрителя

внутрь кинокартины;

возможность почувствовать себя героем сюжета – применение

технологии интерактивного видео, дающего в определенные моменты

повлиять на события фильма;

возможность «сменить точку зрения» - съемка с нескольких

камер, позволяющая наблюдать сцену с разных ракурсов (например, от

первого лица персонажа);

увеличение реалистичности – симбиоз методов сферической и

стереоскопической съемки для создания “3D-эффекта”;

не только смотреть, но и чувствовать – использование помимо

очков/шлемов VR других средств контроля (дополнительные датчики и

92

манипуляторы) и воздействия (движущиеся платформы, вентиляторы и

т.д);

На данном этапе перед кинопромышленностью стоит ряд сложных

технических вопросов, решение которых необходимо для достижения

поставленных целей:

изменение оборудования съемки – для VR необходимо

использовать другие конструкции камер;

сложность съемки – необходимость маскирования

оборудования в окружающем пространстве;

особенности просмотра фильмов в VR – необходимость

привлекать и направлять внимание зрителя, во избежание рассеивания

внимания и потери сюжетной линии;

размещение камер в пространстве или усовершенствование

математических методов расчетов для получения стереоскопического

сферического видеопотока;

изменение оборудования воспроизведения – необходимость

индивидуальных устройств воспроизведения;

совершенствование устройств воспроизведения – на данный

момент функциональность и физические характеристики;

сложности монтажа – незаметные переходы между кадрами и

на «стыках» изображений камеры для скрытия «швов»;

По прогнозам, к 2025 году, возможный доход от VR-фильмов

составит около $3,2 млрд, а аудитория достигнет 79 млн

пользователей[1]. А значит, необходимы принципиально новые

подходы и технические решения для полного раскрытия потенциала

данной отрасли.


1. Очкова Е.Н. 9 сфер применения виртуальной реальности:

размеры рынка и перспективы [Электронный ресурс] // Vc.ru –URL:

https://vc.ru/p/vr-use (дата обращения: 01.10.2016)

93

ОБУЧАЮЩИЙ ТРЕНАЖЕР «ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ

В УСЛОВИЯХ СТАТИСТИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ»

А. Е. Качурин

Научный руководитель: к.т.н., доцент О.В. Казанская

Новосибирский Государственный Технический Университет,

г. Новосибирск, [email protected] Настоящая работа посвящена разработке программного обучающего

тренажёра (прототипа) для обучения и аналитической исследовательской

работы студентов в области принятия решений в условиях статистической

неопределённости. Основное внимание уделяется разработке различных

сценариев обучения, учитывающих наглядность предоставления информации,

степень самостоятельности обучаемого и различные варианты оценки

результативности его работы. Существующие программные системы чаще

всего не предполагают анализ действий обучаемого в ходе практического

решения учебных задач.

This work devoted to the development of the software training simulator (proto-

type) for training and analytical work of students in the field of decision making under

statistical uncertainty. The focus is on the development of various training scenarios

that take into account the clearness of information provision, the degree of the train-

ee’s autonomy and different ways to assess the effectiveness of its work. Existing soft-

ware systems often does not involve the analysis of the trainee's actions during the

practical solution of educational tasks.

Принятие решений в условиях статистической неопределённости

связано с выбором некоторого решения из множества возможных. Как

правило, зависимости конкретных решений от возможных состояний

внешней среды (природы), описываются в виде матрицы выигрышей, в

которой для каждой пары «решение-состояние» известно численное

значение выигрыша. При этом распределение вероятностей

возникновения того или иного состояния не известно ЛПР.

Существует множество критериев для определения наиболее

предпочтительного решения. Для ЛПР важно уметь определять

наиболее подходящий критерий и обосновать собственный выбор.

Существующие программные продукты, связанные с принятием

решений, являются либо инструментами, ориентированными на

решение практических бизнес-задач без функций обучения [1], либо

частью дистанционных учебных курсов [2], часто являющихся

дополнениями к существующим табличным процессорам и слабо

ориентированных на автоматическую оценку деятельности студента. В

плане возможности закрепления теоретических знаний актуальной

является разработка обучающего тренажёра в области принятия

94

решений в условиях статистической неопределённости с приоритетом

на учебную и исследовательскую деятельность студентов [3-4]. Банк

сценариев обучения, кейсов, сохранение результатов и интеграция

системы поддержки обучаемого в процесс его самостоятельной

исследовательской работы должны способствовать индуктивному

обучению студента [5].


1. The Complete Risk and Decision Analysis Toolkit [Электронный

ресурс]// PALISADE Corporation URL:

http://www.palisade.com/decisiontools_suite/ (дата обращения:

14.10.2016);

2. Live Web Training [Электронный ресурс]// PALISADE Corpora-

tion URL: http://www.palisade.com/training/lwt.asp (дата обращения:

14.10.2016);

3. А. В. Трухин АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ В РФ

ТРЕНАЖЁРНО-ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ [электронный ресурс]//

Институт дистанционного образования Томского государственного

университета URL: http://ido.tsu.ru/files/pub2008/8.pdf (дата обращения:

14.10.2016);

4. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. /

А.В. Соловов – Самара: Изд-во «Новая техника», 2006. – 462 с.: ил.;

5. Альсова О. К. Учебные тренажеры для поддержки индуктивного

метода обучения / О. К. Альсова, О. В. Казанская // Труды XIII

Международной научно-технической конференции "Актуальные

проблемы электронного приборостроения" АПЭП-2016, Новосибирск,

3-6 октября 2016 г. - Новосибирск: НГТУ, 2016. - Т.9.-С.122-124.

95

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

УСТРОЙСТВАМИ С ИНФРАКРАСНЫМ ПРИЕМНИКОМ

(НА ПРИМЕРЕ ВИДЕОПРОЕКТОРОВ)

Д.Д. Клипов, А.А. Лисс, Н.А. Линкевич



управления «НИНХ», г. Новосибирск, [email protected]

Данная работа посвящена созданию системы автоматизированного

управления устройствами с инфракрасным приемником, предназначенной для

удаленного управления аудиторными видеопроекторами и мониторинга их

состояния. Система, разработанная и внедренная в Новосибирском

государственном университете экономики и управления, призвана обеспечить

легкий и единообразный доступ к разнотипным видеопроекторам или другим

устройствам с инфракрасным приемником.

This work is devoted to the creation of a computer appliance, which is intended

for remote control and monitoring of multimedia projectors. The computer appliance

is developed and embedded in Novosibirsk state university of economics and man-

agement and provides easy and unified access for different multimedia devices with

an infrared receiver.

Во многих учреждениях используются устройства с инфракрасным

приемником (например, проекторы и кондиционеры), управление

которыми осуществляется посредством пульта дистанционного

управления (ПДУ). Зачастую полные возможности таких устройств

могут быть получены только через ПДУ, и при его отсутствии

устройство не может быть использовано в штатном режиме. Более того,

если устройство расположено в труднодоступном месте (например, под

потолком), то недоступными становятся и базовые операции. Замена

недоступного ПДУ другим не всегда возможна из-за того, что в одной

организации могут использоваться несовместимые устройства.

В организациях, где доступ к устройствам необходим многим

людям, возникает необходимость учета лиц и объема использования

устройств. Для её решения ПДУ могут, например, выдаваться под

роспись, или может быть назначен ответственный сотрудник,

обеспечивающий хранение ПДУ. В Новосибирском государственном

университете экономики и управления (НГУЭУ) проекторами,

управляемыми через ПДУ, оснащены несколько десятков аудиторий, и

подобные способы замедляют и усложняют рабочие процессы.

ПАК-УСВ был разработан для упрощения и автоматизации

процедур управления устройствами с инфракрасными (ИК)

96

приемниками. Основной частью ПАК-УСВ является программно-

аппаратное устройство (ПАУ) на базе микроконтроллера ATmega Atmel

328 с подключенными к нему инфракрасными передатчиком для

взаимодействия с проектором. ПАУ, через USB интерфейс, связано с

персональным компьютером, к которому подключен проектор, а также

считыватель ACR1281U-C1, предназначенный для аутентификации

пользователей в системе. Считыватель взаимодействует со смарт-

картами, на данный момент выданными всем сотрудникам НГУЭУ, и

применяющимися в качестве банковских карт и персональных

пропусков. Компьютеры, взаимодействующие с ПАУ и сервером, к

которому они все подключены, объедены в локальную сеть и находятся

в одном домене. Для функционирования ПАК-УСВ разработано

специальное программное обеспечение с использованием протокола

WebSocket, а также фреймворков gEvent и Flask [1,2]. Для

функционирования системы аутентификации при помощи смарт-карт в

домене был развернут корневой центр сертификации, налажена

процедура выпуска сертификатов и записи их на карты.

Общий принцип работы ПАК-УСВ следующий: легитимному

пользователю требуется включить компьютер, к которому подключен

проектор, и авторизоваться в операционной системе при помощи

комбинации логин-пароль или прислонив смарт-карту к считывателю. В

случае успешной авторизации, пользователь имеет возможность

отправлять управляющие команды на проектор прямо через интерфейс

операционной системы, без использования ПДУ. При выполнении

скрипта на отправку команды, ПАУ через ИК передатчик посылает

команду на проектор, сообщение об этом событии передается на

сервер, логин пользователя и отправленные проектору команды

заносятся в журналы клиентского компьютера и сервера. При этом ИК

команды должны быть предварительно считаны со штатного ПДУ, при

помощи специально созданного устройства и внесены в ПАК-УСВ.

Имеется возможность удаленной отправки команд проекторам через

web-интерфейс сервера.

На данный момент ПАК-УСВ обладает уникальными

возможностями ведения журналов использования управляемых

устройств, предоставления статистики по пользователям или по

устройствам на основе журналов, интеграции систем аутентификации

пользователей с уже внедренными в НГУЭУ смарт-картами.

97


1. Fette I., Melnikov A. The WebSocket Protocol [Электронный

ресурс]. URL: https://tools.ietf.org/html/rfc6455/ (дата обращения:

21.07.2016).

2. What is gevent? [Электронный ресурс]. URL: https://gevent.org/

(дата обращения: 21.07.2016).

ВЫБОР СРЕДСТВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОЗДАНИЯ КОЛЛАЖЕЙ

А.О. Колесников

Научный руководитель: доцент, доцент каф. ИВТ А.Г. Зотин

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск,

[email protected]

Рассматриваются вопросы по реализации системы автоматизированного

создания коллажей. Предложено использование тегов для отбора фотографий.

Показан выбор средств разработки с учетом возможностей системы.

The issues of the implementation of an automated collages creation system are

discussed. The usage of tags to filter photos is proposed. Selection of development

tools considering the capabilities of the system is shown.

В настоящее время практически каждый человек, имеющий

смартфон, имеет в нём свой альбом с фотографиями. Люди зачастую

используют приложения для создания коллажей на основе выбранных

ими фотографий. С целью повышения эффективности создания

коллажа, планируется разработать систему, предоставляющую

возможность автоматически генерировать коллажи, с учетом заданных

условий, из набора фотографий находящихся в альбоме на устройстве с

системой Android. При этом выборку фотографий планируется

осуществлять на основе набора ключевых слов (тегов) связанных с

фотографиями. Теги несут в себе семантический характер фотографий,

и с их помощью определяется семантика создаваемого коллажа. При

этом целесообразно использовать геометки изображений и даты их

создания, для организации дополнительных условий выбора, что

позволит сузить набор используемых фотографий для формирования

коллажа. Так например, пользователь сможет ограничиться только теми

изображениями, которые были созданы в течении месяца, либо только

теми, которые были сняты в городе Сочи. При разработке приложения

98

потребуется автоматическое аннотирование изображений и разбиение

их по разделам для последующего использования.

Производительность многих устройств с системой Android является

недостаточной для большого объема вычислений [1]. Следовательно,

для обработки изображений может потребоваться много времени.

Принимая это во внимание, целесообразно использовать клиент-

серверную архитектуру, чтобы основная вычислительная нагрузка

выполнялась на сервере.

При разработке программного обеспечения для серверной части,

планируется использовать язык C++. Основными задачами сервера

являются: автоматическое аннотирование изображений, хранение

фотографий, сегментация изображений, создание коллажа. Для

большинства серверных задач, при реализации системы, целесообразно

использование уже готовых сторонних библиотек, включающих в себя

различные методы для работы с изображениями [2]. Наиболее

известными являются следующие библиотеки:

OpenCV – достаточно мощная библиотека, имеющая более 2500

оптимизированных алгоритмов.

CImg – небольшой и современный инструментарий

ориентированный на язык C++.

FreeImage – библиотека, разработанная с целью быть простой в

использовании.

ImageMagick – набор программного обеспечения, который

включает в себя множество функций для работы с изображениями.

GraphicsMagick – библиотека основанная на ImageMagick, но в

отличии от нее имеет меньший функционал, а также ориентирована на

стабильность и скорость обработки изображений.

Все вышеперечисленные библиотеки находятся в свободном

доступе. Среди них OpenCV является наиболее перспективным

вариантом для поставленной задачи, так как имеет наибольшее

количество реализованных алгоритмов, которые предоставляют больше

возможностей.

Мобильное приложение предоставит пользователю следующие

возможности: формировать и посылать запросы на сервер, принимать

готовые коллажи. Для разработки этого приложения, целесообразно

использовать Android Studio [3]. Это официальная среда разработки,

которая содержит все необходимые инструменты для Android

приложений.

99

В результате проведенного анализа было выявлено, что

использование предлагаемой архитектуры, с библиотекой OpenCV для

серверной части, а также Android Studio для клиентской, позволит

реализовать удобную систему автоматизированного создания коллажей.


1. Anand Lal Shimpi. The Great Equalizer 3: How Fast is Your

Smartphone/Tablet in PC GPU Terms [Электронный ресурс] // AnandTech

– 2013. – URL: http://www.anandtech.com/show/6877/the-great-equalizer-

part-3 (дата обращения: 20.9.2016).

2. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Пер. с

англ. под ред. П.А.Чочиа. – Москва: Техносфера, 2005. – 1072 с.

3. Everything you need to build on Android [Электронный ресурс] –

URL: https://developer.android.com/studio/features.html (дата обращения:

24.9.2016).

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ МОБИЛЬНОГО

РОБОТА

Е.А. Комиссаров, А.М. Федрак

Научный руководитель: доцент И.Н. Яковина



В работе рассматриваются аспекты разработки системы навигации

мобильного робота, управление которым осуществляется дистанционно.

There are some aspects of the development of the mobile robot’s navigation sys-

tem that are controlled remotely.

Мобильные роботы (МР) получают всё более широкое применение в

различных областях жизнедеятельности человека. При разработке

программного обеспечения для управляемых МР одной из важных задач

навигации, с которой сталкиваются разработчики, является задача

позиционирования и управления в условиях непрямой видимости [1].

В докладе рассматривается решение задачи для системы навигации

шестиколёсного МР, который планируется использовать для проведения

дистанционного осмотра помещений и разведки на пересеченной

местности.

100

В качестве аппаратной платформы были выбраны имеющиеся в

продаже комплектующие: шестиколесная платформа с независимой

подвеской, камера на поворотной платформе, набор датчиков и

электронных компонентов для передачи информации оператору. В

качестве пульта дистанционного управления (ПДУ) используется пульт

для управления радио моделями, работающий на частоте 433 МГц.

Такой способ связи позволяет обеспечить требуемую дальность (50

метров в помещении и 150 метров при прямой видимости), широко

распространён для удалённого управления устройствами и не требует

специальной регистрации оборудования [2,3]. Использование данного

частотного диапазона позволяет одновременно передавать изображение

на частоте 2.4 ГГц, не создавая помех для канала управления. Выбор

стандартного ПДУ был обусловлен тем, что он является удобным и

понятным элементом управления и не требует специального обучения

оператора, его легко найти в продаже и заменить в случае поломки.

Согласно требованию заказчика, на МП размещены фонарь и

проблесковый маячок, которые позволяет оператору и оперативной

группе лучше ориентироваться в условиях слабой освещённости. МР и

все компоненты ПДУ не являются дорогостоящими и при

возникновении чрезвычайной ситуации могут быть оставлены на месте

проведения операции.

Для обеспечения управления за пределами прямой видимости

оператора, МР оборудован камерой, установленной на поворотной

платформе таким образом, что ее вращением и наклоном может

управлять оператор. Также МР оборудован контроллером Wi-Fi,

который работает в режиме точки доступа на частоте 2.4 ГГц [4].

Оператор, используя телефон или планшет под управлением

операционной системы (ОС) Android, устанавливает соединение с

точкой доступа МР и с помощью специального программного

обеспечения может выводить видео поток с камеры МР на экран

устройства управления. Программное обеспечение построено с

использованием фреймворка Xamarin, который является средством

мультиплатформенной разработки, что позволит в дальнейшем с

минимальной модификацией кода приложения выводить видеопоток с

камеры МР на мобильные устройства под управлением других ОС (IOS,

Windows Phone), а также ноутбуки (Windows, Linux, OSX) [5].


101

1. Дмитрий Юхимец, Александр Новицкий. Метод построения

навигационной системы мобильного робота на основе использования

бортовой веб-камеры // ГрафиКон’2013: материалы 23-ей

международной конференции по компьютерной графике и зрению,

Владивосток, 16-20 сентября 2013 – Владивосток: Институт автоматики

и процессов управления ДВО РАН, Дальневосточный федеральный

университет, 2013. – С. 329–332

2. Постановление от 12 октября 2004 г. N 539 о порядке

регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств /

Правительство российской федерации – М., 2004.

3. LPD433 [Электронный ресурс] // Википедия свободная

энциклопедия – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/LPD433 (дата

обращения: 3.09.2016).

4. IEEE 802.11 [Электронный ресурс] // Википедия свободная

энциклопедия – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11 (дата

обращения: 3.09.2016).

5. Mobile application development to built apps in C# [Electronic re-

source] // Xamarin – URL: https://www.xamarin.com (accessed 3.09.2016).

РАСПОЗНАВАНИЕ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ

АКСЕЛЕРОМЕТРА СМАРТФОНА

О.Н. Куллин

Научный руководитель: к.т.н, доцент А.В. Гаврилов



В докладе даётся краткое описание мобильного приложения,

распознающего жесты с помощью акселерометра смартфона и алгоритма

«Dynamic Time Warping».

This paper gives a short review of mobile application that recognizes gestures us-

ing accelerometer and «Dynamic Time Warping» algorithm.

Развитие мощностей мобильных устройств способствует появлению

новых интерфейсов взаимодействия пользователя и устройства. Одним

из таких новых вариантов взаимодействия является управление

функциями мобильного устройства с помощью движения им в

102

пространстве. В докладе описана реализация взаимодействия со

смартфоном с помощью жестов с использованием акселерометра.

Создание такого интерфейса требует решения следующих задач:

Определение изменения положения устройства в пространстве

Анализ полученных данных и определение совершённых

жестов

Акселерометр определяет текущее ускорение устройства в

пространстве. Для анализа полученных от акселерометра данных и

распознавания жестов используется алгоритм, в английской литературе

имеющий название «Dynamic Time Warping»[2][3](далее DTW).

Алгоритм DTW позволяет измерить степень схожести двух

последовательностей данных, которые могут отличаться друг от друга

длиной и скоростью изменения. Алгоритм находит расстояние

Левенштейна для двух последовательностей. В нашем случае находится

расстояние Левенштейна между эталонным и выполненным

пользователем жестом.

Расстояние Левенштейна находится по рекуррентной формуле

1 2

1 2

( , ) ( , )

0 ; 0, 0

; 0, 0

; 0, 0( , )

( , 1) 1,

min ( 1, ) 1, ; 0, 0

( 1, 1) ( [ ], [ ]

d S S D M N

i j

i j i

j i jD i j

D i j

D i j j i

D i j m S i S j

,

где 1S и 2S — два вектора (длиной M и N соответственно),

1 2( , )d S S — Расстояние Левенштайна между двумя векторами.

Совершённый пользователем жест сравнивается с записями

эталонных жестов с помощью DTW. Найдя эталон с наименьшим

отклонением можно утверждать, что был совершён жест

соответствующий данному эталону. Однако, если минимальное

отклонение превышает определённую величину, жест считается не

распознанным. Данный алгоритм был реализован в приложении для

операционной системы Android.

Данное решение даёт пользователю возможность взаимодействовать

с мобильным устройством принципиально новым образом. Например,

103

становится возможным по заранее определённому жесту запустить

любую функцию устройства, например, разблокировку экрана, запуск

камеры, или принятие звонка. Так же в последнее время набирают

популярность системы типа "умный дом", которые направлены на

помощь человеку в повседневной деятельности[1]. Подобные системы

можно наделить новой функциональностью, если реализовать

управление ими с помощью смартфона, который, в свою очередь,

распознаёт активность человека.


1. Гаврилов А.В. Искусственный Домовой //Искусственный

интеллект и принятие решений. – 2012. – С. 77-89. URL:

http://aidt.ru/images/documents/2012-02/77_89.pdf

2. Borza P. V. Motion-based Gesture Recognition with an Accelerometer

: дис. – Master’s thesis, Babes-Bolyai University, Faculty of Mathematics

and Computer Science, 2008.

3. Wu J. et al. Gesture recognition with a 3-d accelerometer //Ubiquitous

intelligence and computing. – Springer Berlin Heidelberg, 2009. – С. 25-38.

АНИМАЦИОННЫЙ РЕДАКТОР НОТАЦИИ ДИМСКИС

А.В. Лукоянычев

Научный руководитель: д.т.н., профессор М.Г. Гриф



Работа посвящена компьютерному обучению русскому жестовому языку

на основе нотации Димскис. Рассматривается программная реализация

анимационного редактора для создания элементов нотации Димскис на основе

Unity 3D.

The work is about to computer teaching of Russian sign language-based Dimscis’

notation. Discusses a software realization of the animation editor to create Dimskis’

notation elements based on Unity 3D.

Основой адаптации слабослышащих людей в современном обществе

является обучение их жестовому языку (ЖЯ). Для этой цели

традиционно использовались преподаватели-сурдопереводчики. На

сегодняшний день более оправдано и достаточно эффективно

104

применение видеофильмов с участием сурдопереводчиков и создание

мультимедийных приложений на основе 3D компьютерного персонажа

(аватара), демонстрирующего элементы жестового языка. Второе

направление наиболее перспективно, так как требует меньше

капиталовложений, более гибко в применении и, при глубоком

лингвистическом исследовании, может привести к созданию

автоматизированной системы сурдоперевода.

Данным вопросом занимаются как в России, так и за рубежом.

Основой этого направления являются разработки нотаций ЖЯ.

Разработка нотации, подходящей для системы автоматического

перевода, представляет собой самостоятельную и очень непростую

проблему [1]. Существует несколько систем нотации жестовых языков,

они обладают разной степенью подробности и иконичности и

ориентированы на описание различных явлений в жестовых языках.

Для русского жестового языка (РЖЯ) предложена нотация,

разработанная Л. Димскис. В ее нотации выделяется более 30

конфигураций рук, около 50 характеристик места исполнения жеста и

более 70 характеристик локализации.

Все предлагаемые нотации имеют свои достоинства и недостатки.

Идеальной общепринятой нотации ЖЯ нет. По этой причине ведутся

работы по применению всех рассмотренных нотаций. Для РЖЯ

наиболее приемлемой транскрипционной системой является нотация

Димскис. Она удовлетворяет многим ограничениям и условиям для

автоматизированного компьютерного сурдоперевода.

Для реализации 3D модели аватара был выбран мощный

графический движок Unity3D, основным преимуществом которого

является кроссплатформенность и доступность. Unity3D имеет

возможность сборки приложения под несколько популярных

операционных систем, как на мобильных устройствах, так и на

персональных компьютерах.

Анимационный редактор содержит два программных модуля.

Первый, непосредственно связанный с Unity3D, предназначен для

создания анимационных клипов движений, соответствующих элементам

нотации Димскис, второй – для создания библиотеки клипов,

связывающей элементы нотации Димскис с разработанными клипами.

В Unity3D сложный анимационный персонаж (аватар) описывается и

управляется по частям. Это предполагает древовидную структуру

скелета аватара. Рука анимационного персонажа состоит из элементов:

ключица, плечо, предплечье, кисть. Unity3D поддерживает связность

105

суставов. В большинстве движений простыми сценариями

анимационных клипов не обойтись. Для описания иконографической

формы руки требуется разработка достаточно сложного сценария, так

как при этом описании требуется управление кистью, которая состоит

из запястья, пястья и фаланг пальцев. Например, движение плеча (части

руки до локтевого сустава) невозможно без движения ключицы (в

плечевом суставе). Таким образом, приходится создавать наборы

простейших анимаций для создания движения элементов руки.

Второй модуль предназначен для структурирования созданных

клипов и связки их с соответствующими элементами нотации. Он

позволят загрузить клип, просмотреть его в деталях и подобрать

соответствующий элемент нотации Димскис. Как отмечалось, у данного

подхода есть недостатки. Одним из них является в некоторых случаях

неоднозначное соответствие клипа нотации, что предусмотрено в

данном модуле: возможен подбор нескольких элементов нотации

одному клипу. Это усложняет структуру библиотеки клипов, но

позволяет реализовать любую комбинацию нотации Димскис.

На основе созданной библиотеки клипов с помощью анимационного

редактора создается словарь дактильной азбуки РЖЯ, словарь слов и

словосочетаний РЖЯ, а также в дальнейшем предполагается разработка

уроков для обучения РЖЯ по отдельным тематикам.


1. Гриф М.Г., Тимофеева М.К. Проблема автоматизации

сурдоперевода с позиции прикладной лингвистики // Сибирский

филологический журнал. - 2012. - № 1. - С.211-219.

СЕМАНТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПЕРЕВОДА С РУССКОГО

ЯЗЫКА НА РУССКИЙ ЖЕСТОВЫЙ ЯЗЫК

Ю.С. Мануева

Научный руководитель: д.т.н., профессор М.Г. Гриф



Учет семантической информации в процессе перевода является большим

преимуществом системы перевода с русского языка на русский жестовый

106

язык. Разработан программный модуль анализа исходного текста с учетом

семантической составляющей русского языка.

Taking into account semantic information in the translation process is the biggest

advantage of the translation system from Russian into Russian Sign Language. Soft-

ware unit of semantic analyses is developed.

По результатам переписи населения, проведенной в России в 2010

году, в графе «Владение языками населением Российской Федерации»

из 138312535 человек, указавших владение языками, 120528 человек

отметило владение русским жестовым языком. В настоящее время в

сообществе автоматического перевода недостаточное внимание

уделяется системам компьютерного сурдоперевода. Система

компьютерного перевода на русский жестовый язык решит проблему

взаимодействия слабослышащих с другими людьми.

Учет семантической составляющей в процессе перевода является

большим преимуществом системы, обладающей таким свойством.

Качество перевода заметно повышается за счет этого улучшения. Для

достижения наилучшего результат необходимо учитывать особенности

семантики исходного языка и языка перевода. Цель данного

исследования заключается в разработке модуля семантического анализа,

направленного на моделирование значений слов в предложении. Для

достижения данной цели необходимо разрешить лексическую

многозначность (омонимию). Наиболее яркими примерами омонимов

можно назвать существительное коса, которое имеет различные

значения, определяемые контекстом, например, русая коса, береговая

коса, железная коса. На жестовом языке одному многозначному слову

на русском языке соответствует 3 различных жеста.

Разработана программная система, проводящая семантический

анализ предложений. Входными данными для программного модуля

является предложение. Морфологический и синтаксический анализ

проводится на основе системы А. Сокирко «Диалинг» [1].

Семантические значения слов определяются с помощью словаря В.А.

Тузова [2]. В работе В.А.Тузова «Компьютерная семантика русского

языка» каждое слово состоит из набора характеристик: номер класса,

базисная лексема, семантическое описание, морфологическое описание

и комментария. Основная семантическая информация содержится в

номере класса, обозначающем принадлежность к той или иной

семантической группе. Для каждой части речи разработаны различные

алгоритмы анализа. Укрупненно общий алгоритм семантического

107

анализа состоит из 3 частей: определение значений фразеологизмов,

определение значений предлогов и установление в соответствие

семантическому значению жеста. Результатом работы системы

семантического анализа является соответствие «слово-жест». Система

проводит анализ предложений, содержащих многозначные

существительные, глаголы, прилагательные, инфинитивы, причастия,

деепричастия, местоимения, предлоги, наречия, вводные слова.

Область применения разработки достаточна высока: в повседневной

жизни слабослышащих, в различных государственных учреждениях,

осуществляющих взаимодействие с населением, в системе образования:

от школы до университета. На данный момент проводится интеграция

разработанного программного модуля в систему «Сурдофон» для

повышения качества перевода.


1. Сокирко А. Семантические словари в автоматической обработке

текста (по материалам системы ДИАЛИНГ) [Текст]: диссертация –88 с.

2. Тузов В.А. Компьютерная семантика русского языка СПб: Изд-во

СПбГУ, 2003. – 391 с.

СЕТЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ УСТРОЙСТВАМИ НА БАЗЕ

ПРОТОКОЛА NETCONF

В ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ELTEX NETWORK OS

А.Е. Маслов

Научный руководитель: к.т.н., доцент А.А. Малявко

Новосибирский государственный технический

университет, г. Новосибирск, [email protected]

Работа посвящена исследованию и реализации способа управления

различными сетевыми устройствами, такими как маршрутизаторы и

коммутаторы, на базе протокола NETCONF - Network Configuration Protocol в

разрабатываемой в настоящее время операционной системе Eltex Network OS.

Для управления протоколом NETCONF используется язык Extensible Markup

Language (XML) а также механизм вызова удаленных процедур (RPC).

Совместно с командным интерфейсом (CLI) эти средства определяют

основные операции конфигурирования и управления сетевым устройством.

mailto:[email protected]

108

В работе исследованы и в докладе приводятся основные преимущества

протокола NETCONF, они же – причины отказа от использования популярного

и довольно известного протокола SNMP.

The report describes research and implementation of various ways to manage

network devices such as routers and switches, based on the NETCONF protocol -

Network Configuration Protocol in the currently developed operating system Eltex

Network OS. To control the NETCONF protocol uses Extensible Markup Language

(XML) and remote procedure call mechanism (RPC). Together with the command

interface (CLI), these tools determine the basic operation of the configuration and

management of network device.

In the paper and the report provides the main benefits of NETCONF protocol -

the reasons for not using a popular and fairly well known protocol SNMP.

Поскольку протокол NETCONF является «открытым» протоколом,

опубликованным в RFC 6220[1] и 4741 [2], целью данной работы является

решение следующих задач:

Реализация механизма связи протокола NETCONF c остальными

сервисами устройства.

Реализация механизма обработки заданной конфигурации.

Реализация механизма проверки консистентности конфигурации.

Исследование ускорения базовых средств обработки и применения

конфигурации.

Реализация и исследование механизма сортировок данных.

Исследование возможности улучшения стандартного подхода задания,

конфигурации с использованием YANG «дерева».

Исследование способа создания автоматического генератора show

команд.

Представленный выше список является лишь малой частью перечня

необходимых работ, в результате выполнения которых с помощью

реализованной сетевой части управления устройством и ряда других сервисов

будет создана полноценная операционная система для сетевых устройств.

Операционная система Eltex Network OS не имеет зарубежных и российских

аналогов. Устройства на базе Eltex Network OS участвуют в программе

импортозамещения, планируется реализация готовой продукции в России и

странах СНГ.


1. Bjorklund N. YANG. A Data Modeling Language for the Network Configu-

ration Protocol (NETCONF)., - RFC 6020. - 2010

2. Enns R. NETCONF Configuration Protocol., - RFC 4741. - 2006

109

РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ТРЕКИНГА

ОБЪЕКТОВ ПО ОСОБЫМ ТОЧКАМ

А.И. Моргачева

Научный руководитель: к.т.н., научный сотрудник

В.А. Куликов

Новосибирский Государственный Университет, Новосибирск,

[email protected]

В задачах слежения за объектом на последовательности

изображений ключевую роль играет модель наблюдаемого объекта. В

данной работе предложена динамическая (изменяющаяся во времени)

модель объекта на основе набора особых точек объекта. Для

обновления данных предложенная модель использует алгоритм

рейтинга особых точек и решающее правило на основе функции

конкурентного сходства (FRiS, от слов Function of Rival Similarity). В

результате на тестовом наборе последовательностей было

достигнуто улучшение в среднем на 9,3% по сравнению с исходным

алгоритмом.

The model of the observed object plays the key role in the task of object

tracking. In this paper, we propose a dynamic (time-varying) model, based

on a set of keypoints. To update the data this model uses the algorithm of

rating keypoints and the decision rule, based on a Function of Rival Similari-

ty (FRiS). As a result, at the test set of image sequences the improvement was

achieved on average by 9.3% compared to the original algorithm.

Трекинг объектов очень востребован на сегодняшний день и находит

применение в различных прикладных областях, в том числе в

видеонаблюдении. Слежение за объектом на множестве изображений с

различных камер достаточно сложная задача, поэтому для облегчения

работы оператора применяются программы, осуществляющие трекинг.

Ключевую роль в задаче отслеживания играет представление

(модель) объекта в алгоритме. Модели объекта в виде совокупности

частей, более устойчивы, так как локальные изменения действуют

только на определенные части объекта.

В алгоритме CMT [2] предлагается использовать представление

объекта в виде набора особых точек. При изменении формы и угла

обзора набор особых точек, описывающий объект, также меняется, но

данные изменения никак не отражаются в модели. Поэтому в данной

работе предлагается модификация алгоритма CMT с использованием

динамически изменяемого набора особых точек.

110

При начальном определении объекта каждой точке присваивается

некоторый вес. Если на последующем кадре точку найти не удаётся, её вес

уменьшается, в противном случае – увеличивается. Как только вес точки

становится отрицательным, точка удаляется из модели объекта. Таким образом

можно избавиться от «случайных» точек и точек, которые перестали быть в

области видимости.

Для добавления новых точек в набор все особые точки, найденные на кадре,

соотносятся с точками объекта и фона, хранящимися в памяти. Для каждой

пары дескрипторов точек кадра и точек в памяти вычисляется расстояние между

ними. Те точки, расстояние между которыми больше некоторого порогового

считаются новыми. Из них выбираются точки, находящиеся в области,

определённой как объект. Дескрипторы таких точек добавляются в базу

дескрипторов.

Система рейтинга точек должна учитывать степень доверия к каждой из

точек объекта. Поэтому для вычисления расстояния между точками

используется FRiS[1], оценивающая степень сходства данной точки с точками

фона и объекта в абсолютной шкале. Данная функция позволяет определить

степень схожести точки с ближайшей точкой фона в конкуренции с ближайшей

точкой объекта

Для сравнения работы алгоритма с исходным использовался тот же набор

тестовых видеопоследовательностей, что и в оригинальной работе [2]. Данный

набор покрывает различные сложные для трекинга случаи. Для каждого видео

заранее известны координаты углов прямоугольника, вмещающего в себя

объект. В качестве меры, показывающей точность определения местоположения

объекта, берется отношение

𝑘 =𝑆0∩𝑆1

𝑆0∪𝑆1,

где 𝑘 - коэффициент сравнения, 𝑆0 и 𝑆1- площади заданного и найденного

прямоугольников.

Предложенные изменения повысили точность определения местоположения

объекта в среднем на 9,3%.


1. Загоруйко Н. Г. Когнитивный анализ данных //Новосибирск:

Академическое изд-во «ГЕО». – 2013.

2. Nebehay G., Pflugfelder R. Consensus-based matching and tracking of key-

points for object tracking //Applications of Computer Vision (WACV), 2014 IEEE

Winter Conference on. – IEEE, 2014. – С. 862-869.

111

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПИСКОВО-СПАСАТЕЛЬНЫХ

ОПЕРАЦИЙ ПОСРЕДСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

РОБОТА-ГЕКСАПОДА

Д.А. Мяхор

Научный руководитель: Т.В. Александрова

Национальный исследовательский Томский политехнический


Первостепенная задача спасателя – объективная оценка обстановки, в

которой проводится поисково-спасательная операция. В некоторых случаях

оправдано использование дрона, который передаёт информацию об

окружающей обстановке оператору, получающему удалённо сведения с камер и

других датчиков. Однако, существует несколько нерешенных сложных задач,

которые препятствуют эффективной работе подобных робототехнических

систем: проблема создания робота, способного обладать достаточной

проходимостью по сильно пересеченной местности и проблема получения

необходимого количества информации для максимально подробной проработки

плана спасательной операции.

The primary task of the rescuer - an objective assessment of the situation, which

provides a search and rescue operation. In some cases it justified the use of drones,

which sends information about the environment to the operator, remotely receiving

information from cameras and other sensors. However, there are several outstanding

challenges that hinder the efficient operation of such robotic systems: the problem of

creating a robot that can have sufficient permeability for the rugged terrain and the

problem of obtaining the necessary amount of information for the most detailed study

of the rescue operation plan.

В ходе исследования была рассмотрена возможность использования

для дрона шести робототехнических платформ: антропоморфная

(человекообразная), колёсная и гусеничная, гексапод (6 конечностей),

паукообразная (8 конечностей), змеевидная, шарообразная. Был

проведён анализ платформ и выявлены их достоинства и недостатки

[1]. Кроме того, был создан опрос, в котором приняло участие 42

человека. Согласно мнению респондентов безоговорочные лидеры –

паукообразная платформа и гексапод.

Учитывая все достоинства и недостатки платформ, а также

результаты опроса, была выбрана шагающая платформа гексапод,

обладающая оптимальным соотношением между сложностью

реализации конструкции и устойчивостью.

Основу двигательной системы разрабатываемого гексапода

составляет 18 мощных сервоприводов MG995, работающих в диапазоне

напряжений 4.8 – 7.2 В и обладающих крутящими моментами,

112

соответственно, 8.5 кг ∙ см - 10 кг ∙ см. За управление роботом отвечает

плата Arduino Mega. Робот работает автономно от Li-Po аккумулятора

NVISION ёмкостью 2500 мАч. Контроль переразряда осуществляет

бортовой сигнализатор низкого напряжения. Система управления и

силовая часть подключены соответственно на прямую и через

понижающий импульсный преобразователь напряжения HOBBYWING

8A. Прототип конструкции собственной разработки сделан из фанеры

толщиной 3 мм (рисунок 1). Планируется переход на алюминий либо

карбон.

Рисунок 1. Конструкция робота на текущий момент

Одна из основных задач проекта – создание программно-

аппаратного комплекса, обладающего достаточной проходимостью на

сильно пересечённой местности. В данном направлении ведутся работы

по созданию алгоритма, который в зависимости от показаний датчиков

касаний, расположенных на конечностях робота, а также

ультразвукового дальномера и стереокамеры корректирует модель

ходьбы робота согласно перепадам высот пересечённой местности.

Алгоритм исполняется на одноплатном компьютере NVIDIA Jetson

TK1, работающем под управлением операционной системы Linux Ub-

untu. В качестве стереокамеры используется игровой контроллер Mi-

crosoft Kinect. На данный момент реализованы функции определения

лиц людей, классификации предметов по геометрической форме и

цвету, а также построения карты двухмерной глубины попадающего в

поле зрения объектива стереокамеры.

Использование разрабатываемого робота в спасательных операциях

позволит существенно снизить риск для жизни и здоровья спасателей.

113

Литература: 1. Луцкий В. Исследование адаптивных алгоритмов передвижения

шестиногого шагающего робота // Электроника: наука, технология,

бизнес. – 2013. – № 5. – С. 52–55.

АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

ЭЛЕКТРОННОГО ЖУРНАЛА

М.А. Назаренко

Научный руководитель: доцент, доцент каф. ИВТ А.Г. Зотин

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск,

[email protected]

В статье представлен обзор программ, реализующих электронные дневники

и журналы. Выявлены их недостатки и достоинства с целью планирования

функционала собственного электронного журнала.

This article shows a review of programs that implement the electronic diaries and

journals. Their advantages and disadvantages revealed for the planning functional

the own electronic journal.

В настоящее время, программное обеспечение внедряется во многие

сферы нашей жизни и значительно упрощает работу человека. К

сожалению, в область образования IT-технологии внедряются медленно.

Однако существуют программные продукты, позволяющие

осуществлять быстрый обмен информацией между учителями,

учениками и родителями, а также хранить все необходимые документы

в электронном виде. Программами, выполняющими данные функции,

являются электронные журналы и дневники.

При разработке системы на начальном этапе необходимо

рассмотреть недостатки и достоинства существующих программных

продуктов. Анализ проведен на основе трех наиболее популярных

систем: Дневник.ру, E-dnevnik, ЭлЖур (Таблица 1).

Таблица 1 – Сравнение функционала программ

Дневник.ру E-dnevnik ЭлЖур

Бесплатное пользование + + +

114

Дневник.ру E-dnevnik ЭлЖур

Расписание занятий + + +

Экспорт и импорт + - -

Документы отчетности + + +

Домашние задания + + +

Оповещения об учебном

процессе

+ - +

Общение в системе + + +

Собственный e-mail + - -

Интерфейс (от 0 до 10) 5 4 7

Портфолио ученика + + +

Отсутствие рекламы - + -

Поддержка профильного

обучения

- - +

Приложение на android +(платное) - +(платное)

На основе анализа программных продуктов были выявлены

некоторые существенные недостатки, такие как непривычный

интерфейс для учеников, учителей и родителей, наличие множества

ненужных дополнительных окон в Дневник.ру, а в ЭлЖур

нерациональное использование пространства на страницах. Стоит также

отметить, что в дневниках присутствуют дополнительные социальные

сервисы, в результате чего программа уходит от основной цели –

автоматизированного учета и анализа успеваемости и становится

социальной сетью. Из-за перечисленных недостатков пользователю

приходится тратить много времени на освоение нового интерфейса.

В результате анализа было выявлено, что программа должна

обладать следующим функционалом:

1. Учет успеваемости: выставление оценок и посещений;

комментарии к ученикам; вывод в журнале колонок средних баллов;

оповещение родителей о новых оценках и комментариях учителей;

отслеживание успеваемости нескольких детей.

2. Домашние задания и темы уроков: запись ДЗ, тем уроков;

индивидуальные ДЗ; указание времени на выполнение ДЗ учителем.

3. Расписание и замены уроков: поддержка двухнедельного

расписания; объединения уроков, групп, профилей, нескольких смен,

расписания звонков; осуществление замен или отмены занятий;

оповещение об изменениях расписания.

115

4. Отчеты по успеваемости и посещаемости.

5. Печать, экспорт и импорт документов.

Реализация данного функционала и интуитивно привычного

интерфейса позволит сделать программу удобной для учителей, детей и

родителей, в результате чего пользователям не придется тратить много

времени на освоение данного программного продукта.


1. Школьный электронный журнал как универсальная система учета

успеваемости [Электронный ресурс] - URL: http://eljur.ru/elektronnyi-

klassnyi-zhurnal (дата обращения 6.09.2016).

2. Возможности дневник.ру [Электронный ресурс] - URL:

https://dnevnik.ru/features#/teachers (дата обращения 8.09.2016).

3. Информационная среда для эффективного взаимодействия

педагогов и учащихся [Электронный ресурс] - URL: http://e-

dnevnik.temocenter.ru/Login.aspx?ReturnUrl=%2fdefault.aspx (дата

обращения 11.09.2016).

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ АЛФАВИТНОГО МЕНЮ

И.В. Нечта

Научный руководитель: профессор, главный научный

сотрудник ИВТ СО РАН, Б.Я. Рябко

СибГУТИ, г. Новосибирск, [email protected]

В докладе представлен новый алгоритм автоматического построения

алфавитного меню, имеющий квадратичную трудоемкость. В работе

рассматривается случай меню в виде простого списка элементов, без системы

«живого поиска» и учитывается ограничение ширины уровня меню. Также

представлены результаты экспериментальных исследований времени работы

пользователя с меню, в виде обычного списка, и меню, построенного

предлагаемым способом. Показано, что работа предложенного алгоритма

становится эффективной при размере меню 700 и более элементов.

The new algorithm of automated alphabet menu construction are presented,

which has quadratic complexity. It is considered a simple case of menu without “live

search” system and it takes into account limits on a wide of menu level. Experimental

results are presented consisting with interaction time of “simple list” menu and menu

constructed by using the new algorithm. It was shown that our algorithm becomes

effective when size of menu equal or more than 700 items.

116

При разработке программного обеспечения большое внимание уделяется

созданию пользовательского интерфейса и, в частности, построению

иерархического меню. Как правило, разработчик вручную осуществляет

группировку необходимых элементов меню, однако существует ряд случаев,

когда возможно применять автоматические системы генерации меню.

Например, в меню, упорядоченном по алфавиту. Следует отметить, что в

мобильных приложениях чаще применяется поиск с фильтром, когда

пользователь может ввести часть искомого названия и произойдет значительное

уменьшение размера меню, что значительно ускоряет процесс поиска. С другой

стороны в программах персональных компьютеров такой поиск применяется

значительно реже. В этой связи большое количество научных работ, например

[1-5], посвящено данной проблеме – оптимизации человеко-машинного

взаимодействия и, в частности, оптимизации иерархического меню.

В настоящем докладе представлен алгоритм построения меню,

упорядоченного по алфавиту. В общем случае распределение вероятностей

использования каждого пункта меню задавалось с помощью закона Ципфа.

Группировка элементов производилась с учетом ограничений ширины одного

уровня меню. Данные ограничения возникают из-за психологических

особенностей зрительного восприятия, подробно исследовавшихся в работах [6-

7].

Для эксперимента были отобраны студенты (30 чел.), возрастом 18-21 год.

Каждый из тестируемых запускал мобильное приложение в котором

отображалось меню, либо одноуровневое (без оптимизации, либо

многоуровневое (построенное с помощью предлагаемого алгоритма). На экране

высвечивалось задание, после чего тестируемый должен был найти и выбрать

заданный пункт меню. Далее процедура повторялась. В итоге анализировалась

средняя скорость поиска элемента в меню. Исходя из полученных результатов

можно утверждать, что работа алгоритма становится эффективной при размере

меню не менее 700 элементов. Трудоемкость предложенного алгоритма 𝑂(𝑛) =𝑛2.

Работа выполнена в рамках государственного задания рег. №4А-А16-

116070610039-4 от 6.07.2016 г.


1. Tactual choice reactions: I //Quarterly Journal of Experimental Psychology. –

1959. – Т. 11. – №. 2. – С. 76-83.

2. Dassonville P. et al. Choice and stimulus–response compatibility affect dura-

tion of response selection //Cognitive Brain Research. – 1999. – Т. 7. – №. 3. – С.

235-240.

3.Witten I. H., Cleary J. G., Greenberg S. On frequency-based menu-splitting al-

gorithms //International Journal of Man-Machine Studies. – 1984. – Т. 21. – №. 2. –

С. 135-148.

117

4.Nechta I.V., Ryabko B.Y., Savina N.N. Alphabetical coding for interface optimi-

zation // Computational technologies. 2015. V. 20. № 5. P. 97-104.

5.Using Alphabet code for menu construction // Vestnik SibSUTIS 2015. №4. P.

40-46.

6.Kiger J. I. The depth/breadth trade-off in the design of menu-driven user inter-

faces // International Journal of Man-Machine Studies. 1984. V. 20, №. 2. P. 201–213.

7.Zaphiris P. G. Depth vs Breath in the Arrangement of Web Links // Proceedings

of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting. 2000. V. 44, №. 4. P.

453–456.

КОЛЛАБОРАТИВНЫЕ МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИИ

С.С. Парышев, А.Ю. Скроботов

Научный руководитель: к.т.н., доцент И.Н. Яковина



В работе рассматривается решение задачи разработки рекомендательного

сервиса с использованием методов коллаборативной фильтрации.

The paper considers the solution of problems for the development of advisory ser-

vices using collaborative filtering techniques.

Интернет магазины и услуги получают всё более широкое

применение в различных областях жизнедеятельности человека. Часто

приходится сталкиваться с проблемой рекомендации товаров или услуг

пользователям какой-либо информационной системы.

В рамках магистерского исследования решается задача

использование различных методов фильтрации при разработке

рекомендательных сервисов [2] . Одним из популярных методов

фильтрации рекомендательных систем является SVD фильтрация,

который использует сингулярное разложение матрицы, но отличается

сложной реализацией, поэтому в качестве основного инструмента был

выбран метод коллаборативной фильтрации.

Особенность метода коллаборативной фильтрацией состоит в

использовании мер схожести, позволяющих оценить сходство между

объектами или признаками. Для рекомендации пользователю A какой-

либо продукт, выбирать нужно из продуктов, которые нравятся каким-

то пользователям B,C,D и т.д., которые наиболее похожи по своим

оценкам на пользователя A. Коллаборативная фильтрация предполагает

118

использовать численное выражение этой «меры схожести», что и

является входными данными для фильтрации. При наличии N

продуктов, оценки, выставленные отдельно взятым пользователем,

представляют собой вектор в N-мерном пространстве продуктов, а

сравнить вектора не составит труда. Среди возможных мер можно

выделить следующие: косинусная мера, коэффициент Танимото, евклидово расстояние, манхэттенское расстояние и другие[1, 3]. На

данный момент самые распространенные из них, это - косинусная мера

и коэффициент корреляции Танимото.

При разработке рекомендательных систем возникает ряд проблем,

самой распространенной является холодный старт. Это начало жизни

сервиса, когда входных данных для рекомендаций недостаточно.

Большинство сервисов не обращают на данную проблему внимания, и

при отсутствии достаточного количества входных данных, сервис

показывает пользователю самые распространенные товары или услуги.

Частично проблему помогает решить подход, основанный на анализе

содержимого, так как он полагается не на оценки, а на атрибуты, что

помогает включать новые предметы в рекомендации для пользователей

[2]. Второстепенной проблемой является - разреженность данных.

Обусловлена тем, что не каждый пользователь ставит оценку товару

(услуге). В результаты этого матрица «предмет-пользователь»

получается очень большой и разреженной, что представляет проблемы

при вычислении рекомендаций.

При разработке рекомендательного сервиса в ходе магистерского

исследования планируется использовать различные базы данных

пользователей и объектов рекомендаций для разных предметных

областей, которые будут использованы как входные данные для метода

коллаборативной фильтрации и на их основе планируется разработать

набор рекомендаций для ряда задач.

119


1. К.В.Воронцов. Машинное обучение [Электронный ресурс] //

К.В.Воронцов. Машинное обучение (курс лекций) – URL:

http://www.machinelearning.ru/wiki/index.php?title=Машинное_обучение_

(курс_лекций%2C_К.В.Воронцов) (дата обращения: 12.10.2016).

2. Коллаборативная фильтрация [Электронный ресурс] //

Википедия свободная энциклопедия – URL:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Коллаборативная_фильтрация (дата

обращения: 12.10.2016).

3. Рекомендательные системы: user-based и item-based

[Электронный ресурс] // Хабрахабр – URL:

https://habrahabr.ru/company/surfingbird/blog/139518/ (дата обращения:

12.10.2016).

О ПОДХОДЕ К РАСПОЗНАВАНИЮ РУССКОЙ ЖЕСТОВОЙ

РЕЧИ НА ОСНОВЕ БЕЗМАРКЕРНЫХ МЕТОДОВ

А.В. Приходькоa, Д.В. Кручининb, О.А. Вариновас

Научный руководитель д.т.н., профессор М.Г. Гриф a,с Новосибирский государственный технический университет

г. Новосибирск, [email protected] b Томский государственный университет систем управления

и радиоэлектроники, г. Томск, [email protected]

В данной работе рассматриваются аспекты систем распознавания

жестов русского жестового языка, приведены разные методы измерения и

распознавания, а также примеры их использования.

This paper discusses aspects of recognition systems sign of Russian Sign Lan-

guage, given the different methods of measurement and recognition and provides

examples of their use.

В настоящее время, по данным Всемирной федерации глухих [1], в

мире около 70 миллионов глухих и слабослышащих людей. В России

проживает около 250 тысяч глухих и слабослышащих людей,

использующих для коммуникации жестовый язык. Жестовый язык

возникает и развивается естественным путем в разных локальных

сообществах и изменяется со временем, поэтому он различен для

разных стран. В России основным способом коммуникации в среде

глухих является русский жестовый язык (РЖЯ).

120

Человек, используя лексические единицы русского жестового языка,

может передать любую свою мысль. Азбука в русском жестовом языке

называется дактильной азбукой, каждая буква изображается

конкретным дактильным символом. Обычно дактильные символы

подразделяются на статические и динамические. С точки зрения

лингвистики РЖЯ понятие «жест» (англ. «sign») - это лексическая

единица жестового языка, которая состоит из пяти компонентов:

конфигурации руки (handshape), места действия (location), направления

движения (orientation), характера движения (movement) и

«немануального» компонента (non-manual expression) [2]. При

изменении одного из компонентов жеста, меняется его значение. При

удалении хоть бы одного компонента, может стать неясным значение

жеста.

В данной работе главная задача - распознавание жестов РЖЯ. В

настоящее время в мире развиваются разные методы измерения и

распознавания движений, применяемые не только для жестового языка,

но и для пользовательского интерфейса в человеко-машинном

взаимодействии (ЧМВ) [3]. Как правило, разделяют маркерные и

безмаркерные методы. Для маркерных методов используют

специальное оборудование с датчиками, например, костюм или

перчатку с сенсорами [5]. Безмаркерные методы основаны на

использовании технологий компьютерного зрения и распознавания

образов. В настоящее время выделяют следующие системы на основе

безмаркерных методов: цветная камера, глубинная (дальномерная)

камера и многокамерная система [6]. Использование маркерных

методов не позволяет распознавать жесты для РЖЯ в полном объеме,

т.к., например, достаточно затруднительно оценить «немануальный»

компонент жеста. Однако, стоит отметить, что существует ряд решений

на маркерных методах для распознавания дактильной азбуки [7]. Но

применение данных разработок для распознавания жестов РЖЯ не

представляется возможным. Тем самым, разработка алгоритмов

распознавания жестов на основе безмаркерных методов является

актуальной.

Авторами, на основе безмаркерных методов, решен первый шаг для

распознавания лексических единиц РЖЯ, а именно разработана

программа-интерпретатор статических символов дактильной азбуки

РЖЯ с помощью контроллера Leap Motion [4].

121


1. Всемирная федерация глухих [Электронный ресурс] - URL:

https://wfdeaf.org/about-us (дата обращения: 10.09.2016);

2. Давиденко Т.П., Комарова А.А. Краткий очерк по лингвистике

РЖЯ // А.А.Комарова. - Современные аспекты жестового языка. - 2006.;

3. Зырянов А.В. Программный комплекс пользовательского

интерфейса на базе манипуляционных устройств ввода: дис. канд. физ.-

мат. наук: 05.13.18 – Екатеринбург, 2010. – 119 с.;

4. Приходько А.Л., Гунько А.В. О результатах распознавания

конфигураций руки в реальном времени // Приходько А.Л. – Научно-

теоретический журнал «Системная инженерия», (01 июня 2015 г.);

5. E. Ceseracciu, Z. Sawacha, C. Cobelli. A markerless motion capture

system with automatic subject-specific body model acquisition and robust

pose tracking from 3D data // IEEE Transactions on image processing. –

vol.18, no. 9 september 2009;

6. Sridhar S., Oulasvirta A., and Theobalt C. Interactive markerless articu-

lated hand motion tracking using RGB and depth data. //In Proc. ICCV - Dec.

2013.;

7. Wang, R. Y., and Popovic, J. Real-time hand-tracking with a color

glove. // In ACM Trans. Graph. - vol. 28 (2009), 63:1–63:8.

122

РАЗРАБОТКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РЕМОНТА ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА

«ROADBOT»

В.А. Рачис, И.В. Васильев, А.А. Комнатный

Томский политехнический университет

Томский университет систем управления и радиоэлектроники,


Работа посвящена созданию нового робототехнического комплекса,

неимеющего на сегодняшний день аналогов в мире, способного к

автоматизированному и самостоятельному ремонту дорожного полотна.

Our work is dedicated to the creation of a new robotic system, currently with no

known analogue in the world, capable of automated and self-sufficient repair of the

roadway.

Ни для кого не секрет, что дороги в России далеко не на высшем

уровне. Российские дороги в 2016 году заняли 123-е место в мировом

рейтинге из 140 получив 2,7 балла из 7. [1]

Существует огромное количество ям не более 10х10 см². Для

ремонта таких ям в Европе и Америке уже давно используется струйно-

инъекционный метод ямочного ремонта, однако в России он только

начал применяться. [2] Рассмотрим алгоритм ремонт таким методом:

Рисунок 1 – Робот

Мы предлагаем решение данной проблемы. Наша идея заключается

в создании робототехнической мобильной платформы способной к

автоматизированному ремонту дорожного полотна, в частности ям, при

помощи струйно-инъекционного метода.

Основной платформой прототипирования была взята платформа

Raspberry Pi 3. Она обладает высокой вычислительной мощностью,

позволяет работать с Kinect, имеет возможность выхода в интернет при

123

помощи встроенного WiFi или Ethernet, а также имеет достаточно USB

входов для подключения всей периферии.

Рисунок 2 – Принципиальная схема

Процесс изготовления состоял в следующем: создать детали на

станках, обработать их, собрать в единую конструкцию и подключить

электронных элементы.

Полный алгоритм робота циклически повторяется и состоит из

основных четырёх частей: мониторинг, очистка, ремонт и уборка. Стоит

заметить, что на протяжении всех этапов работы идёт трансляция видео

на сервер.

Процесс «Ремонт» проходит по следующему алгоритму: робот

наезжает на яму, сканирует асфальт с помощью ультразвукового

дальномера, размещенного на подвижном экструдере и составляет карат

глубины. В зависимости от размера ямы выставляется необходимый

объем раствора, высыпающегося при помощи мотора постоянного тока.

В качестве языка программирования был выбран Python, так как это

единственный язык, который может обрабатывать карту глубины,

полученную с kinect. Также в команде имеется участник, который умеет

программировать на этом языке и работал с OpenCV, которое будет

использоваться в процессе мониторинга дороги на ямы.

Промежуточный итог. Закончен корпус робота. Мы имеем

необходимую техническую базу для реализации требуемого

функционала. Проект принял участие в крупной конференции и

получил много приятных отзывов. На данный момент робот находиться

на стадии программирования

124


1. Какая страна по качеству дорог в рейтинге Всемирного

экономического форума занимает 1 место? // Автомобильные дороги

URL: http://tomnosti.info/dorogi-kak-i-pochemu-2/reyting-kachestva-dorog-

rossii.phtml (дата обращения: 04.10.2016).

2. Струйно-инъекционный метод ямочного ремонта //

Сибинвестстрой URL: http://drimstroy.ru/stati-o-stroitelstve/dorog/29-

struyno-inekcionnyy-metod-yamochnogo-remonta.html (дата обращения:

04.10.2016).

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА

ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ЗОН АКТИВНОСТИ КОРЫ

ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА

М.А. Савин

Научный руководитель: д.т.н., профессор В.И. Гужов


Новосибирск, [email protected]

Современные аппараты (МРТ, КТ, ПЭТ) обеспечивают возможность

получения срезов коры головного мозга, на основе которых необходимо

получить трехмерную модель черепа и коры мозга. Визуализация данных МРТ и

проецирование на визуальную модель данных электроэнцефалографии

представит полную картину мозга для дальнейшего его исследования и

изучения в медицине и научной деятельности.

Modern devices (MRI, CT, PET) provide the possibility of obtaining sections of

the cerebral cortex on the basis of which it is necessary to obtain a three-dimensional

model of the skull and brain. The research of images obtained by the MRI machine

does not offer the possibility to get the whole picture of the cerebral cortex. Data of

visualization of MRI and visual projection on electroencephalography data model

provide a full picture of the brain to further studies and research in medicine and

science.

Целью проекта является исследование областей коры головного

мозга и разработка программной системы для формирования и

отображения объемной модели из срезов, полученных аппаратом МРТ и

отображение зон активностей головного мозга, на основе метода

электроэнцефалографии.

Аппарат МРТ формирует файл в специальном формате DICOM,

который представляет собой информацию о пациенте, исследовании и

информацию для отрисовки изображения. Информация в файле хранит

в себе набор, описывающий каждую точку, а также яркость и плотность.

125

Каждый файл представляет срез горизонтальной части мозга. Для

большей точности рекомендуется использовать каждый срез размером

0,5 мм. Информация в DICOM-файле можно представить в виде

обычного изображения, с высоким разрешением. Изображения срезов

объединяются по программному алгоритму, выделяя ключевые точки

контура мозга, накладываются друг на друга, тем самым формируется

цельная модель коры головного мозга. С электроэнцефалографа

программа получает данные активных областей мозга, в виде диаграмм

и графиков. Программа отбирает нужную информацию для

сопоставления с готовой моделью головы и отмечает активную область

цветом.

Для визуализации системы, модель проецируется на специальный

экран, покрытый проекционной пленкой. Спроецированное

изображение регистрируется на экране, за счет плёночного покрытия,

состоящее из микроскопических линз. Микролинзы фокусируют

световой поток проекции изображения. Ощущение объема возникает,

поскольку мозг восстанавливает мнимое изображение за поверхностью

экрана.

Перспективная модель мозга будет иметь вид реального человека,

сформированная на основе снимков конкретного человека. Будет

возможность вращать и приближать модель, а также просматривать

внутреннюю часть мозга.

Разработанный комплекс позволяет визуализировать зоны

активности на коре головного мозга конкретного человека для

уточнения данных управляющих воздействий.


1. Полевой Д. И. Модель мозга через 10 лет [Текст] / Д. И.

Полевой// Teleology space. – 2009 - № 4.

2. Смирнов А. А. Технология отображения работы мозга [Текст] /

А. А. Смирнов // Журнал международная жизнь – 2014 - № 46.

3. Веселова Т.Н. Разработка специализированной компьютерной

системы диагностики новообразований головного мозга: дис.

магистранта: 15.07.07 / Татьяна Николаевна Веселова ; науч.

консультант Ю.А. Скобцов. - Донецкий национальный технический

университет, 2010. – 301 с.

126

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ

ПАЦИЕНТОВ

И.П. Селютин

Научный руководитель: к.т.н. Д.Н. Достовалов



Обоснована актуальность создания информационной системы

дистанционной реабилитации пациентов. Сформулированы требования к

разрабатываемой системе. Разработано программное обеспечение (ПО) для

аппаратно-программного комплекса (АПК) «Пульсар-К», обеспечивающее

индивидуальное дистанционное управление процессом реабилитации в условиях

удаленного доступа.

The urgency of creating an information system for remote rehabilitation for pa-

tients was confirmed. The requirements for the system under development were for-

mulated. The software for hardware-software complex "Pulsar-K" provides an indi-

vidual remote control of the rehabilitation process in remote access environments was

developed.

В настоящее время в клинике НИИТО при Инновационном Медико-

Технологическом Центре выполняют операции по протезированию

коленного сустава. Одним из приоритетных направлений является

развитие дистанционной реабилитации [1]. Реабилитация

осуществляется с помощью отечественного реабилитационного

тренажера «Пульсар-К» (РУ № РЗН 2015/31328 от 28.09.2015,

производитель ООО «Инновационные реабилитационные технологии»).

Для данного тренажёра необходимо разработать программное

обеспечение (ПО), позволяющее осуществлять дистанционный

индивидуальный мониторинг и управление параметрами процесса

реабилитации [2].

Разработанная информационная система состоит из двух

функциональных модулей:

– Модуль врача, реализованный в виде удалённого сервиса и

расположенный на сервере. Доступ к нему осуществляется через

браузер посредством веб-интерфейса. Такой подход обеспечивает врачу

доступ к личному кабинету через любой персональный компьютер

(ПК), имеющий доступ к интернету. Данный сервис позволяет врачу

создавать индивидуальную реабилитационную программу тренировок

для каждого пациента, а так же осуществлять удалённый мониторинг

процесса реабилитации пациентов. При необходимости врач, находясь

127

на удалённом рабочем месте, может внести коррективы в ранее

заданные параметры тренировочного процесса.

– Модуль управления тренажёром представлен в виде ПО,

установленного на локальном компьютере пациента. Взаимодействие с

реабилитационным аппаратом осуществляется посредством USB-

интерфейса. Данное ПО осуществляет установку параметров тренажёра,

заданных врачом, а так же сбор и хранение телеметрических

показателей в локальном хранилище. По окончании реабилитационной

процедуры накопленные данные отправляются в централизованную

базу данных. В зависимости от продолжительности сеанса, ПО

производит расчёт временных интервалов, через которые происходит

автоматическое увеличение диапазона углового перемещения узлов

тренажёра, приближая углы сгибания и разгибания к целевым

показателям, установленными врачом.

Обмен информацией между модулями осуществляется через

единую централизованную базу данных, расположенную на удалённом

сервере. Общая схема взаимодействия модулей разработанной

информационной системы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема взаимодействия модулей ИС

В настоящее время на территории России не существует аналогов

подобного метода дистанционной реабилитации с применением АПК. В

данный момент осуществляется клиническая апробация метода в

НИИТО им. Цивьяна (Новосибирск) и НИИТО им. Вредена (Санкт-

Петербург).

Модуль пациента

Модуль врача

Тренажёр

«Пульсар-К»

ПК пациента

Программа управления

тренажёром

pulsar.exe

ПК врача

Браузер

Сервер

Сервис

my.pulsar-k.ru База данных

USB-интерфейс

Интерне

т

Интерне

т

128


1. Владзимирский А.В. Телемедицина [монография] – Донецк: ООО

«Цифровая типография», 2011. – 437 с.

2. Mikolajewska E., Mikolajewski D. Neurological telerehabilitation –

current and potential future applications. // Journal of Health Sciences, No 4

7–14, 2011.

ПОСТРОЕНИЕ MESH СЕТЕЙ

Скроботов А.Ю., Парышев С.С., Солянин А.В.

Научный руководитель: к.т.н., доцент И.Н. Яковина



В работе рассматривается решение задачи автоматического построения и

конфигурирования сети из беспроводных точек доступа, с использованием

технологии MESH сетей.

The paper considers the solution of problem automatic construction and configu-

ration of the network of wireless access points, using the MESH network technology.

Информационные сети, организованные по топологии MESH[1],

получили за последние годы большое признание. Масштабы проектов

выросли до тысяч точек доступа и десятков тысяч пользователей. MESH

сети представляют наиболее интересные решения, интегрирующие

различные сетевые и радиотехнологии, и потому в полной мере

отвечают все более растущим требованиям абонентов (мобильность,

QoS, безопасность)[2].

Благодаря высокой степени мобильности, адаптации и простоте

развёртывания, MESH сети возможно применять при решении

множества специфических задач, для решения которых проблематично

или невозможно использовать традиционные принципы построения

сетей. Например, для связи в регионах с неразвитой инфраструктурой, в

крупных корпоративных средах, на массовых мероприятиях, а так же в

военном деле, промышленных задачах и спутниковой связи [1]. В

случае стихийного бедствия, с применением MESH топологии можно

быстро построить сеть на месте происшествия для связи, а при

поддержке извне — соединить её с глобальной сетью [3].

При развертывании сети на крупных предприятиях, с множеством

точек доступа, возникает проблема объединения и настройки точек

доступа. На решение этой задачи уходит большое количество времени и

129

ресурсов. Использование технологии MESH сетей, позволяет

практически полностью исключить эти сложности.

Отличительными особенностями MESH сетей являются

одноранговость, распределённость и ячеистая структура. Кроме того,

MESH сети обладают функциями самовосстановления,

самоорганизации и являются автоматически настраиваемыми.

Благодаря таким особенностям MESH, создание корпоративной сети

практически не требует вмешательства специалистов. Необходимо всего

лишь разместить достаточное количество точек доступа на предприятии

и подключить хотя бы одну из них к внешней сети (например, для

обеспечения подключения к сети Интернет).

Данный подход имеет следующие преимущества:

быстрое и недорогое развёртывание;

для подключения к сети не нужно производить никаких

сложных действий;

каждый новый клиент, который подключился к сети,

увеличивает ёмкость сети;

при выходе из строя одной из точек доступа, сеть

самостоятельно восстанавливается и продолжает свою работу.

При строительстве сетей можно выбирать между различными MESH

протоколами. К самым перспективным протоколам, использующимся

для построения MESH сетей, можно отнести хорошо

зарекомендовавший себя протокол B.A.T.M.A.N adv, новый активно

разрабатываемый — cjdns, а так же «официальный» — IEEE 802.11s[4].

Основной задачей магистерского исследования, рассматриваемой в

рамках доклада, является задача автоматического построения и

конфигурации сети беспроводных точек доступа, разработка и

внедрение модуля формирования MESH сети в программное

обеспечение для беспроводных точек доступа производства компании

“Eltex”.


1. Ячеистая топология [Электронный ресурс] // Википедия –

свободная энциклопедия.

URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ячеистая_топология (дата

обращения: 12.10.2016).

130

2. И. Е. Осипов. Mesh-сети: технологии, приложения,

оборудование // Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2006

3. Wi-Fi Mesh сети для самых маленьких [электронный ресурс] //

Харбрахабр URL: https://habrahabr.ru/post/196562/ (дата обращения:

12.10.2016).

4. IEEE 802.11s Wi-Fi Mesh для самых маленьких часть первая

[электронный ресурс] // Харбрахабр

URL: https://habrahabr.ru/post/199508/ (дата обращения: 12.10.2016).

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ АТТЕСТАЦИИ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

А.И. Станкевич

Научный руководитель: к.т.н., доцент А.А. Якименко



В данной статье рассмотрены технологии автоматизации процессов

аттестации информационных систем с целью оптимизации деятельности по

обеспечению информационной безопасности. Разработаны технологии

автоматизации и выявлены процессы, которые подлежат автоматизации, а

также сформирован собственный цикл процессов, оптимизирующий

аттестацию информационных систем.

This article describes the technology of automation of processes of certification of

information systems with the purpose of optimization of activities for ensuring infor-

mation security. Automation technologies are developed, and the processes are iden-

tified which can be automated, and own process cycle is formed, optimizing infor-

mation systems certification.

Аттестация информационных систем (ИС) по требованиям

безопасности информации обязательна:

для информационных систем персональных данных, в случае

отнесения персональных данных к государственному

информационному ресурсу, в остальных случаях несет добровольный

характер;

для государственных информационных систем – обязательная

аттестация;

https://habrahabr.ru/post/196562/

131

для автоматизированных систем – по желанию заказчика, чтобы

соблюдать определенные требования.

Процессы аттестации ИС на данный момент выполняются ручными

методами, а именно путем заполнения анкет на бумажных носителях,

общения со специалистами информационной безопасности (ИБ),

составления перечня необходимых документов, выявление

класса/уровня защищенности, а также подбор средств защиты

информации (СЗИ) подходящих под требования. Выполнение таких

работ занимает значительное время. В настоящее время не существует

программного обеспечения в полной мере реализующего

автоматизацию процессов аттестации.

Предлагаемое решение позволит систематизировать требования,

выдвигаемые ИС, автоматизировать деятельность отдела аттестации,

при этом достаточно будет всего лишь ввести данные, полученные в

ходе предпроектного обследования, для получения всех необходимых

документов, а также для формирования рекомендуемых и обязательных

мер по обеспечению безопасности ИС. Непосредственно для более

качественного и рационального проектирования системы защиты

информации формируется список подходящих СЗИ с

соответствующими настройками.

Разработанный сервис будет представлять собой программный

инструментарий на основе web-сайта. Сайт разрабатывается на языке

программирования Python с использованием библиотеки Django.

Для работы с системой пользователю будет необходимо пройти

регистрацию и аутентификацию. Пользователи регистрируются в двух

ролях – заказчика и специалиста ИБ.

В зависимости от того какой ролью наделен пользователь, будет

различаться функционал личного кабинета. Для заказчика будет

доступно анкетирование, где он сможет ввести все требуемые данные

для аттестации ИС. Также, помимо анкетирования, будет реализован

мониторинг процессов аттестации – какие документы готовы, какие

меры рекомендованы и т.п.

В кабинете специалиста ИБ функционал будет представлен более

широко. Сотрудник имеет доступ к результатам анкетирования

пользователя. На их основе формируется сначала класс/уровень

защищенности ИС, а далее уже портфель документов и рекомендуемые

меры с подходящими СЗИ, а также настройки СЗИ в соответствии с

классом/уровнем защищенности. Также сотрудник может менять

132

шаблоны разрабатываемых документов и вручную их редактировать в

случае уникальных особенностей ИС.

Таким образом, данным сервисом могут пользоваться все компании,

выполняющие деятельность по аттестации ИС и защите данных.


1. Приказ ФСТЭК России N 21. Об утверждении Состава и

содержания организационных и технических мер по обеспечению

безопасности персональных данных при их обработке в

информационных системах персональных данных. – Введ. 18.02.2013. –

М.: ФСТЭК России, 2013.

2. Васильев Р.В. Методика проведения аттестации информационной

системы по требованиям защиты персональных данных [Электронный

ресурс] // Информационная безопасность: электрон. науч.-техн. журн. –

№ 5. – 2011. – URL: http://www.itsec.ru/articles2/bypub/insec-5-2011 (дата

обращения: 05.10.2016).

РАЗРАБОТКА ИНТЕРНЕТ-СЕРВИСА ПОИСКА

ПОПУТЧИКОВ ДЛЯ ВНУТРЕГОРОДНЕГО КАРПУЛИНГА

Р.В. Ткач


Новосибирский Государственный Университет Экономики и

Управления, г. Новосибирск, [email protected]

В современном мегаполисе проблема перегрузки дорожной

инфраструктуры является критической. Одно из решений данной проблемы

может быть популяризация динамического карпулинга и разработка онлайн-

сервиса поиска попутчиков.

In the modern megalopolis the problem of an overload of road infrastructure is

critical. One of solutions of this problem can be promoting of a dynamic carpooling

and development of an online service of search of fellow travelers.

Практически в любом современном городе остро стоит проблема

перегрузки дорожной инфраструктуры. Одновременно с этим насколько

сильно перегружены центры муниципалитетов, настолько и слабо

охвачены системой общественного транспорта окраинные районы этих

же муниципалитетов. Данную проблему сопровождает ряд других

133

процессов таких как: дорожные заторы, загрязнение окружающей среды

выбросами вредных газов.

Одна из причин перегрузки транспортной инфраструктуры –

неэффективная логистика и неэффективное использование

транспортных ресурсов. А в частности, неэффективное использование

личного и общественного транспорта.

Одна из возможностей решения данной проблемы может быть

внедрение в массовый обиход и популяризацию динамического

карпулинга[1].

Карпулинг - совместное использования личного автомобиля с

помощью онлайн-сервисов поиска попутчиков. Различают карпулинг

классический, который является, как правило, длительной

заблаговременно планируемой поездкой, и динамический – близкая

внеплановая поездка в черте города.

Следует упомянуть, что подобный вид сервисов позитивно

зарекомендовал себя за рубежом, а в России пользуется спросом сервис

междугороднего классического карпулинга, предоставляемый

компанией «BlaBlaCar». Также благоприятствует популяризации

карпулинга и тот факт, что элементы, обеспечивающие карпулинг, -

GPS-устрайства, смартфоны и социальные сети – достигли к данному

моменту широкой распространённости и доступности практически

каждому.

В связи с вышеизложенным целью данной работы является создание

интернет-сервиса поиска попутчиков для внутригороднего

динамического карпулинга в масштабе целевого муниципалитета –

города Новосибирск, содержащий элементы веб-форума,

микроблогинга, геосоциального сервиса и поисково-информационного

картографического сервиса.

В рамках достижения цели произведен типовой цикл разработки

программного обеспечения. При проектировании интернет-сервиса

помимо всего прочего были определены следующие критерии:

социальная направленность сервиса (приоритет пользовательских

интересов); свободная политика по отношению к контенту; ведение

социальных групп (ветераны, недееспособные и т.д.); тегированность

контента (группировка пользователей, маршрутов). Также при

проектировании интернет-сервиса помимо всего прочего были

определены следующие технические особенности: реализация

парадигмы «Web 2.0»; интеграция с поисково-информационным

картографическим сервисом «2ГИС»; интеграция с социальными сетями

134

(использование геовозможностей социальных сетей, возможность

авторизации через социальные сети); возможность фильтрация

контента; интеграция с мобильными платформами.

Отличительной особенностью проекта является создание рабочей

области приложения в виде картографического пространства, на

которой производятся все взаимодействия пользователя с приложением:

выбор адреса назначения, указание текущего положение, выбор

«любимого» места и т.д. Также в связи с динамичностью,

опосредующая высокую срочность обмена «местами» пользователей,

введена интеграция с мобильными платформами и минималистичность

интерфейса. Следует упомянуть, что в соображениях личной

физической безопасности пользователей используется регистрация и

идентификация пользователей на основании аккаунтов социальных

сетей.

В рамках работы используются следующие веб-технологии: для

динамической генерации веб-страниц интерпретатор РНР и фреймворк

Laravel; язык разметки HTML; фреймворк JQuery.


1. Hess J. M. Ecosummit TV – ECO11 – Young Future Mobility Lead-

ers – Panel // Ecosummit 2011, 15 apr. 2011.

135

СОДЕРЖАНИЕ

НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ – Информатика, автоматика,

вычислительная и измерительная техника

Секция Автоматика, измерения и информационная безопасность

Апалишин В.С. Томск 3

Веревкин Д.А. Новосибирск 6

Голдобина А.С. Исаеева Ю.А. Новосибирск 8

Голубева А.В., Юдина А.А. Новосибирск 10

Голубева Е.В., Коротеева А.Д. Новосибирск 13

Гонохова Д.Ю., Чупрасова Т.А. Новосибирск. 15

Доставалов Н.Н.Чесноков В.В,

Чесноков Д.В.

Новосибирск 17

Еремеева Т.А. Томск 19

Жевтун Е.С. Томск 21

Живоносновская Д.М. Самара 24

Завьялова Д.В., Грозовская Е.Л. Новосибирск 26

Звягинцева П.А., Сидоров Л.Н. Новосибирск 28

Лысенко Н.И., Половинкин В.Г. Новосибирск 31

Мазиков С.В. Томск 33

Минаков Ф.А. Новосибирск 35

Мокреев Д.А. Новосибирск 37

Мухарямов Р.В. Новосибирск 39

Никитина А.И. Томск 41

Перов А.А. Новосибирск 44

Писарев А.В., Квашнин А.Г. Новосибирск 46

Полозов А.Р., Кальяк А.А. Новосибирск 48

Равтович Ю.К. Новосибирск 50

Разумова А.А. Томск 52

Рогова Н.С. Новосибирск 54

Рюмкин А.В., Вавилова Г.В,

Якшигильдина Р.И.

Томск 56

Соколов М.М. Новосибирск 58

Терентьев М.Н., Зыбин Е.Ю.,

Карпенко С.С.

Москва 60

Трифанов А.В., Протасов Д.Ю.,

Костюченко В.Я.


Чадин А.Ю. Новосибирск 64

Чернышева Н.С. Омск 66

Шабуров Д.Ш. Томск 68

136

Юракова Я.В., Слонкина И.С. Новосибирск 69

Якшигильдина Р.И., Степанов А.Б.,

Рюмкин А.В.

Томск 71

Секция Информатика и вычислительная техника

Акимкин П.С. Новосибирск 74

Вайнмастер П.И. Новосибирск 76

Видман В.В., Репецкая А.Я. Томск 78

Гончаров А.С. Томск 80

Гончаров А.С. Томск 82

Демьяненко А.В., Фролкина О.Н.,

Баннова Н.А.

Новосибирск. 84

Ерёменко С.А. Новосибирск 86

Змеев Д.О., Луговая А.С., Соколов Д.А. Томск 88

Карташова А.А. Новосибирск 90

Качурин А.Е. Новосибирск 93

Клипов Д.Д., Лисс А.А., Линкевич Н.А. Новосибирск 95

Колесников А.О. Красноярск 97

Комиссаров Е.А., Федрак А.М. Новосибирск 99

Куллин О.Н. Новосибирск 101

Лукоянычев А.В. Новосибирск 103

Мануева Ю.С. Новосибирск 105

Маслов А.Е. Новосибирск 107

Моргачева А.И. Новосибирск 109

Мяхор Д.А. Томск 111

Назаренко М.А. Красноярск 113

Нечта И.В. Новосибирск 115

Парышев С.С., Скроботов А.Ю. Новосибирск 117

Приходько А.Л., Кручинин Д.В.,

Варинова О.А.

Новосибирск, Томск 119

Рачис В.А., Васильев И.В.,

Комнатный А.А.

Томск 122

Савин М.А. Новосибирск 124

Селютин И.П. Новосибирск 126

Скроботов А.Ю., Парышев С.С.,

Солянин А.В.


Станкевич А.И. Новосибирск 130

Ткач Р.В. Новосибирск 132

137

НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ. ИННОВАЦИИ

Сборник научных трудов в 9 частях

г. Новосибирск, 05-09 декабря 2016 г.

Часть 1

Под ред. асс. Макарова С.В.

Подписано в печать 28.11.2016. Формат 60×84/16. Бумага офсетная.

Уч.-изд. л. 8,13. Печ. л. 8,75. Изд. №313. Тираж 100 экз. Заказ № 1639 Отпечатано в типографии

Новосибирского государственного технического университета

630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

НАУКА ТЕХНОЛОГИИ ИННОВАЦИИ · 2020. 8. 19. · 2 УДК 62(063) ББК...

Documents

Transcript of НАУКА ТЕХНОЛОГИИ ИННОВАЦИИ · 2020. 8. 19. · 2 УДК 62(063) ББК...