SCI Библиотека

Расчет профилей научных публикаций играет ключевую роль в систематизации научных знаний и поддержке принятия научных решений. Предложен метод формирования профилей публикаций в области теории управления, основанный на интеграции анализа текстов и анализа сетей соавторства. Сначала описан базовый алгоритм, который позволяет анализировать тексты публикаций при помощи тематического классификатора, затем приведена его усовершенствованная версия, учитывающая сетевые связи с помощью эвристического подхода. Исследование методов с применением экспертных оценок и количественных метрик показало, что комбинирование текстовых и сетевых данных значительно повышает точность профилей публикаций. Проверка гипотез о взаимосвязи тематического сходства и сетевой близости публикаций показывает обоснованность предложенного подхода, а также позволяет определить направления дальнейших исследований.

Актуальность статьи обусловлена необходимостью защиты информации на всех этапах создания информационной системы при отсутствии соответствующего организационно-технического обеспечения. Для обоснования такого рода обеспечения необходимы математические модели, учитывающие условия и случайный характер реализации во времени разнородных процессов обработки информации на каждом из этапов, угроз ее безопасности и защиты от этих угроз. В статье рассматриваются подходы к разработке таких моделей на основе аппаратов теории потоков и теории составных сетей Петри ‒ Маркова, возможности применения которых для моделирования исследуемых процессов ранее не рассматривались.

Цель статьи. Раскрыть содержание вопросов, связанных с обоснованием организационно-технического обеспечения защиты информации на этапах создания информационной системы, показать необходимость и пути количественной оценки угроз ее безопасности и защищенности от этих угроз. Для этого были применены методы функционально-структурного анализа, теории вероятностей и теории потоков. В ходе решения научной задачи показана актуальность обоснования организационно-технического обеспечения защиты информации на этапах создания информационных систем, разработаны описательные модели процессов ее обработки, приведены временны́е диаграммы сценариев реализации угроз в условиях отсутствия мер защиты и применения превентивно установленных мер организационно-технического характера, предложены показатели и аналитические соотношения для их расчета.

Научная новизна статьи состоит в том, что в ней впервые рассмотрены вопросы организационно-технического обеспечения защиты информации на этапах создания информационной системы, рассмотрены теоретические аспекты количественной оценки угроз ее безопасности и защищенности от этих угроз на основе теории потоков и перспективы применения теории составных сетей Петри ‒ Маркова. Значимость (теоретическая). Установлены условия реализации исследуемых процессов и возможности применения теории потоков и аппарата составных сетей Петри – Маркова для их моделирования.

Значимость (практическая). Полученные в работе результаты могут быть использованы при обосновании организационно-технического обеспечения защиты информации на этапах создания информационных систем различных организаций (как государственных, так и негосударственных), для которых реализация угроз на этих этапах может привести к нанесению ущерба их деятельности.

Настоящая работа предлагает концепцию интеллектуального анализа динамических данных в приложении к исследованию сердечных ритмов по диагностике электрокардиограммы: нормальный ритм, предсердная и желудочковая экстрасистолии, блокада левой и правой ножки пучка Гиса. В основе методологии лежит гибридизация подходов: численная оценка мультифрактальных и спектральных характеристик, а также использование машинного обучения для классификации сигналов. Исходные данные представлены сложными нестационарными временными рядами, прошедшими детектирование QRS-комплекса методом Пана-Томпкинса, вейвлет-фильтрацию и нормализацию. Целевые методы мультифрактального флуктуационного анализа, Фурье- и вейвлет-преобразования реализованы в виде программных модулей в ППП Matlab. Показана чувствительность методов к выявлению скрытых свойств сигналов ЭКГ и диагностическая способность к выявлению типа ритма. Установлены спектральные и мультифрактальные характеристики сердечных ритмов и аритмий. Модели машинного обучения SVM и KNN обучены и применены с использованием средств языка программирования Python, с вычисленной точностью 95.9% и 97.7%.

В работе исследовано важное свойство метода наименьших модулей (англ. least absolute deviation, LAD) при разработке линейной регрессионной зависимости, в соответствии с которым число нулевых ошибок аппроксимации равно числу оцениваемых параметров модели. Предложен алгоритмический способ наделения этим свойством других методов оценивания параметров путем ввода в рассмотрение булевых переменных и формирования некоторых ограничений на ошибки при оптимизации соответствующих функций потерь. Реализация разработанной вычислительной схемы продемонстрирована на формировании задачи линейно-булева программирования для метода антиробастного оценивания параметров. Рассмотрен численный пример, связанный с построением модели добычи газа на опытно-промышленной установке УПГ-102 Ковыктинского газоконденсатного месторождения . В качестве независимых переменных при этом задействованы: приход водометанольного раствора, рабочее давление сепараторов С101 и С102б.

Для стандартной операции конкатенации слов, рассматриваемой как умножение, естественным образом определяется конкатенация языков, а на основе последней операции - степень языка и, при наличии, корень заданной степени. При описании алгоритмов построения языка, являющегося корнем степени M из заданного языка, большое значение имеют так называемые потенциальные корни: это такие слова (не языки), рассматриваемая M-я степень которых входит в заданный язык. Несложно показать, что все потенциальные корни для заданного языка строятся с помощью полиномиального алгоритма. Эта задача, по-видимому, не упрощается при рассмотрении слов и языков над 1-буквенным алфавитом - что и делается в настоящей статье. Табуированная пара потенциальных корней - это такая пара, конкатенация слов которой в язык не входит. В предыдущих публикациях на тему описания алгоритмов извлечения корней из языка возникала гипотеза, что полиномиальный алгоритм извлечения корня из языка может быть описан на основе рассмотрения только множества табуированных пар - путем перебора специально описываемых подмножеств множества потенциальных корней. В настоящей статье показывается, что подобный алгоритм (называемый «простым») невозможен, т.е. если и существует полиномиальный алгоритм извлечения корня из языка, то он (алгоритм) должен использовать некоторую дополнительную информацию.

Основной предмет статьи - рассмотрение задач, возникающих при исследовании необходимых условий равенства бесконечных итераций конечных языков. В предыдущих публикациях автором рассматривались примеры применения соответствующего этому равенству специального бинарного отношения эквивалентности на множестве конечных языков, причем рассматривались как примеры, описывающие необходимые условия его выполнения, так и примеры его использования. К одному из таких необходимых условий применены два варианта сведeния рассматриваемой задачи: к конечным автоматам и к бесконечным итерационным деревьям. Также в статье приведены несколько вариантов важной гипотезы, формулируемой для множества конечных языков; ее исследование дает и иные варианты сведeния рассматриваемой задачи к специальным задачам для недетерминированных конечных автоматов. При этом в случае выполнения сформулированной гипотезы некоторые из таких задач решаются за полиномиальное время, а некоторые не решаются; при продолжении работ по данной тематике последний факт может дать возможность переформулировки проблемы P = NP в виде специальной задачи теории формальных языков.

Приводится обзор современного состояния изучения искусства с точки
зрения теории сложных сетей. На примере произведений художественной литературы, музыки и
живописи обсуждается вопрос способов формирования соответствующих сетевых структур и
даются их основные статистические характеристики. Показано, что сети персонажей книг-
комиксов, литературных романов и Нового Завета не являются социальными сетями.
Обосновывается перспективность изучения музыки и поэзии на основе теории взаимозависимых
сложных сетей. В заключение обсуждается необходимость изучения сетей произведений
искусства для более глубокого понимания креативных функций мозга человека.

На примерах поэзии, художественной литературы и музыки показано, что взаимодействия между элементами этих сложных систем имеют различную природу, и по этой причине при их изучении целесообразно использовать подходы, разработанные в теории многослойных сетей. Предложены методы построения отдельных слоев таких многослойных сетевых структур. В заключение обсуждается целесообразность исследования энтропии как отдельных сетевых слоев, так и энтропии многослойных сетевых структур в целом.

В статье представлен краткий обзор основных публикаций по приложению теории сложных сетей в изучении заболеваний человека. Основное внимание уделено вопросам взаимосвязи различных болезней на молекулярном и фенотипическом уровне. Дано краткое описание сетевой модели сахарного диабета второго типа.