Аннотация: Объектом исследования является метод текстурной сегментации изображения на основе построения и использования матриц яркостной зависимости. Предметом исследования является влияние количества эталонных уровней серого цвета, используемых для вычислений, на скорость и качество сегментации изображения. Особое внимание уделяется процессу построения матриц яркостной зависимости, а также текстурным признакам, которые вычисляются на их основе. В статье был сделан вывод о том, что выбор размера матрицы яркостной зависимости (количество уровней серого), безусловно, является важным аспектом при решении задачи сегментирования изображения, так как он напрямую влияет на качество сегментации и скорость работы программы. Методология исследования основана на разборе метода текстурной сегментации изображения на основе матриц яркостной зависимости, тестировании алгоритма сегментации на основе данного подхода при различных входных параметрах и анализе результатов. Основным выводом проведённого исследования является заключение о выборе наилучшего количества уровней серого при решении задачи сегментации с точки зрения производительности и качества сегментации. Данный вывод сделан на основе анализа результатов работы программы, реализующей алгоритм сегментации изображения. Анализ проводился относительно времени, затрачиваемого на построение матриц и вычисление текстурных признаков, а также относительно значения каждого текстурного признака в отдельности. Новизна исследования заключается в определении количества эталонных уровней относительно скорости и качества сегментирования.

Ключевые слова: обработка изображений, текстура, сегмент, текстурная сегментация, текстурный анализ, текстурный признак, текстурная характеристика, матрица яркостной зависимости, уровень серого, пиксель

Abstract: The object of research is the method of textural image segmentation based on the construction and use of luminance dependence matrices. The subject of the study is the influence of the number of reference gray levels used for computations on the speed and quality of image segmentation. Particular attention is paid to the process of constructing brightness dependency matrices, as well as texture attributes, which are calculated on their basis. In the article the author conclude that the choice of the size of the brightness dependence matrix (the number of gray levels) is certainly an important aspect in solving the image segmentation problem, since it directly affects the segmentation quality and program speed. The research methodology is based on the analysis of the method of textural image segmentation based on luminance dependence matrices, testing the segmentation algorithm based on this approach for various input parameters and analysis of results. The main conclusion of the study is the conclusion about the selection of the best number of gray levels in solving the segmentation problem in terms of productivity and segmentation quality. This conclusion is made on the basis of analysis of the results of the program, which implements the algorithm of image segmentation. The analysis was carried out with respect to the time spent on constructing the matrices and calculating the texture attributes, and also with respect to the value of each texture feature separately. The novelty of the study is to determine the number of reference levels relative to the speed and quality of segmentation.

Keywords: texture characteristic, textural feature, texture analysis, texture segmentation, segment, texture, image processing, Gray Level Co-occurrence Matrix, gray level, pixel

Аннотация: Предметом исследования является получение остовных деревьев для распространения трафика по широковещательным каналам из известной топологии сети и известных маршрутов. Для решения поставленной задачи строится математическая модель, в которой топология сети рассматривается как неориентированный граф, однако описанное решение также подходит и для ориентированного графа, где отдельное направление, является отдельным ребром. Предложенное решение не предполагает гибкой возможности масштабирования сети, в связи с этим при изменении исходных входных параметров необходимо повторное выполнение последовательности алгоритмов, описанных в статье. Разработка алгоритма осуществлялась экспериментально-теоретическим методом, использующим математическую модель графа, построенного из известной топологии сети, и составление на его основе остовных деревьев. Результат представленной работы сводится к определению необходимого количества остовных деревьев для оптимального решения задачи маршрутизации сети. Новизна данного исследования заключается в возможности применения разработанного решения в сетях канального уровня согласно эталонной модели OSI, исключительно для широковещательного трафика заданной топологии сети.

Ключевые слова: остовное дерево, маршрут, матрица, алгоритм, цикл, маршрутизация, коммутация, топология сети, протокол, трафик

Abstract: The subject of the study is to obtain spanning trees for propagating traffic over broadcast channels using the known network topology and known routes. To solve this problem, a mathematical model is constructed in which the network topology is regarded as an undirected graph, but the described solution is also suitable for an oriented graph, where a separate direction is represented by a separate edge. The proposed solution does not require flexible scalability of the network, therefore, when changing the initial input parameters, it is necessary to repeatedly execute the sequence of algorithms described in the article. The development of the algorithm was carried out by an experimental-theoretical method using the mathematical model of a graph constructed from the known topology of the network and the compilation of spanning trees on its basis. The result of the presented work is in determining the necessary number of spanning trees for the optimal solution of the network routing problem. The novelty of this research is the possibility of applying the developed solution in the link-layer networks according to the OSI reference model, exclusively for broadcasting traffic of a given network topology.

Keywords: network topology, switching, routing, cycle, algorithm, matrix, route, spanning tree, protocol, traffic

Аннотация: Целью работы является разработка машино-читаемого словаря (онтологии) для описания области применения и особенностей реализации программных систем, использующих элементы крауд-вычислений (систем обработки информации, включающих операции, выполняемые людьми, взаимодействие с которыми происходит посредством Интернет). Онтология позволит применять элементы семантического поиска для работы с научно-технической информацией в этой относительно новой, но активно развивающейся области исследований, что, в конечном счете, должно способствовать повышению уровня организации исследований в ней. Построение онтологии производится методом «сверху-вниз» на основе анализа существующих концептуализаций в области человеко-машинных вычислений, описанных в наиболее часто цитируемых обзорных публикациях, проиндексированных в библиографической базе данных Scopus. В результате сформирована онтология CROSS-ODF, позволяющая описать четыре основные характеристики приложений, использующих элементы крауд-вычислений: 1) особенности задачи, для решения которой создано приложение; 2) характеристики заданий, формируемых системой участникам; 3) свойства вклада участников; 4) специфические механизмы по привлечению участников и обработке результатов. Сформированная онтология записана на языке OWL 2 и опубликована в открытом доступе. Разработанная онтология может быть использована в системах поддержки научных исследований для упрощения поиска систем крауд-вычислений, обладающих определенными характеристиками и экспериментальных результатов использования таких систем.

Ключевые слова: Крауд-вычисления, Краудсорсинг, Онтологии, Семантические технологии, Человеко-машинные системы, Автоматизация исследований, Семантический Веб, OWL, Коллективный интеллект, Семантический поиск

Abstract: The purpose of the work is the development of a machine-readable dictionary (ontology) for describing the scope and features of implementing software systems that use elements of crowd computing (information processing systems that include operations performed by people interacting with them via the Internet). Ontology will allow us to apply elements of semantic search to work with scientific and technical information in this relatively new but actively developing field of research, which, ultimately, should help to improve the level of organization of research in it. The ontology is constructed by the "top-down" method on the basis of analysis of the existing conceptualizations in the field of human-machine calculations described in the most frequently cited survey publications indexed in the bibliographic database Scopus. As a result, the ontology CROSS-ODF is formed, which allows describing four main characteristics of applications using the elements of crowd calculations: 1) the features of the problem for which the application was created; 2) the characteristics of the tasks formed by the system to the participants; 3) the contribution properties of the participants; 4) specific mechanisms for attracting participants and processing results. The generated ontology is written in the language OWL 2 and is published in the public domain. The developed ontology can be used in research support systems to simplify the search for crawl computing systems that have certain characteristics and experimental results of using such systems.

Keywords: OWL, Semantic Web, Research automation, Human-machine systems, Semantic technologies, Ontologies, Crowdsourcing, Crowd computing, Collective intelligence, Semantic search

Аннотация: Предметом исследования является процесс формирования параметров изменяемого пользовательского интерфейса. Авторы рассматривают возможность применения методов нейронных сетей для обработки характеристик и классификации категорий пользовательских интерфейсов. Для решения исследуемой задачи моделируется структура искусственной нейронной сети на основе многослойного персептрона, приводится подготовка обучающего набора данных и использование данного набора для обучения моделируемой нейронной сети. На основе полученных параметров нейронной сети построена и проанализирована математическая модель для решения рассматриваемой задачи, проведено исследование результирующих данных при различных наборах входных данных, которые не использовались при обучении сети. Для формирования обучающего набора данных, моделирования и обучения нейронной сети применяется система MATLAB компании MathWorks и пакет расширения Neural Network Toolbox, который позволяет строить нейронную сеть, подходящую для решения поставленных задач. Проведенное исследование показало, что задача классификации параметров интерфейса пользователей по набору входных характеристик может быть адекватно решена с помощью нейронной сети прямого распространения на основе многослойного персептрона. Важнейшими моментами при использовании данного решения являются выбор архитектуры создаваемой нейронной сети и подготовка обучающего набора данных для построения нейронной сети.

Ключевые слова: интерфейс пользователя, моделирование, нейронные сети, классификация, обновление, обучение, тестирование, персептрон, Matlab, модель

Abstract: The subject of the study is the process of forming the parameters of the user interface that is being changed. The author considers the possibility of using neural network methods to process characteristics and classify the categories of user interfaces. To solve the problem studied, the structure of an artificial neural network based on a multilayer perceptron is modeled, the training set of data is prepared and the kit is used to train a simulated neural network. Based on the obtained parameters of the neural network, a mathematical model was constructed and analyzed to solve the problem in question, a study was made of the resulting data for various sets of input data that were not used in training the network. To form the training data set, simulate and train the neural network, the MathLab MathLab system and the Neural Network Toolbox expansion package are used, which allows building a neural network suitable for solving the tasks posed. The conducted research showed that the problem of classifying the parameters of the user interface by a set of input characteristics can be adequately solved with the help of a neural network of direct propagation based on a multilayer perceptron. The most important moments when using this solution are the choice of the architecture of the neural network being created and the preparation of a training data set for building a neural network

Keywords: testing, training, updating, classification, neural network, modeling, user interface, perceptron, Matlab, model

Аннотация: Объектом исследования выступают отдельные аналитические задачи, возникающие перед субъектами расследования преступлений, связанные с установлением взаимосвязей между фигурантами преступления и обстоятельствами его совершения, такими как дата, время, место и т.п. Предметом исследования является формальная постановка этих задач, опирающаяся на элементы теории графов. Гипотетически, полученные формальные нотации аналитических задач позволят повысить уровень автоматизации аналитической работы по расследованию преступлений. Автор уделяет внимание вопросам отображения имеющихся в распоряжении аналитика данных как графа с последующей формализацией подлежащих установлению фактов. Методологию исследования составляют основы теории графов, элементы теории матриц, а также общенаучные методы анализа и синтеза. Основными результатами проведенного исследования являются формализованные постановки аналитических задач, возникающих в ходе расследования преступлений, таких как: установление среди членов организации лица с наибольшим количеством контактов; установление лица, связанного с наибольшим количеством обстоятельств; установление опосредованной связи между лицами через имеющуюся информацию об обстоятельствах совершенных преступлений.

Ключевые слова: анализ данных, теория графов, двудольный граф, формализация, расследование преступлений, матрица сопряженности, маршрут, ориентированный граф, вершина, ребро

Abstract: The object of the research are certain analytical tasks that arise before the subjects of the investigation of crimes related to the establishment of interrelations between the defendants of the crime and the circumstances of its commission, such as date, time, place, etc. The subject of the study is a formal formulation of these problems, based on elements of graph theory. Hypothetically, the received formal notations of analytical problems will allow to increase the level of automation of analytical work on the investigation of crimes. The author pays attention to the issues of mapping the data available to the analyst as a graph with subsequent formalization of the facts to be ascertained. The research methodology consists of the fundamentals of graph theory, elements of matrix theory, as well as general scientific methods of analysis and synthesis. The main results of the study are formalized statements of analytical problems arising during the investigation of crimes, such as: the establishment among the members of the organization of the person with the greatest number of contacts; the identification of the person connected with the greatest number of circumstances; the establishment of an indirect link between persons through available information on the circumstances of the crimes committed.

Keywords: adjacency matrix, crime investigation, formalization, bipartite graph, Graph theory, data analysis, walk, directed graph, node, edge

Аннотация: Объектом исследования в данной статье являются методы, применяемые для решения задач проектирования систем управления сложными технологическими комплексами. Разработка теоретической базы создания таких методов базируется на системном анализе и представляет из себя важную научную проблему. Один из подходов решения данной проблемы заключается в разработке универсального формализма, который будет применяться для описания разнообразных технологий. Выбор математического аппарата определяет саму возможность решения данной проблемы. Кроме того, от выбора математического аппарата зависит инструментарий, с которым придется работать пользователю. В данной работе предлагается создавать математические модели, методы и задавать связи используя математическую теорию категорий. Основными выводы данной работы следующие: 1. Задачи отображения семантики и логики понятий можно решать при помощи методов математической теории категорий. 2. Унифицированное описание семейств неоднородных математических моделей, отражающих различный уровень абстрагирования (обобщения) на этапе инфологического моделирования, делает возможным создания формулировок для общего определения моделей с описанием их структуры.

Ключевые слова: функтор, реляционная алгебра, абстрактные уровни, математическая теория категорий, математическая модель, инфологическое моделирование, даталогическое моделирование, концептуальное моделирование, системный анализ, отображение

Abstract: The object of research in this article are methods used to solve problems of designing control systems for complex technological complexes. The development of the theoretical basis for the creation of such methods is based on system analysis and is an important scientific problem. One approach to solving this problem is to develop a universal formalism that will be used to describe a variety of technologies. The choice of the mathematical apparatus determines the very possibility of solving this problem. In addition, the choice of the mathematical apparatus depends on the toolkit with which the user will have to work. In this paper, it is proposed to create mathematical models, methods, and to establish connections using the mathematical theory of categories.The main conclusions of this work are the following:1. The tasks of mapping semantics and the logic of concepts can be solved using methods of mathematical category theory.2. A unified description of families of heterogeneous mathematical models that reflect a different level of abstraction (generalization) at the stage of infologic modeling makes it possible to create formulations for the general definition of models with a description of their structure.

Keywords: abstract levels, Relational algebra, functor, mathematical category theory, mathematical model, datalogical modeling, infological modeling, conceptual modeling, system analysis, display

Аннотация: Управление сложными нестационарными системами является нетривиальной задачей. Одним из условий эффективного управления является необходимость изменения и подстройки алгоритмов управления при изменяющихся условиях функционирования автоматизированных систем. В статье рассматриваются вопросы построения управляющих устройств на основе моделей теории графов. В качестве объекта исследования выступают подходы и методы управления сложными нестационарными системами. Рассматривается подход, основанный на доменной классификации факторов воздействия на объект управления. Рассматривается управление при существенных изменениях факторов внешней среды. В качестве методов исследования использовалось имитационное и компьютерное моделирование, которое позволило оценить эффективность предложенных подходов и методов управления. Также применялись методы системного анализа и современные алгоритмы на графах. Представленный подход позволяет учитывать изменяющееся поведение нестационарного объекта управления, когда известно, что определенные параметры и факторы внешней среды могут влиять на это управление. Механизм конечного автомата позволяет осуществлять автоматическое переключение алгоритмов управления в зависимости от ситуации. Исследования показали целесообразность использования предлагаемого подхода для управления сложными нестационарными системами автоматизации.

Ключевые слова: граф, модель, нестационарные объекты, автоматизация, конечные автоматы, теория автоматического управления, система управления, объект управления, управляющее устройство, алгоритм управления

Abstract: Managing complex non-stationary systems is a non-trivial task. One of the conditions for effective control is the need to change and adjust the control algorithms under the changing operating conditions of automated systems. The article deals with the construction of control devices based on models of graph theory. As an object of research, approaches and methods of managing complex non-stationary systems are used. An approach based on the domain classification of the factors affecting the control object is considered. Management is considered with significant changes in environmental factors. As simulation methods, simulation and computer modeling were used, which allowed to evaluate the effectiveness of the proposed approaches and management methods. Also, methods of system analysis and modern algorithms on graphs were applied. The presented approach allows to take into account the changing behavior of the non-stationary control object when it is known that certain parameters and factors of the environment can influence this control. The mechanism of the finite state machine allows automatic switching of control algorithms depending on the situation. Studies have shown the expediency of using the proposed approach for the management of complex non-stationary automation systems.

Keywords: control system, theory of automatic control, finite automata, automation, non-stationary objects, model, graph, control object, control device, control algorithm

Аннотация: Предметом исследования в данной работе является динамический процесс аутентификации пользователей при помощи клавиатурного почерка со свободной выборкой текста. Данный процесс представляет собой регулярную проверку пользователя по принципу "свой-чужой": пользователь, осуществляя ввод текста находится под непрерывным контролем данной системы и, в случае не совпадения идентификационных признаков получает отказ системы в дальнейшей работе. Свободная выборка подразумевается следующим образом: пользователь, осуществляет ввод текста, исходя из своих текущих задач, система в свою очередь, данную работу анализирует, выделяет признаки, обучается, а в случае несоответствия признаков прекращает доступ. Метод исследования применяемый в данной работе – теоретический, состоящий из исследований, поиска и расчетов. Также применяется эмпирический метод, который состоит из эксперимента, сравнения и изучения. Новизна данной работы заключается в следующем. На сегодняшний день наиболее популярным методом аутентификации является пароль. Однако, пароль постепенно вытесняют биометрические средства аутентификации. Например, на сегодняшний день, многие смартфоны оснащены функцией сканирования отпечатка пальца. Тем не менее, несмотря на эффективность данного метода, метод клавиатурной аутентификации имеет свои преимущества: система сканирования отпечатка пальца имеет риск не распознать палец, если он будет поранен, методы взлома данного метода уже существуют и, самое главное, предложенная система клавиатурного почерка осуществляет контроль за вводом непрерывно, что позволит во-первых, не допустить злоумышленника на этапе аутентификации, а также обнаружить его, если он, например, обманным путем смог получить доступ к системе.

Ключевые слова: динамическая аутентификация, клавиатурный почерк, биометрия, аутентификация, информационная безопасность, распознавание, анализ, нормальное распределение, статистика, эксперименты

Abstract: The subject of the research in this work is a dynamic process of user authentication using keyboard handwriting with free text selection.This process is a regular check of the user on a "friend-to-another" principle: the user entering the text is under continuous monitoring of the system and, in case of non-coincidence of the identification characteristics, the system refuses to continue working.The free sample is understood as follows: the user performs text input based on his current tasks, the system in turn analyzes this work, extracts signs, learns, and in case of inconsistency of characteristics, stops access. The research method used in this work is theoretical, consisting of research, search and calculations. An empirical method is also used, which consists of experiment, comparison, and study. The novelty of this paper is as follows. To date, the most popular authentication method is the password.However, the password gradually displaces the biometric means of authentication. For example, to date, many smartphones are equipped with a fingerprint scanning feature.Nevertheless, despite the effectiveness of this method, the method of keyboard authentication has its advantages: the fingerprint scanning system has the risk of not recognizing the finger, if it is injured, hacking methods of this method already exist and, most importantly, the proposed keyboard handwriting system controls by entering continuously, which will allow first, to prevent an attacker from entering the authentication phase, and also to detect it if, for example, he could, by fraudulent means, gain access to the system.

Keywords: normal distribution, analysis, recognition, dynamic authentication, keyboard handwriting, biometry, authentication, information security, statistics, experiments

Аннотация: Работа посвящается актуальной проблеме обеспечения безопасности гетерогенных информационных платформ, с применением системы электронной поддержки процессов он-лайн коммуникаций в медицинском учреждении – e-health online communications. Особое внимание автор уделяет таким важным аспектам темы как: безопасность гетерогенных информационных платформ, модель защиты гетерогенных информационных платформ, классификация коммуникаций и механизмы защиты ММК. Рассматриваются тенденции для разработки новых распределённых моделей безопасности. В данной статье представлена модель многоуровневых коммуникаций. Предложена классификация коммуникаций и механизмы защиты для каждого уровня с разными уровнями безопасности, использующими протоколы криптографии. Гибкость обеспечения безопасности может быть предоставлена организациям здравоохранения, используя различные комбинации размеров ключей для защиты данных и каналов. На каждом уровне могут быть обеспечены различные уровни безопасности в зависимости от чувствительности данных. Таким образом, мы пришли к модели ММК как решение проблемы коммуникации в e-health и других крупных организациях с распределённой сетью компьютерных коммуникаций.

Ключевые слова: защита информации, обнаружение угроз, интеллектуальные системы защиты, многоуровневые коммуникации, гетерогенные информационные платформы, механизмы защиты, системы анализа, алгоритм обнаружения, электронные коммуникации, защита данных

Abstract: The work is devoted to the urgent problem of ensuring the security of heterogeneous information platforms, using the system of electronic support of on-line communications processes in a medical institution - e-health online communications. The authors pay special attention to such important aspects of the topic as: the security of heterogeneous information platforms, the model for the protection of heterogeneous information platforms, the classification of communications and the protection mechanisms of MMK. The tendencies for the development of new distributed safety models are considered. This article presents a model of multi-level communications. A classification of communications and protection mechanisms for each level with different security levels using cryptography protocols is proposed. Security flexibility can be provided to health organizations using a variety of key size combinations to protect data and channels. At each level, different levels of security can be provided depending on the sensitivity of the data. Thus, we came to the MMK model as a solution to the problem of communication in e-health and other large organizations with a distributed network of computer communications.

Keywords: protection mechanisms, heterogeneous information platforms, multilevel communications, intelligent protection system, threat detection, information security, analysis systems, detection algorithms, electronic communications, data protection