Публикации в сборнике Труды Кольского научного центра РАН.
— 4/2011(7).   Информационные технологии. – Вып. 2. – Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. —2011. – 272 с. (усл. печ. л. 31.7). ISBN 978-5-91137-185-2 

Введение
Поступательное развитие современного общества неразрывно связано с дальнейшим развитием информационных технологий и повышением эффективности их использования в различных сферах деятельности. Технологические достижения открывают новые возможности для применения информационных технологий, что, в свою очередь, порождают новые задачи в области создания и совершенствования методов и моделей обработки информации. Наряду с развитием теоретических основ организации информационных процессов, большое значение имеют и исследования в сфере практического использования компьютерного моделирования и информационных технологий при решении конкретных прикладных задач.
В рамках перспективной государственной политики Российской Федерации в Арктике планируется развитие на этой территории информационной инфраструктуры и систем связи. Единое информационное пространство, сформированное с учетом специфических особенностей Арктической зоны РФ, должно обеспечить системообразующую основу при подготовке, планировании и реализации мероприятий государственной политики в Арктике.
Исследования, проводимые до настоящего времени, не обеспечивают получение системной картины возможного влияния особенностей Арктической зоны на формирование и надежное функционирование здесь единой информационной среды. Среди множества задач, которые требуют решения, логично выделяются две большие группы. Первая группа — задачи, связанные с непосредственной разработкой новых или адаптацией существующих информационных технологий для развертывания в специфических условиях Арктики. Вторая группа – задачи, ориентированные на использование существующих и разрабатываемых информационных технологий в отношении объектов и процессов, функционирующих в специфических условиях Арктики. Особое внимание необходимо уделять созданию методов и средств информационно-аналитической поддержки безопасного развития Арктических территорий. При этом безопасность должна рассматриваться комплексно, с учетом системных эффектов, порождаемых региональными факторами различной природы — от геополитических, до социальных.
Перспективным подходом к решению указанных задач представляется развитие технологий интеграции разнородных информационных ресурсов и систем. Интеграция позволит максимально полно использовать имеющиеся потенциал и новые решения в рамках организации единого информационного пространства, повышение когнитивности средств информационно-аналитической поддержки управления развитием Арктической зоны РФ.
Настоящий сборник является вторым в серии «Информационные технологии» Трудов Кольского научного центра РАН. Работы, включенные в настоящий сборник, представляют результаты исследований членов одной научной школы, сформировавшейся в Институте информатики и математического моделирования технологических процессов КНЦ РАН. Ряд работ выполнен при активном участии сотрудников и студентов факультета информатики и прикладной математики Кольского филиала Петрозаводского госуниверситета.

 Содержание

  1. Мальков М.В. Развитие информационно-телекоммуникационной среды в Арктике. – С.10-18.
  2. Олейник А.Г., Федоров А.М.. Проблемы и задачи формирования единого информационного пространства арктической зоны Российской Федерации. – С.19.28.
  3. Маслобоев А.В., Путилов В.А. Модель и когнитивные технологии реализации интегрированной информационно-аналитической среды поддержки управления глобальной безопасностью регионального развития. – С.29-55.
  4. Богатиков В.Н., Олейник А.Г., Пророков А.Е. Теоретический подход к оценке состояний надежности сложных информационных сетей. – С.56-64.
  5. Вицентий А.В. Разработка модели единого информационного пространства для оценки надежности его функционирования. – С.65-70.
  6. Морозов И.Н., Пророков А.Е., Богатиков В.Н. Рискоустойчивое управление надежностью информационных систем. – С.71-80.
  7. Кириллов И.Е., Пророков А.Е. Применение метода слияния целей и ограничений к решению задачи определения области надежного функционирования информационных систем. – С.81-89.
  8. Шишаев М.Г., Куимов М.Л. Mоделирование динамической самоорганизующейся мобильной сети с метрикой на базе частоты встречаемости узлов. – C.90-99.
  9. Ковалёв С.С., Шишаев М.Г. Современные методы защиты от нежелательных почтовых рассылок. – С.100-111.
  10. Зуенко А.А. Синтез методов логико-семантического анализа в рамках законов классической логики. – С.112-119.
  11. Зуенко А.А., Фридман А.Я. Управление ограничениями в системах концептуального моделирования: имеющийся задел и перспективы. – С.120-127.
  12. Зуенко А.А., Фридман А.Я., Кулик Б.А. Интеллектуальные базы данных (результаты выполнения проекта 4.3 Программы № 15 Пран). – С.128-146.
  13. Быстров В.В., Горохов А.В., Малыгина С.Н., Халиуллина Д.Н. Информационная инфраструктура управления безопасностью развития арктических регионов РФ. – С.147-150.
  14. Горохов А.В., Иванова М.В., Малыгина С.Н. Имитационное моделирование развития арктических регионов РФ (на примере Мурманской области) с целью оценки экономических рисков. – С.151-155.
  15. Шемякин А.С., Яковлев С.Ю., Рыженко А.А., Тихонов Д.Е. Программно-алгоритмическая реализация прототипа трёхмерной модели регионального промышленно-природного комплекса (на примере Хибинского горнорудного района). – С.156-163.
  16. Фридман А.Я., Фридман О.В., Соколов Б.В. Градиентное оперативное управление в сложных организационно-технических системах (результаты выполнения гранта РФФИ 09-07-00066-а). – С.164-183.
  17. Яковлев С.Ю., Исакевич Н.В. Концепция информационно-аналитического обеспечения безопасности развития промышленно-природных комплексов арктических регионов РФ. – С.184-195.
  18. Неведров А.С., Олейник А.Г. Формальное представление задачи интеграции инструментальных средств определения эффективных режимов обогащения минеральных руд. – С.196-202.
  19. Вицентий А.В., Харионовский Е.В. Технологии доступа к данным в современных SCADA-системах. – С.203-210.
  20. Олейник А.Г., Ковалева Л.П. Схема оперативного прогнозирования производственных процессов обогащения руд. – С.211-219.
  21. Морозов И.Н., Пророков A.Е., Кириллов И.Е. Алгоритм оценки текущего состояния технологического процесса при нечетко выраженной исходной информации. – С.220-224.
  22. Морозов И.Н., Пророков A.Е., Богатиков В.Н. Модернизация и математическое моделирование системы регулирования узла каталитической очистки газов агрегата производства неконцентрированной азотной кислоты. – С.225-233.
  23. Рыженко Н.Ю. Опасные события на гидротехнических сооружениях на примере хвостохранилища АНОФ- – С.234-243.
  24. Яковлев С.Ю., Рыженко А.А. Информационная технология декларирования пожарной безопасности регионального промышленного комплекса. – С.244-253.
  25. Быстров В.В., Самойлов Ю.О. Комплекс вспомогательных программ мультиагентной системы поддержки управления качеством образования. – С.254-260.
  26. Кириллов И.Е., Морозов И.Н., Пророков A.Е. Применение методов нечеткой логики к решению задачи распределения квот на абитуриентов между учебными заведениями Мурманской области. – С.261-266.
  27. Суворова З.В. Двухуровневая организация проблемно-ориентированной одноранговой сети. – С.267-272.


УДК 654.16
М.В. Мальков
РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ В АРКТИКЕ

Аннотация
В обзоре рассмотрены основные проекты, направленные на развитие информационно-телекоммуникационной среды в Арктике. Особое внимание в статье уделено вопросам надежной связи в Арктической зоне РФ.


УДК 004.9
А.Г. Олейник, А.М. Федоров
ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ФОРМИРОВАНИЯ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аннотация
В работе дается краткий анализ особенностей формирования и обеспечения надежного функционирования единого информационного пространства в Арктической зоне Российской Федерации. Определены основные направления исследований и представлены некоторые результаты в области решения задач создания и развития целостной среды комплексной информационно-аналитической поддержки социально-экономического развития данных территорий.


УДК 004.89, 004.942, 338.24
А.В. Маслобоев, В.А. Путилов
МОДЕЛЬ И КОГНИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕАЛИЗАЦИИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Аннотация
В работе представлены результаты исследований и разработок в области создания когнитивных моделей и информационных технологий для решения задач информационно-аналитической поддержки управления глобальной безопасностью регионального развития. Разработана концептуальная модель интегрированной информационной среды поддержки управления безопасностью развития региона. Предложены архитектура и технологии построения проблемно-ориентированных распределенных информационных систем поддержки управления глобальной безопасностью региона на базе одноранговых телекоммуникационных сетей и мультиагентного подхода.


УДК 004.94
В.Н. Богатиков1, А.Г. Олейник1, А.Е. Пророков2
1 ИИММ КНЦ РАН
2 Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЙ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

 Аннотация
В данной статье представлен подход к моделированию состояний информационной сети основанный на аналоге цепи Маркова. В отличие от цепей Маркова, состояние определяется интегральным показателем надежности. В качестве показателя используется оценка, получаемая как степень нечеткого равенства текущей ситуации, которая описывается системой показателей надежности, ситуации, соответствующей область безопасного функционирования.


УДК 004.94
А.В. Вицентий
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Аннотация
Для оценки надежности функционирования единого информационного пространства в работе предложена методика построения его модели, включающая семь основных множеств элементов, подлежащих оценке.


УДК 681.5
И.Н. Морозов1, А.Е. Пророков2, В.Н. Богатиков1
1 ИИММ КНЦ РАН
2 Новомосковский институт РХТУ им. Менделева
РИСКОУСТОЙЧИВОЕ УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Аннотация
Работа посвящена построению методики определения надежностных показателей сложных информационных систем и формированию на основе этих показателей управляющих решений с оценкой информационных рисков.


УДК 004.94
И.Е. Кириллов1, А.Е. Пророков2
1 ИИММ КНЦ РАН
2 Новомосковский институт РХТУ им. Менделева
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СЛИЯНИЯ ЦЕЛЕЙ И ОГРАНИЧЕНИЙ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЛАСТИ НАДЕЖНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Аннотация
В статье представлены варианты решения задач по определению области надежного функционирования информационных систем при определенных финансовых ограничениях. Проводится постановка задачи и анализ возможности применения метода слияния целей и ограничений.


УДК 004.7, 004.45
М.Г. Шишаев, М.Л. Куимов
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ МОБИЛЬНОЙ СЕТИ С МЕТРИКОЙ НА БАЗЕ ЧАСТОТЫВСТРЕЧАЕМОСТИ УЗЛОВ

Аннотация
Предложен метод организации динамической сети на базе мобильных узлов, использующий маршрутные метрики, основанные на частоте взаимной встречаемости узлов. Рассмотрена программная имитационная модель основанной на методе динамической сети. Представлены результаты вычислительного эксперимента.


УДК 004.7, 004.45
М.Г. Шишаев, М.Л. Куимов
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ МОБИЛЬНОЙ СЕТИ С МЕТРИКОЙ НА БАЗЕ ЧАСТОТЫВСТРЕЧАЕМОСТИ УЗЛОВ

Аннотация
Предложен метод организации динамической сети на базе мобильных узлов, использующий маршрутные метрики, основанные на частоте взаимной встречаемости узлов. Рассмотрена программная имитационная модель основанной на методе динамической сети. Представлены результаты вычислительного эксперимента.


УДК 004.89, 004.9
А.А. Зуенко
СИНТЕЗ МЕТОДОВ ЛОГИКО-СЕМАНТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В РАМКАХ ЗАКОНОВ КЛАССИЧЕСКОЙ ЛОГИКИ

Аннотация
Дается краткое введение в теоретические основы математических структур, часто используемых в информационных технологиях и тесно связанных с алгеброй кортежей (АК). Доказывается, что АК относится к классу булевых алгебр. Приводится обзор методов АК, позволяющих унифицировать процедуры дедуктивного и недедуктивного анализа.


УДК 004.94
В.В. Быстров., А.В. Горохов, С.Н. Малыгина, Д.Н. Халиуллина
ИНФОРМАЦИОННАЯ ИНФРАСТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ РАЗВИТИЯ АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ РФ

Аннотация 
В работе представлен цикл исследований, включающий основные этапы проектирования имитационных моделей для задач управления безопасностью развития арктических регионов РФ. Задача информационно-аналитической поддержки управления безопасностью регионального развития формализована в виде концептуальной модели. На основе концептуальной модели выполнена постановка задачи и разработка базовой системно-динамической модели управления безопасностью региона. Выделены параметры системно-динамической модели, используемые для оценки экономических рисков.


УДК 004.94
А.В. Горохов, М.В. Иванова, С.Н. Малыгина
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ РИСКОВ РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ (НА ПРИМЕРЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ)

Аннотация
В работе представлены основные этапы проектирования имитационной модели социально-экономической системы Мурманской области: формализация предметной области (выделены и специфицированы основные объекты моделирования); построение концептуальной модели в виде причинно-следственных диаграмм, формализующих взаимодействие объектов моделирования. Выделены параметры имитационной модели, используемые для оценки экономических рисков.


УДК 004.94
А.С. Шемякин, С.Ю. Яковлев, А.А. Рыженко, Д.Е. Тихонов
Разработка графического компонента ТРЁХМЕРНОЙ МОДЕЛИ  РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОМЫШЛЕННО-ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА
(НА ПРИМЕРЕ ХИБИНСКОГО ГОРНОРУДНОГО РАЙОНА)

 Аннотация
В данной статье сформулирована задача создания трехмерной модели регионального природно-промышленного комплекса, обоснован выбор средств моделирования. Технология создания модели апробирована на примере Хибинского горнорудного района. Основной акцент в работе сделан на разработке графического компонента модели.


УДК 004.9
А.Я. Фридман1, О.В. Фридман1, Б.В. Соколов2
1 ИИММ КНЦ РАН
2 СПИИ РАН
ГРАДИЕНТНОЕ ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ В СЛОЖНЫХ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРАНТА РФФИ 09-07-00066-А)

Аннотация
Для мониторинга и оперативного управления в сложных организационно-технических системах (СОТС) предложено применить комбинацию ранее разработанных градиентных и игровых методов координации. В настоящей работе представлен градиентный метод повышения эффективности оперативного управления СОТС.


УДК 004.9
С.Ю. Яковлев, Н.В. Исакевич
КОНЦЕПЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННО-ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ РФ

 Аннотация
Разработана формализованная постановка задачи информационно-аналитического обеспечения рискоустойчивого развития промышленно-природных комплексов Арктической зоны РФ. Создана информационная модель поддержки обеспечения защищённости типовых критически важных объектов Арктической зоны РФ от угроз техногенного, природного характера и террористических актов.


УДК 004.942:622.7
А.С. Неведров, А.Г. Олейник
ФОРМАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗАДАЧИ ИНТЕГРАЦИ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕЖИМОВ ОБОГАЩЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РУД

Аннотация
Дана оценка возможности интеграции разнородных инструментальных средств для решения задач определения эффективных режимов обогащения минеральных руд. Предложен вариант формального описания задачи формирования спецификации среды моделирования в виде цепочки последовательно вызываемых инструментальных средств.


УДК 004.94
А.В. Вицентий, Е.В. Харионовский
ТЕХНОЛОГИИ ДОСТУПА К ДАННЫМ В СОВРЕМЕННЫХ
SCADA-СИСТЕМАХ

Аннотация
В работе рассмотрены различные технологии передачи данных в среде современных SCADA-систем и проведен их сравнительный анализ с точки зрения применимости для передачи больших объемов данных. Отдельное внимание уделено возможностям импорта и экспорта данных из баз и хранилищ данных SCADA-систем.


УДК 004.942
А.Г. Олейник, Л.П. Ковалева
СХЕМА ОПЕРАТИВНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ РУД

Аннотация
В работе предлагается вариант решения задачи оперативного прогнозирования результатов производственного процесса обогащения руд. Решение основано на кластеризации пространств входов и выходов процесса с использованием имеющихся данных оперативного мониторинга.


УДК 681.5
И.Н. Морозов, A.Е. Пророков, И.Е. Кириллов
1 ИИММ КНЦ РАН
2 Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева
АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИ НЕЧЕТКО ВЫРАЖЕННОЙ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Аннотация
Изложена методика оценки текущего состояния технологического процесса с использованием математических приемов теории нечетких множеств. Данная методика позволяет учитывать нечетко определенные параметры технологических объектов, которые оказывают значительное влияние на ведение любого технологического процесса, для формирования более эффективного управления.


УДК 681.5
И.Н. Морозов, А.Е. Пророков, В.Н. Богатиков
МОДЕРНИЗАЦИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УЗЛА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ АГРЕГАТА ПРОИЗВОДСТВА НЕКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Аннотация
Описаны предложения по модернизации существующей системы регулирования узла каталитической очистки газов. Данная модернизация позволяет учитывать нечетко определенные управляющие параметры, которые оказывают взаимное влияние друг на друга, путем внедрения в качестве регулятора регулятор, построенный на аппарате нечеткой логики.

УДК 681.5; 502.55
Н.Ю. Рыженко
ОПАСНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ОБЪЕКТАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ХВОСТОХРАНИЛИЩА АНОФ-2

Аннотация
В работе рассматриваются опасные объекты и процессы хвостохранилища АНОФ-2. Предлагается описание процессов нормального и опасного функционирования с описанием логических функций опасных процессов, где продемонстрирована возможность интеграции разнородных данных: информация БДМ, ГИС-карты, экспертные знания в виде системы продукций.
Ключевые слова:
безопасность, гидротехнические сооружения, логическая функция опасности, ситуационная система моделирования.


УДК 004.9
С.Ю. Яковлев, А.А. Рыженко
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЕКЛАРИРОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Аннотация
На примере горно-химического комплекса сформирована нормативно-методическая база декларирования, проведены классификация и идентификация пожароопасных объектов. Технология апробирована в ходе декларирования пожарной безопасности крупного градообразующего предприятия.


УДК 004.94: 378.1
В.В. Быстров, Ю.О. Самойлов
КОМПЛЕКС ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ МУЛЬТИАГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ

Аннотация
В статье рассматриваются вопросы, посвященные разработке информационных средств в области оценки и управления качеством образования. Авторы предлагают к рассмотрению мультиагентную систему поддержки управления качеством образования научно-образовательного комплекса. Одной из составляющих данной системы является комплекс вспомогательных программ. Подробно рассматривается архитектура разработанного комплекса, описывается назначения и особенности реализации отдельных его компонентов.


УДК 004.94
И.Е. Кириллов1, И.Н.Морозов1, А.Е. Пророков2
1 ИИММ КНЦ РАН
2 Новомосковский институт РХТУ им. Менделева
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КВОТ НА АБИТУРИЕНТОВ МЕЖДУ УЧЕБНЫМИ ЗАВЕДЕНИЯМИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация
В данной статье представлены варианты решения задач по управлению функционированием системы образования. Рассматривается пример решения задачи распределения квот на абитуриентов между учебными заведениями Мурманской области, все представленные в статье алгоритмы основываются на методах нечеткой логики.


УДК 004.7
З.В. Суворова
ДВУХУРОВНЕВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОДНОРАНГОВОЙ СЕТИ

 Аннотация
В данной работе представлен принцип построения распределенных информационных сетей на базе мобильных узлов. В его основе лежит двухуровневая архитектура сети, ресурсы которой описываются в соответствии со спецификацией Dublin Core, что позволяет осуществлять семантический поиск в рамках данной сети.