В обзорной статье ставится задача по анализу существующих решений для систем связи на основе технологии Vehicle-to-Everything (V2X) при использовании механизмов кластеризации и периферийных вычислений с целью определения концептуальной модели V2X-системы и наиболее значимых показателей качества обслуживания (QoS) с учетом применения указанного комплекса технологических решений. Новизна работы состоит в том, что исследование направлено на выявление возможностей интеграции механизмов кластеризации, граничных и туманных вычислений для определения оптимальных решений по развертыванию объектов придорожной сетевой инфраструктуры с сохранением высоких показателей QoS для техники средств связи данного типа. Результат заключается в том, что предложен научно-обоснованный технологический подход к построению концептуальной модели V2X-системы с заданными показателями QoS. Практическая и теоретическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и развертывании V2X-систем.

Актуальность. В условиях роста парка оборудования центров обработки данных, развития сетей IMT-2020 и появлением услуг Телеприсутствия сетей IMT-2030 особо актуальным направлением современных исследований является поиск нетривиальных, нестандартных подходов и решений в области обеспечения вычислительными и сетевыми ресурсами. Данная статья освещает актуальные вопросы инфраструктурного направления сетей IMT-2030 ‒ динамических туманных вычислений. Рассматривается вклад данной технологии для повышения эффективности используемых ресурсов, приводятся актуальные сценарии сетей IMT-2030. В частности, исследуется задача поиска группы устройств в туманных вычислениях для последующей миграции типовых контейнеров платформы FaaS.

Постановка задачи: исследование вопросов совместного использования бессерверной архитектуры и динамических туманных вычислений для эффективного распределения нагрузки услуг Телеприсутствия. Цель работы: исследование и разработка эффективного метода распределения группы микросервисов в динамических туманных вычислениях.

Используемые методы: исследуемые алгоритмы относятся к типу метаэвристических алгоритмов для решения задач многокритериальной оптимизации. Для апробации метода был разработан сегмент лабораторной сети, который послужил генератором реальных данных работы тестируемых платформ в условиях роста нагрузки. На базе серии экспериментов были собраны данные для последующего моделирования предложенного метода, который, в свою очередь, был реализован на языке программирования Python.

Анализ результатов показал эффективность предложенного метода в рамках поставленной задачи, что, в конечном итоге, позволяет значительно быстрее принимать решение о миграции.

Новизна: разработаны модель и метод для бессерверной архитектуры с миграцией групп микросервисов на группы устройств туманных вычислений в условиях их подвижности, и использован метаэвристический алгоритм стаи серых волков с целью определения группы устройств для последующей миграции типовых микросервисов.

Практическая значимость: разработанная модель и метод могут быть использованы при реализации туманных вычислений в условиях подвижности устройств, в том числе с целью достижения требований перспективных услуг Телеприсутствия.

Актуальность. В России и в мире идет процесс постепенного перехода к цифровому радиовещанию (ЦРВ), обеспечивающему более высокое качество воспроизведения звуковых программ, значительную экономию радиочастотного ресурса, высокую помехозащищенность, существенный энергетический выигрыш по сравнению с аналоговыми системами радиовещания, возможность построения одночастотных сетей. Свойственный системам ЦРВ пороговый эффект требует учета влияния уровня интерференции между поднесущими (ИМП) OFDM-сигнала (OFDM, аббр. от англ. Оrthogonal Frequency-Division Multiplexing) на изменение помехозащищенности систем ЦРВ в целом. Последнее обусловлено в том числе рассогласованием частот генераторов передающего и приемного трактов систем ЦРВ. Однако в рекомендациях Международного союза электросвязи (МСЭ-R, ITU-R) и доступных публикациях отсутствуют требования, предъявляемые к стабильности частот генераторов. Работа восполняет данный пробел.

Цель работы. Повышение помехозащищенности системы цифрового радиовещания DRM.

Методы. На основе анализа данных, имеющихся в публикациях, развит метод расчета уровня интерференции между поднесущими частотами в ситуации, когда при приеме OFDM-сигнала нет потери ортогональности поднесущих частот, а в радиоканале присутствует только белый шум (AWGN, аббр. от англ. Additive White Gaussian Noise).

Результаты. Исследовано и оценено влияние нормализованного частотного сдвига генераторов приемного и передающего трактов системы DRM на ухудшение отношения сигнал/шум при модуляции поднесущих частот QPSK для разных уровней помехозащищенности (PL0-PL3). Показано, что величина интерференции между поднесущими частотами OFDM-сигнала зависит от условий приема, вида модуляции, скорости кода, требуемого минимального значения напряженности электромагнитного поля сигнала передатчика и требуемого минимального отношения сигнал/шум в точке приема, от собственных шумов приемника и величины атмосферного шума. Достоверность полученных результатов подтверждена экспериментальными данными других исследователей.

Новизна. Полученные результаты являются новыми для системы DRM, при работе в режиме устойчивости Е в случае стационарного приема и модуляции поднесущих частот QAM-4 прием OFDM-сигнала системы DRM становится невозможным уже при рассогласовании частот генераторов приемного и передающего трактов более чем на (2,07… 2, 32) Гц.

Практическая значимость. Знание уровня интерференции между поднесущими частотами OFDM-сигнала при расстройке частот генераторов передающего и приемного тактов систем ЦРВ необходимо для разработки национальных нормативных документов, регламентирующих эксплуатационные характеристики оборудования систем ЦРВ.

Актуальность: работа затрагивает проблемы широкополосной модуляции применительно к задачам множественного доступа. Обозначены преимущества кодового уплотнения в процессе расширения спектра сигнала, которое, как показано в работе, является перспективным методом параллельной передачи данных. Целью настоящей работы является, во-первых, повышение эффективности применения адресных последовательностей для идентификации отправителя и получателя информации; во-вторых, организация параллельного процесса передачи данных от одного узла ко многим, обеспечивающая анонимность получателя; и, в-третьих, сохранение низкого пик-фактора сигнала. В задачи работы входит выбор адресных кодовых конструкций, которые на двух этапах расширения спектра сигнала должны решить вопросы идентификации отправителей и получателей информации в сети на физическом уровне. Требуется построить модель системы, которая обеспечит параллельную передачу данных от одного узла ко многим. Важным требованием в такой сети множественного доступа должна стать возможность использования модуляции с наименьшим пик-фактором сигнала. Методы: в данной работе предлагается двухэтапная широкополосная модуляция методом прямого расширения спектра, где каждый узел-отправитель сначала формирует эквивалентный код Голда как сумму последовательностей максимальной длины, адресованных узлам-получателям, а затем использует идентифицирующую его самого адресную последовательность из набора ортогональных сигналов. В работе предложены методы обработки расширяющих спектр последовательностей на основе двойственного базиса поля Галуа, позволяющие достаточно эффективно выделять информацию, предназначенную для каждого получателя.

Результаты: предложена модель системы параллельной передачи данных с множественным доступом на основе двухэтапного расширения спектра. Идентификация отправителей и получателей информации осуществляется механизмами формирования адресных сигнально-кодовых конструкций на физическом уровне. Возможен вариант реализации модели с анонимными получателями, когда любой из узлов-получателей не обладает информацией о данных, адресованных другим узлам. Также данная модель не противоречит использованию наиболее помехоустойчивого типа модуляции BPSK (или QPSK в режиме передачи одного разряда), который призван обеспечить предельно низкий пик-фактор сигнала. Новизна. Предложен принципиально новый метод адресации на физическом уровне для сети с параллельной передачей информации, который повышает эффективность использования частотного диапазона. Теоретическая и практическая значимость. Полученные в работе результаты, в перспективе, могут быть использованы при построении различных высоко помехоустойчивых сетей с множественным доступом, где важным требованием является, прежде всего, предельно низкий пик-фактор сигнала источников данных. К таким сетям можно отнести, в частности, сети, образованные роями БПЛА.

Актуальность. По данным исследований консалтинговой компании Global Market Insights, объем рынка телемедицины на территории Российской Федерации к 2025 году оценивается в 96 млрд. руб., что более чем в 3 раза превышает показатели 2023 года. Изменения в области систем и сетей телекоммуникаций напрямую влияют на пересмотр архитектуры сети и расширение перечня предоставляемых услуг. Так, появление сетей связи пятого поколения является вынужденной мерой для обеспечения высокой плотности устройств (1 млн. на 1 кв. м) и величины круговой задержки 1 мс.  Сети связи 2030 позволят расширить услуги первого набора телемедицинских услуг за счет голографических аватаров, услуг дополненной реальности, Тактильного Интернета.

Цель. Определение зависимости задержки от интенсивности трафика и длительности облуживания пакетов для первого набора телемедицинских услуг в сетях связи пятого и последующих поколений. Анализ способов оценки качества предоставления услуг телемедицины.

Методы. В работе использованы методы системного анализа, кластерного анализа и теории телетрафика. Выполнено математическое моделирование сети связи.

Решение. Представлены характеристики медицинских данных, которыми оперирует телемедицинская сеть. Сформулированы показатели качества телемедицинских услуг. Разработана модель сети связи пятого и последующих поколений на основе качества предоставления услуг и кластеризации территории. Получены результаты расчетов для пиковых скоростей 5G и 4G, что позволяет определить зависимость задержки от коэффициента вариации длительности обслуживания и от коэффициента вариации интервала между заявками.

Новизна. Элементами научной новизны обладает идея создания и расчета модели сети для предоставления первого набора телемедицинских услуг в сетях связи пятого и последующих поколений, а также использование термина «Quality of Experience» для оценки качества в сетях связи, предоставляющих услуги телемедицины.

Значимость. Расположение центров обработки данных в областных или региональных центрах способно обеспечить повсеместное предоставление первого набора телемедицинских услуг в сетях связи с ультрамалыми задержками. За счет формирования цифровых кластеров повышается доступность обращений за медицинской помощью, что позволяет частично сократить цифровой разрыв без необходимости расширения числа медицинских организаций и увеличения численности кадров в удаленных населенных пунктах. Полученные в работе результаты могут быть использованы для определения характеристик оборудования, используемого для предоставления услуг реального времени в сетях связи пятого и последующих поколений.

Актуальность. Сведения об электрических характеристиках подстилающей поверхности оказывают существенное влияние на результаты расчетов энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. В настоящее время разработаны различные варианты цифровых карт, которые потенциально способны повысить точность расчетов и упростить действия оператора по вводу исходных данных, однако возможности цифровой картографии не внедрены в существующие методики прогнозирования. Целью исследования является снижение количества ручных операций в ходе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот путем разработки методики, позволяющей автоматизировать ввод электрических характеристик подстилающей поверхности. Методы. Для рационального обоснования выбора уровней квантования электрических параметров радиотрасс в работе использованы методы математической статистики. Для получения профиля электрических характеристик, отвечающего требованиям методики прогнозирования, использован метод интерполяции с заданным коэффициентом децимации. Результаты. С помощью статистических оценок выбраны уровни и интервалы квантования электрических характеристик подстилающей поверхности, которые используются при формировании горизонтальных профилей. Далее для исключения участков с частым изменением значений характеристик выполняется интерполяция методом «ближайшего соседа» с заданным коэффициентом децимации, который выбирается исходя из того, что наименьшая длина однородного участка не должна быть меньше длины волны. Разработанная методика реализована в среде моделирования Matlab и представляет собой совокупность скриптов и вспомогательных функций. Приведен пример использования методики в рамках прогнозирования напряженности поля земной волны на разнородной трассе. Новизна заключается в разработке оригинальной методики, обеспечивающей рациональное профилирование электрической проводимости и диэлектрической проницаемости земной поверхности для последующего использования полученных данных в задачах прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет снизить нагрузку на оператора при вводе исходных данных и повысить точность представления этих данных. Методика может быть использована в скачковом методе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс для определения векторной суммы пространственной и земной волн в точке приема.

Актуальность: Атаки вредоносных роботов относятся к так называемым «мягким» атакам, использующим перехват сообщений, формирование и передачу членам роя дезинформации, а также осуществляющих иные действия, которые не имеют идентифицируемых признаков вторжения роботов-диверсантов, и приводят к принятию ошибочного, или не являющегося оптимальным консолидированного решения группой роботов. Известные методы выявления и противодействия скоординированным деструктивным информационным воздействиям в роях роботов показывают свою эффективность при концентрации вредоносных элементов в рое не более 45 %. Данная статья посвящена описанию алгоритма, который позволит расширить возможности роя противодействовать «мягким» атакам. 

Постановка задачи: построение механизмов защиты мобильных мультиагентных робототехнических систем от атак со стороны вредоносных роботов с координированной стратегией поведения. Цель работы: повышение вероятности противодействия атакам вредоносных роботов с координированной стратегией поведения на самоорганизующиеся мультиагентные робототехнические системы. Используемые методы: предлагаемый алгоритм является развитием механизма самоорганизации роя роботов на основе метрик доверия и репутации для решения задачи выявления и устранения влияния вредоносных роботов. Корректность предлагаемых решений подтверждалась имитационным моделированием типовой задачи коллективного восприятия заданного полигона. Новизна: алгоритм основан на квантификации процесса достижения консенсуса членами гомогенной группы (роя) на последовательные такты (периоды), с последующей внутри- и межпериодной обработкой информации, продуцируемой роботами роя и вредоносными роботами в процессе информационного взаимодействия. Результат: эксперимент показал способность самоорганизующегося роя противодействовать координированной атаке вредоносных роботов при превышении их концентрации 51 % с вероятностью, близкой к 1. Практическая значимость: разработанный алгоритм может быть использован при построении систем защиты мультиагентных робототехнических систем от атак вредоносных роботов, осуществляемых в процессе информационного взаимодействия при решении роем поставленной задачи. Алгоритм позволяет успешно отражать скоординированные атаки типа атака «51 процент».

В статье решается проблема оптимального распределения информационных ресурсов по узлам хранения единого информационного пространства. Актуальность работы обусловлена противоречиями между требуемым уровнем своевременности в едином информационном пространстве и недостаточным уровнем разработки научно-методического аппарата повышения указанного свойства для аналогичных систем.

Методы исследования основаны на использовании элементов теорий массового обслуживания, марковских цепей, эволюционных вычислений, а также статистики и общенаучных методов (анализ, синтез, сравнение, дедукция).

Целью работы является повышение своевременности обработки запросов должностными лицами к единому информационному пространству с учетом выполнения требования по устойчивости и безопасности. Результаты. Цель достигнута благодаря разработке научно-методического обеспечения: модели обмена информационными ресурсами и методики оптимизации плана их распределения, а также научно-технических предложений по реализации, разработанных модели и методики. При создании модели использован концептуальный, аналитический и имитационный подходы, которые в совокупности позволяют рассчитать показатели своевременности, устойчивости и безопасности для любого плана распределения. Методика оптимизации плана распределения информационных ресурсов позволяет сформировать оптимальный план их распределения, удовлетворяющий заданным требованиям. Использование этих научных результатов в прикладной области позволило сформулировать научно-технические предложения по реализации и применению модели и методики. В заключение приводится экспериментальная оценка предложенного подхода, доказывающая его эффективность.

Новизна. Научные результаты позволяют осуществлять оценку показателей единого информационного пространства, а также поиск оптимального плана распределения информационных ресурсов как на этапе проектирования, так и на этапе реконфигурации системы.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что она направлена на дальнейшее развитие теории построения единого информационного пространства в части оптимизации плана распределения информационных ресурсов, а практическая ‒ в разработке технико-прикладного инструментария, повышающего показатели своевременности, безопасности и устойчивости единого информационного пространства.

Актуальность. Изменение фрактальной размерности сетевого трафика может служить индикатором атак или аномальной активности. Фрактальный анализ позволяет выявлять изменения временной структуры трафика и сигнализировать о возможных угрозах. Наблюдаемое в широких временных масштабах самоподобие указывает на мультифрактальную природу аномалий, что требует дальнейшего изучения. Таким образом, разработка методов для обнаружения и классификации кибератак с использованием мультифрактального анализа является актуальной задачей для повышения информационной безопасности.

Цель работы. Повышение эффективности обнаружения и классификации компьютерных атак в сетях IoT методами машинного обучения за счет расширения количества атрибутов, характеризующих параметры мультифрактального спектра фрактальной размерности.

Методы исследования: дискретный вейвлет анализ, мультифрактальный анализ, машинное обучение, программная реализация комбинированного метода многоклассовой классификации в совокупности с методами фрактального анализа.

Результаты. Разработана методология оценки характеристик мультифрактального спектра фрактальной размерности трафика с помощью последовательности текущих оценок фрактальной размерности в окне анализа фиксированной длины в зависимости от интервала разрешения (времени дискретизации). Приведены аналитические результаты экспериментальных оценок мультифрактального анализа обрабатываемых процессов в сетях IoT. Оценена информационная значимость дополнительных атрибутов компьютерных атак и нормального трафика для случая бинарной и многоклассовой классификации по индексу Джини для двух случаев: без добавления мультифрактального спектра фрактальной размерности и с добавлением мультифрактального спектра фрактальной размерности. Показано, что основная концентрация наиболее значимых атрибутов приходится на интервал дискретизации
500 мс…1,5 с

Новизна. Введено понятие мультифрактального спектра фрактальной размерности в виде последовательности текущих оценок фрактальной размерности в окне анализа фиксированной длины в зависимости от интервала разрешения.

Практическая значимость. Представленный метод оценки параметров мультифрактального спектра фрактальной размерности является универсальным и может быть применен в различных информационных системах.

Актуальность. В данной статье рассматриваются методы оценки эффективности форм представления информации в прикладном программном обеспечении, с акцентом на разработке комплексной методики для оценки интерфейсов систем мониторинга и управления информационной безопасностью. Пользовательский интерфейс является ключевым элементом, от которого зависит функциональность, удобство и эстетическая привлекательность программного обеспечения. Эти аспекты, в свою очередь, напрямую влияют на восприятие и качество работы пользователей с программными продуктами, что особенно важно в контексте систем информационной безопасности для обеспечения эффективного и своевременного реагирования на инциденты и угрозы. Целью данного исследования является разработка комплексной методики, которая бы позволила оценивать эффективность информационных представлений в системах безопасности, сочетая анкетирование пользователей для получения интегрального показателя качества интерфейса и использование метода GOMS (Goals, Operators, Methods, and Selection Rules) для оценки скорости выполнения задач. Предлагаемая методика включает два основных этапа: первый этап – анкетирование, которое позволяет собрать субъективные оценки пользователей и выявить интегральный показатель качества интерфейса; второй этап – применение метода GOMS, который позволяет провести количественную оценку эффективности интерфейса, измеряя время, затрачиваемое пользователем на выполнение задач. Эти два этапа взаимодополняют друг друга, обеспечивая всесторонний подход к оценке пользовательского интерфейса. Полученное таким образом решение позволяет классифицировать пользовательские интерфейсы на четыре уровня качества: «отличный», «хороший», «удовлетворительный» и «неудовлетворительный». Новизна исследования заключается в том, что предложенный подход, в отличие от аналогов, объединяет субъективные и объективные методы анализа, что обеспечивает более точную и всестороннюю оценку качества интерфейсов систем информационной безопасности.

Теоретическая значимость работы состоит в создании новой методики оценки пользовательских интерфейсов, которая может быть применена к различным системам информационной безопасности. Практическая значимость заключается в возможности использования полученных результатов для улучшения взаимодействия операторов с системами мониторинга и управления информационной безопасности, что в конечном счете повышает общую защищенность и эффективность работы информационных систем за счет повышения качества принимаемых оператором решений. В рамках будущей работы планируется расширить исследование, включив в него учет дополнительных аспектов, таких как влияние когнитивных нагрузок на операторов и использование адаптивных методов визуализации, которые будут подстраиваться под индивидуальные особенности пользователей.