Математические структуры и моделирование. - Омск : Ом. гос. ун-т, 2016. №2(38), 123 с.
ISSN  (print): 2222-8772 
ISSN (online): 2222-8799

Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов.

Полная версия журнала

Фундаментальная математика и физика


А.Г. Гринь
О предельных теоремах для функций от~независимых случайных величин

Получена асимптотика хвостов распределения определённого класса функций от независимых случайных величин. Показано, как с помощью этой асимптотики можно характеризовать предельные распределения таких функций.


Прикладная математика и моделирование


С.Н. Верзунов, Н.М. Лыченко
Аппроксимация временных рядов полиморфной вейвлет-сетью с обратными связями

В работе рассмотрена задача аппроксимации временных рядов полиморфной вейвлет-сетью (т.~е. вейвлет-сетью с дополнительными настраиваемыми параметрами), в структуру которой для учёта инерционности в рядах введены обратные связи. Представлены алгоритм обучения полиморфной вейвлет-сети и результаты вычислительных экспериментов с целью сравнения аппроксимирующих свойств вейвлет-сетей с обратными связями и без них, с различными базовыми вейвлетами и различными численными методами оптимизации, используемыми для обучения сети. При этом детерминированные составляющие временного ряда моделируются численными решениями обыкновенных дифференциальных уравнений.

Н.В. Волосова
Эволюция и оптимальность биологических систем

В математической биологии существенную роль играет теория оптимальности структуры и функционирования биологических систем. Основой этой теории является целевая функция, экстремум которой определяет как структурные, так и функциональные параметры биологической системы. Для решения различных задач были предложены многие целевые функции, выражающие минимальное потребление энергии, максимальную скорость роста численности популяции, минимальное потребление белков и др. Целью предлагаемой работы является установление связи эволюционного процесса с оптимальностью биосистем. Поскольку итог эволюционного процесса определяется асимптотическим поведением решений уравнений, описывающих динамику популяций, т.е. выживанием особей, обладающих оптимальной структурно-функциональной организацией, представляется целесообразным определять целевые функции на основе анализа асимптотического поведения решений динамических задач. Полученные результаты позволяют найти целевую функцию, если известны лимитирующие факторы, действующие в процессе эволюции и влияющие на рассматриваемую биологическую систему. Рассматривается также проблема оптимальности биологических систем в онтогенезе, т.е с учётом возрастной зависимости структуры и функционального состояния. Показано, что оптимальные параметры в онтогенезе определяются решением уравнений, которые аналогичны уравнениям Лагранжа.

А.В. Еремеев, Э.А. Тарасенко
Алгоритмы решения задачи выбора хаба с заданным числом узлов

Рассматривается задача выбора узлов хаба для рынка электроэнергии. Подмножество узлов электроэнергетической сети (хаб) используется для вычисления ценового индекса, который в каждый момент времени полагается равным среднему арифметическому цен электроэнергии по всем входящим в хаб узлам. В рассматриваемой задаче при известных значениях цен электроэнергии для каждого узла и каждого субъекта рынка за некоторый достаточно продолжительный период требуется выбрать хаб, состоящий из заданного числа узлов, с целью минимизации суммарного взвешенного среднеквадратического отклонения цен субъектов от ценового индекса хаба. Ввиду вычислительной сложности задачи для её решения предложены эвристические алгоритмы: метод локального поиска, генетический и гибридный генетический алгоритмы. Разработаны модификации предложенных алгоритмов для практически значимого варианта задачи с неопределёнными ценами в некоторые часы. Проведено тестирование алгоритмов на реальных данных и их сравнение с методами частично целочисленного программирования. Вычислительные эксперименты показали перспективность использования предложенных алгоритмов и выявили случаи, когда одни алгоритмы имеют преимущество перед другими.

Ю.Ф. Стругов, А.М. Семенов, С.М. Добровольский, И.А. Батырев
Методика и результаты тестирования модели канала с аддитивными и мультипликативными помехами

В данной работе представлена методика тестирования математической модели многолучевого канала, которая может применяться при определении эффективности и достоверности результатов полунатурного моделирования на специализированных комплексах или стендах, и методика реализации случайных процессов, моделирующих аддитивные и мультипликативные радиопомехи.

В.А. Шовин
Аппроксимация данных на базе метода Верле

Одним из методов аппроксимации данных сложной топологии является построение древовидных структур. В работе предложен эвристический метод построения древовидного графа на базе метода Верле и физической интерпретации точек данных в многомерном пространстве как центров притяжения. Данный метод построения древовидной структуры протестирован на примере древовидных данных.

А.К. Гуц
Динамика социальной системы и интуиционистская логика

На примере динамики народонаселения показано, что использование интуиционистских дифференциальных уравнений позволяет более полно описывать социальную действительность.


Компьютерные науки


Т.Б. Казиахмедов, Т.В. Мосягина
Классификация видов практических работ и их соотношение с профессиональными компетенциями при изучении дисциплин по web-разработкам

Исследования в области подготовки IT-специалиста претерпевают различные подходы разрешения противоречий между ФГОС ВО, профессиональными стандартами и корпоративными стандартами, т.~е. функционалом IT-должностей на предприятиях. Настоящее время характеризуется очень быстрой сменой как названия должностей, так и их функционала. Этому способствует бурное развитие инструментария разработок и технологических подходов, связанных с развитием сетевой инфраструктуры и методов оптимизации высоконагруженных сетей. В процессе обучения будущих бакалавров ИВТ необходимо ориентироваться на уровень знаний обучающихся на входе, и обучение базовым и инновационным подходам в разработке web-проектов построить таким образом, чтобы на выходе они знали и новые инструменты и технологии. Процесс обучения web-технологиям и проектированию требует поиска подходящих технологий и методик преподавания, ответов на актуальные и противоречивые вопросы: «Чему и как учить?», «Как учесть требования ФГОС ВО, профессиональных стандартов, корпоративных стандартов, которые порой противоречат друг другу?». В представленной статье рассмотрены некоторые результаты исследований в данном направлении.


Информационная безопасность


С.В. Белим, С.В. Усов
Применение объектно-ориентированных моделей разграничения доступа к анализу безопасности ряда компьютерных систем

В работе проводится анализ подсистем безопасности ОС семейства Windows и СУБД Oracle в рамках объектно-ориентированной модели HRU.

Т.В. Вахний, А.К. Гуц, Н.Ю. Новиков
Матрично-игровая программа с выбором критерия для определения оптимального набора средств защиты компьютерной системы

В статье представлено программное приложение, позволяющее на основе теории игр находить по различным критериям оптимальный набор средств защиты компьютерной информации.

Т.В. Вахний, С.Ю. Кузьмин
Разработка аппаратно-программного средства защиты от уязвимости BADUSB

В статье описано создание аппаратно-программного модуля на основе печатных плат Arduino, который обнаруживает в USB-устройствах уязвимость BadUSB.


Письма


O. Kosheleva, V. Kreinovich
Waning Influence of History: Why?

In the past, history played an important role in education: students learned history of science, history of mathematics, etc. In the last decades, the influence of history has waned. In this paper, we provide a natural explanation for this waning.

O. Kosheleva, V. Kreinovich
Why It Is Healthy to Regularly Challenge Authority: An Algorithmic Explanation

One way to make group decisions is to select the best decision maker(s) in the group as the authority, and to follow his or her decisions. At first glance, it seems that if the selected authority is indeed the best decision maker, it is beneficial for everyone to obey his or her authority. However, history shows that in many cases, challenges to the authority (even to the authority of the best decision maker) were beneficial to the group. In this paper, we provide an algorithmic explanation for this phenomenon. The main idea behind this explanation is that most practical general problems are NP-hard and thus, no feasible algorithm can solve all instances of such a problem. Thus, even for the best decision maker, who uses the best of the currently available feasible algorithms, there inevitably are cases when the resulting decision is not the best, and can thus be improved.

O. Kosheleva, V. Kreinovich
Simplest Innovations Are, Empirically, the Most Promising: An Explanation

Many examples show that the simplest innovation are the most promising. In this paper, we provide a theoretical explanation for this empirical observation.