Системный анализ и прикладная информатика

В статье рассматривается понятие контраста цифрового изображения. Исследованы различные количественные оценки контраста цифровых изображений. Выполнены сравнительные экспериментальные исследования разных оценок контраста на двух стандартных базах изображений. Показано, что оценивание контраста посредством вычисления среднего арифметического или среднеквадратического значений множества локальных оценок не всегда совпадает с визуальной оценкой человека. Результаты экспериментов показали, что параметр формы распределения Вейбулла является более точной оценкой множества локальных измерений контраста, вычисленных функциями BEGH, GORD, LOEN и хорошо коррелирует с визуальными оценками контраста.

Ключевые слова

В статье исследованы некоторые свойства очень популярного показателя структурного сходства изображений, называемого индексом SSIM. Согласно сайту https://scholar.google.com на статью [3], где он был впервые описан, за 14 лет сделано более 20000 ссылок. Этот показатель активно используется международным сообществом в научных исследованиях. Он приобрел статус неофициального международного стандарта для оценки качества изображения при наличии эталона, часто называемого метрикой качества изображений. В настоящей статье развенчиваются некоторые мифы, возникшие вокруг этого индекса. Доказана теорема утверждающая, что индекс SSIM и любые его линейные преобразования не являются метрическими функциями. Во многих публикациях и в пакете прикладных программ Матлаб в описании функции ssim, сказано, что индекс SSIM используется для измерения качества изображений. Однако этот индекс, а также любая функция сравнения с эталонным изображением (типа full-reference) в принципе не могут оценить качество анализируемых изображений. Они оценивают только некоторую степень сходства между изображением и его искаженной копией. В статье также показано, что индекс SSIM не всегда может корректно определить сходство изображений одной и той же сцены, в то время как коэффициент линейной корреляции Пирсона делает это намного быстрее и точнее.

Ключевые слова

Рассмотрена математическая модель многопозиционной системы радиомониторинга коротковолнового диапазона, позволяющая провести оценку эффективности функционирования многопозиционной системы радиомониторинга сигналов коротковолнового диапазона в неблагоприятных условиях воздействия внешних помех.

В статье рассматривается математическая модель ветра с учетом его стохастической составляющей и ветра устойчивого направления, представлены результаты сравнительного анализа влияния параметров ветра на суммарный вектор скорости ветра, действующего на беспилотный летательный аппарат (БЛА). Рассмотрены основные нелинейности элементов сервопривода автопилота и их влияние на выходной сигнал. Рассмотрена реакция контура стабилизации высоты полета БЛА на ветер с учетом нелинейностей элементов сервопривода. Доказана необходимость учета ветра при синтезе систем автоматического управления (САУ) и контуров угловой стабилизации БЛА на этапах, где скорости полета БЛА меньше 30 м/c.

Ключевые слова

Приведено формальное описание метода и алгоритма встраивания скрытого сообщения или цифрового водяного знака в файлы электронных документов Microsoft Word формата .DOCX на основе двух стеганографических методов. Электронный документ Microsoft Word формата .DOCX используется в качестве стеганографического контейнера. Один из методов использует особенности отображения документа текстовым процессором и состоит в том, что текстовый процессор допускает смещение скрытых символов, таких как пробелы, табуляции и абзацы, в тексте относительно линии набора. Второй метод использует особенности формата электронного текстового документа формата .DOCX, который представляет собой архив, содержащий файлы в формате Open XML и медифайлы. Таким образом, для осаждения скрытого сообщения могут быть использованы специализированные стеганографические методы, предназначенные для файлов формата XML. В данном случае используется метод замены кавычек. Осаждение скрытого сообщения одним из методов предусматривает контроль целостности сообщения посредством второго метода. В зависимости от емкости стеганографического контейнера выбирается метод для осаждения сообщения и метод для контроля целостности сообщения. Рассмотрен алгоритм обратного стеганографического преобразования для извлечения сообщения и подтверждения целостности электронного документа. Разработано приложение для выполнения осаждения скрытого сообщения в электронном текстовом документе в зависимости от емкости контейнера. Проанализирована возможность совместного применения различных стеганографических методов с целью формирования многоключевой стеганографической системы, предназначенной для идентификации на основе цифрового водяного знака электронного документа Microsoft Word формата .DOCX.

Ключевые слова

Данная работа ориентирована на поиск возможностей по повышению точности дистанционных измерений и помехозащищенность аналоговых интерфейсов централизованного типа с помощью резистивных тензодатчиков путем внедрения новой структурной схемы и способа коррекции ошибок, что позволяет уменьшить уровень ошибок по отношению к известным аналогов в десятки раз.Разработана схема аналогового интерфейса, содержащая измерительную цепь, тензодатчик, вход которого соединен с источником питания через аналоговый демультиплексор, а выходы измерительной цепи через аналоговый мультиплексор подключены к измерительному усилителю, и двухканальный аналого – цифровой преобразователь с одновременной выборкой. Измерительный цепь выполнена в виде трех резистивных делителей тока, где один делитель образован резистивным тензодатчиком и резистором, а два других – образцовыми резисторами.Выполнено моделирование схемы аналогового интерфейса на основе измерительного усилителя с дифференциально – токовыми входами и усовершенствовано схему и алгоритм безрозрывной аддитивно – мультипликативной коррекции, что позволяет уменьшить влияние входных коррелированных шумов операционных усилителей и сетевых наводок на «общее» сопротивление.

Ключевые слова

В работах [1–3] предлагается использование двух синхронизируемых искусственных нейронных сетей (СИНС), соединенных открытым каналом связи для конфиденциального формирования общего криптографического ключа. В [3] рассматриваются возможности по формированию такого же ключа третьей стороной, прослушивающей канал связи и синхронизирующей свою сеть. Вместе с тем, остаются мало исследованными вопросы практической пригодности данной технологии для ответственных криптографических приложений. Отсутствуют рекомендации по выбору параметров используемых сетей, обеспечения приемлемого быстродействия и гарантированной конфиденциальности сформированного общего секрета.В связи с этим представляет интерес обоснование рациональных значений параметров ИНС с точки зрения криптографических требований и анализ безопасности предлагаемого способа формирования криптографических ключей.

Ключевые слова

Использование информационных технологий и, в частности, автоматизированных систем управления обучением, увеличивает возможности как преподавателя, так и обучаемого, в достижении своих целей в образовательном процессе. Такие системы предоставляют учебный контент, помогают организовать и контролировать обучение, собирают статистику прогресса, а также могут учитывать индивидуальные особенности каждого пользователя системы. Целью данного исследования является определение направления развития современных обучающих систем и технологий их реализации. Была рассмотрена эволюция автоматизированных систем управления обучением, переход к интеллектуальным обучающим системам, основные этапы работы таких систем, проанализированы виды последовательностей обучения, выявлена трансформация в адаптивные обучающие системы, приведена схема работы системы и ее математическая модель. В качестве механизмов реализации обучающих систем определены экспертные системы, теория нечетких множеств и нечеткой логики, кластерный анализ, а также генетические алгоритмы и искусственные нейронные сети. Искусственная нейронная сеть в адаптивной обучающей системе позволит создавать уникальную программу обучения, которая будет отталкиваться от имеющихся знаний и уровня восприятия учебного материала обучающимся. Формализовав интеллектуальные процессы, которые осуществляют как преподаватель, так и обучающийся, можно автоматизировать определенную часть функций преподавателя, сократить затраты на ручной труд, что позволит более просто осуществлять контроль за учебным процессом, а также сделать процесс обучения более эффективным.

Ключевые слова