Preview

Российский технологический журнал

Расширенный поиск

Электронное сетевое научное рецензируемое издание "Российский технологический журнал" призвано освещать результаты фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований, технологических и организационно-экономических разработок, направленных на развитие и совершенствование современной технологической базы, по проблемам комплексного развития радиотехнических, телекоммуникационных и информационных систем, электроники и информатики.
"Российский технологический журнал" публикует оригинальные экспериментальные и теоретические работы в виде полных статей, кратких сообщений, а также авторские обзоры и прогнозно- аналитические статьи по актуальным вопросам сферы высоких технологий.

РУБРИКИ ЖУРНАЛА

  • Информационные системы. Информатика. Проблемы информационной безопасности.
  • Роботизированные комплексы и системы. Технологии дистанционного зондирования и неразрушающего контроля.
  • Современные радиотехнические и телекоммуникационные системы.
  • Микро- и наноэлектроника. Физика конденсированного состояния.
  • Аналитическое приборостроение и технологии.
  • Математическое моделирование.
  • Экономика наукоемких и высокотехнологичных предприятий и производств.
  • Мировоззренческие основы технологии и общества.

"Российский технологический журнал" включен в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, с 29 мая 2017 г. по специальностям:

  • 01.04.07– Физика конденсированного состояния (физико-математические науки);
  • 05.12.04 – Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения (технические науки);
  • 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций (технические науки);
  • 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей (технические науки);
  • 05.13.15 – Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети (технические науки);
  • 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (физико-математические науки).

"Российский технологический журнал" (ISSN 2500-316Х online) издается с декабря 2013 года (с 2013 по 2015 гг. журнал выходил под названием "Вестник МГТУ МИРЭА", ISSN 2313-5026).

Свидетельство от регистрации СМИ: серия Эл № ФС77-74578 от 14 декабря 2018 г.

Текущий выпуск

Том 7, № 6 (2019)
Скачать выпуск PDF

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. ИНФОРМАТИКА. ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

9-24 61
Аннотация
В статье рассматривается задача организации тестирования удобства использования находящихся в опытной или промышленной эксплуатации веб-приложений (юзабилити-тестирование). Описываются методика юзабилити-тестирования, объединяющая разработку, отладку и выполнение тестовых сценариев, и анализ полученных данных тестирования. Разработка тестовых сценариев основывается на использовании накопленного опыта пользователей, уже работавших с этим приложением, или с другим, схожим по функциональному назначению, на применении средств веб-аналитики, которые могут предоставить сценарии поведения данных пользователей на сайте, на использовании статистических данных по посещениям конкретных страниц. Одновременно с данным подходом при построении тестов используется другой подход, основывающийся на разработке тестов, ориентированных на выявление предполагаемых в программе дефектов. Отладка и выполнение тестовых заданий осуществляется аналогично тому, как это реализуется при выполнении функционального тестирования веб-приложений с использованием средств автоматизации тестирования. Кроме того, анализ полученных при эксплуатации данных с помощью средств веб-аналитики позволяет сформировать группу тестировщиков-респондентов, возможности которых отражают возможности всей совокупности вероятных пользователей данного веб-приложения. Изложенные в работе подходы были реализованы на практике. В статье в качестве примера приводятся данные тестирования страницы приемной комиссии МИРЭА – Российского технологического университета – priem.mirea.ru. Полученные экспериментальные данные показали, что, несмотря на тестирование удобства использования программного обеспечения на этапах разработки, некоторые ошибки при эксплуатации веб-приложений остаются необнаруженными. Цена обнаружения и ликвидации данных ошибок при этом существенно возрастает, поэтому в работе рекомендуется повышать уровень юзабилити уже на ранних этапах разработки. В частности, для оперативного предсказания уровня юзабилити желательно иметь математические средства моделирования поведения проектируемой системы и пользователя.
25-43 47
Аннотация
В статье приведено описание разработанного авторами бортового бесконтактного программно-аппаратного комплекса учета пассажиров общественного транспорта, позволяющего в режиме реального времени: фиксировать показания ультразвукового дальномера о движении объектов на вход и выход через дверной проем; обрабатывать полученные наборы значений и определять численность вошедших и вышедших людей на остановках; отправлять данные через штатные модули связи транспортного средства с целью формирования информационного обеспечения специализированных сервисов мониторинга пассажиропотоков и движения общественного транспорта, а также решения соответствующих задач предиктивной аналитики. Выполнен обзор существующих аналогов, основанных на применении лазерных датчиков, тепловизоров, технологий компьютерного зрения и элементов регистрации воздействий на пол, выделены как их преимущества, так и недостатки, ограничивающие массовое применение. Для предложенного программно-аппаратного комплекса приведены: результаты сравнения с аналогами и обоснование возможностей внедрения на пассажирском транспорте; описание аппаратной составляющей — состава основных использованных комплектующих (контроллер STM32, ультразвуковой дальномер, инфракрасный дальномер); методы обработки показаний ультразвукового дальномера с целью определения численности вошедших и вышедших пассажиров, в том числе в условиях их скопления по обе стороны дверного проема и чередования движений на вход и выход группами и по одиночке; варианты исполнения модулей по форм-фактору корпуса, а также по составам и количеству используемых комплектующих; варианты комплектования модулями и описания схем их установки в соответствии с особенностями задач его применения для контроля дверных проемов различной, в том числе произвольной ширины.
44-55 93
Аннотация

Одним из главных направлений развития информационных систем является повышение эффективности сбора, обработки и обмена информацией на основе внедрения современных технологий передачи данных, автоматизированного дистанционного мониторинга и управления. Краеугольным камнем данной концепции являются мобильные устройства, решающие вопрос оперативного обмена данными и их обработки. Современные мобильные сервисы, использующиеся в том числе для обмена и обработки персонализированных, банковских и критически важных данных, появляются вследствие неуклонного роста количества преступлений в сфере информационной безопасности в отношении и с использованием мобильных устройств. Широкое применение данных устройств для доступа к защищаемой информации, содержащейся в информационных системах, придало вопросу обеспечения информационной защищенности особое значение.

Предметом исследования данной статьи является оценка текущего состояния механизмов обеспечения информационной безопасности мобильных операционных систем, составляющих основу структуры эпизодических распределенных мобильных сетей, на примере ОС (операционной системы) Android. В статье рассмотрены проблемы развития мобильной экосистемы и методы, направленные на их решение, основные векторы вредоносного воздействия, способы противодействия средствам статического и динамического анализа и современные механизмы защиты.

56-67 42
Аннотация
Создание мониторинговых кластеров облачных вычислений является перспективным направлением создания систем непрерывного контроля объектов различного назначения в web-пространстве. Среда web-программирования Hadoop является технологической основой разработки алгоритмических и программных решений по синтезу мониторинговых кластеров, включая системы информационной безопасности и информационного противодействия. В рекомендациях Y.3510 Международного союза электросвязи (ITU) представлены требования, предъявляемые к облачной инфраструктуре, обусловливающие необходимость в мониторинге производительности развернутых приложений на основе сбора реальных статистических данных. Зачастую вычислительные ресурсы мониторинговых кластеров облачных центров обработки данных выделены для постоянной параллельной обработки высокоскоростных потоковых данных, что предъявляет новые требования к технологиям мониторинга, обусловливающие необходимость создания и исследования новых моделей параллельных вычислений. Необходимость применения мониторинга услуг играет важную роль в индустрии облачных вычислений, в особенности для оценки SLA/QoS, так как в приложении или услуге могут возникнуть проблемы, даже если виртуальные машины, на которых происходит работа, выглядят работоспособными. При этом необходимо решение задачи исследования методических возможностей по оценке необходимого вычислительного ресурса в условиях высокоскоростных потоковых сервисов с обработкой гигантских объемов битовых данных. Разработаны математические модели параллельных потоков DStream от источников, обрабатываемых в облачном кластере на технологии Hadoop c использованием «микропакетной» архитектуры модуля Spark Streaming, учитывающие, с одной стороны, поток заявок источников различных сервисов на обслуживание, а, с другой стороны, потребности сервисов в битовой скорости передачи с учетом полипачечности трафика источников различных сервисов.

РОБОТИЗИРОВАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ. ТЕХНОЛОГИИ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

68-86 78
Аннотация
В работе представлен обзор роботов различного масштаба и назначения. В ходе обзора анализируются применяемые аппаратные и программные решения и обобщаются наиболее распространенные структурные схемы систем управления. По результатам обзора проводится анализ подходов к масштабированию систем управления, применению алгоритмов интеллектуального управления, обеспечению отказоустойчивости, снижению массогабаритных размеров элементов систем управления, свойственных для разных классов роботов. Целью работы является поиск общих подходов, применяемых в различных областях робототехники для построения на их основе единой методологии проектирования масштабируемых интеллектуальных систем управления робототехническими комплексами с заданным уровнем отказоустойчивости на унифицированной элементной базе. Данная часть посвящена сервисной робототехнике. По результатам обзора сделаны следующие выводы: ключевой технологией в сервисной робототехнике с точки зрения масштабирования является Robot Operating System (ROS); cервисная робототехника является на сегодняшний день основным плацдармом для отработки интеллектуальных алгоритмов управления для тактического и стратегического уровня, которые интегрируются в общую систему на основе ROS; проблеме обеспечения отказоустойчивости в сервисной робототехнике практически не уделяется внимания, за исключением вопроса повышения надежности за счет изменения поведенческих алгоритмов; в ряде областей сервисной робототехники, в которых особо важно снижение массогабаритных размеров всех элементов, системы управления роботами выполняются на единственном вычислительном устройстве, в остальных случаях применяется многоуровневая архитектура, аналогичная тому, как это делается в промышленной робототехнике, с той разницей, что вместо программируемых логических контроллеров, на тактическом и стратегическом уровне используются встраиваемые компьютеры под управлением ROS и Linux.

СОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

87-95 51
Аннотация
Для организации эффективной транспортной структуры современные дорожные телекоммуникационные системы обеспечивают сбор информации о транспортном средстве, подключенном к системе, и анализируют ее. Данной информацией являются параметры движения, местоположение, параметры состояния систем автомобиля. После обработки и анализа указанной информации возможно формирование рекомендаций и управляющих воздействий. Эти рекомендации используются водителем или автоматизированной системой управления автомобилем. В данной статье описан общий принцип работы современных транспортных телекоммуникационных систем. Выделены протоколы взаимодействия типа «автомобиль-автомобиль» в данной системе, описаны технологии беспроводной связи, позволяющие реализовать это взаимодействие. Разработан один из принципов, по которому система может определить оптимальность использования ресурса автомобиля и агрессивность стиля вождения грузового транспортного средства на основе алгоритма автоматизированной выдачи рекомендации по действиям водителя. Данный принцип рассмотрен на примере серии нагрузочных характеристик дизельного двигателя. Сформулирован принцип выбора оптимальной серии рекомендаций группе водителей для оптимизации движения транспортного потока через взаимодействие типа «автомобиль-автомобиль».
96-105 50
Аннотация
В настоящее время передача информации является неотъемлемой частью технологий, активно развивающихся в рамках процесса, называемого Четвертой промышленной революцией. В этом всё большую роль играют спутнико-космические, спутниковые и другие подвижные системы беспроводной коммуникации. Почти все они включают в себя множественный доступ (multiple access), под которым понимается способ разделения общего ресурса канала связи между абонентами (каждая мобильная станция имеет возможность пользоваться ретранслятором спутника или базовой станцией подвижной системы беспроводной коммуникации для передачи своих сигналов независимо от работы другой станции). Связные системы с множественным доступом используются для цифрового радио- и телевещания в высокоскоростных линиях связи, в беспроводных локальных сетях, для передачи данных в СВЧ-диапазоне, а также для связи с различными подвижными партнерами. В радиопередающих и радиоприемных трактах связных систем с множественным доступом используются множественные сигналы (сумма мощностей сигналов абонентов) с весьма сложными видами цифровой модуляции огибающей, поэтому в них применяют широкие рабочие полосы. С повышением качества передачи информации в подвижных системах беспроводной коммуникации имеют место особые требования к мощным усилительным системам (МУС) приемо-передающих трактов, которые должны обладать высоким КПД и большой выходной мощностью, требуемыми широкополосностью, емкостью сети и линейностью каналов передачи сообщений. Для достижения максимальной эффективности в МУС рабочая точка его усилительного элемента должна находиться вблизи области насыщения, на основной криволинейности передаточной характеристики. Когда множественные сигналы вводятся одновременно в МУС, он генерирует нефильтруемые гармоники интермодуляции (intermodulation harmonics; англ. IH). Гармоники интермодуляции образуются вследствие нелинейности амплитудных характеристик и неравномерности фазо-амплитудных характеристик и необходимости работать с наиболее высоким КПД МУС, что и требует сдвига рабочей точки к порогам насыщения их усилительных элементов. Это в свою очередь и вызывает появление IH. Поскольку гармонические колебания IH фактически представляют собой шум для соседних каналов связи и теоретически не фильтруемы, необходим выравниватель (иначе оптимизатор) характеристик для уменьшения уровня этих помех в выходном (комбинационном) спектре МУС.

МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКА. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

105-121 59
Аннотация
В статье представлены обобщенные результаты работ авторов по исследованию тонких пленок полуметаллов, которые можно использовать при разработке универсальных приемников электромагнитного излучения. Показано, что тонкопленочные материалы на основе полуметаллов обладают высокой термочувствительностью, низким уровнем собственных шумов и повышенным коэффициентом поглощения излучения в миллиметровой области спектра. Образцы пленок висмута и системы висмут–сурьма были получены методом вакуумно-термического напыления. Было проведено исследование термоэлектрических свойств тонких пленок системы висмут–сурьма в интервале температур от температуры жидкого гелия до комнатной, с целью применения данных пленок в виде чувствительного элемента болометрического типа в диапазоне от инфракрасного до радиочастотного. Представлены схема и описание экспериментальной установки для измерения вольтамперных характеристик и величины сопротивления образцов в интервале температур 1.4–400 K. В ходе исследования были получены вольтамперные характеристики и зависимости сопротивления образцов пленок толщиной 80 и 20 нм от температуры. Были измерены характеристики изготовленного макетного приемника и на их основе сделаны оценочные расчеты по возможности разработки приемников болометрического типа с повышенной пороговой чувствительностью. Измерена пороговая чувствительность (NEP – Noise Equivalent Power) изготовленных приемников на частоте 147 ГГц, которая при комнатной температуре составляет ≈(0.3÷1)∙10–9 В Гц1/2 и может быть существенно улучшена при охлаждении приемника до температур жидкого азота и жидкого гелия.
122-133 49
Аннотация
Рассмотрены перспективы разработки многоэлементных приемников для субмиллиметрового диапазона (СММ) с пленочным чувствительным элементом на основе полуметаллов в тепловизорах смотрящего типа (TV-CMM). Электромагнитные волны СММ-диапазона обладают высокой проникающей способностью через различные диэлектрические материалы, что дает возможность разработки тепловизора, с помощью которого можно обнаруживать и наблюдать предметы через самые разнообразные преграды: ткани, картон, дерево и т.д. В статье обобщены ранее полученные результаты исследований по разработке приемников излучения. Исходя из проведенных теоретических и экспериментальных исследований, обзора научно-технической и патентной литературы, в данной работе в качестве чувствительного элемента выбран терморезистивный преобразователь на основе монокристальных пленок материалов в переходном состоянии металл–узкозонный полупроводник–диэлектрик. Для определения возможностей использования тонкопленочного Bi и Bi1–xSbx в качестве поглотителя терагерцового излучения, а также полиимидной пленки в качестве увеличивающего поглощение просветляющего покрытия были проведены измерения спектров пропускания и спектров отражения пленок монокристаллического Bi, выращенных на полиимидной подложке толщиной 12 мкм. Измерения были выполнены на установке, использующей селективный прием излучения при циклотронном резонансном поглощении в InSb, которая регистрирует тепловое излучение образцов материалов в диапазоне от 1 до 5 ТГц со спектральным разрешением 0.6 ТГц. Изготовлены макетные образцы приемников и измерены их характеристики, характеристики с помощью сконструированного стенда, в котором использован лазер, генерирующий излучение в СММ-области спектра. Пороговая чувствительность (NEP – noise equivalent power) предложенных приемников составила величину порядка (4÷6) 10-11 Вт/Гц1/2.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

134-150 75
Аннотация
В рамках гибридного подхода построения информационных интеллектуальных технологий поддержки принятия решений предложен генетический алгоритм кластеризации объектов анализа в различных предметных областях. Алгоритм позволяет учитывать при кластеризации различные предпочтения аналитика, отражаемые в расчетной формуле фитнес-функции. Показано место данного алгоритма среди используемых для кластерного анализа. Алгоритм является простым в его программной реализации, что повышает его надежность в использовании. Используемая технология эволюционного моделирования несколько расширена в рассматриваемом алгоритме. Во-первых, используется десятичная система счисления для кодирования хромосом в отличие от традиционной двоичной. Это вызвано множественным, а не бинарным, состоянием генов хромосомы. С этим связано отсутствие в данном алгоритме генетического оператора инверсии. Во-вторых, введен новый генетический оператор фильтрации, который отсеивает хромосомы, не удовлетворяющие условию требуемого количества кластеров в поставленной задаче. Такие хромосомы могут появляться в стохастическом процессе их эволюции. Представленный алгоритм был исследован в серии вычислительных экспериментов. В результате было выявлено, что стабилизация разбиения на кластеры достигается при числе реализованных поколений эволюции от 200 и более при сравнительно небольшом размере популяции от 150 хромосом, не требующем значительного выделения оперативной памяти компьютера. Проведенные вычисления на реальных данных показали для данного алгоритма хорошее качество кластеризации и вполне приемлемую производительность одного порядка с производительностью алгоритмов SOM и “k-means”.

МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВА

151-167 56
Аннотация
Статья посвящена исследованию тринитарных систем, применяемых в естественных и технических науках. Рассмотрены различные типы тринитарных систем. Проведен системный анализ тринитарных систем. Выявлено, что тринитарная система является наиболее простой сложной системой. Исследована связь тринитарных систем с теорией категорий и показано, что тринитарная система служить базой категориального анализа. Продемонстрировано, что тринитарная система является простейшим мультиграфом. Показано, что она позволяет трансформировать пространства разной кривизны друг в друга. Тринитарная система в линейных системах задает цикличность, что может повлечь: развитие, деградацию или бифуркацию. Триангуляция по существу развивает тринитарный подход и может быть рассмотрена как применение тринитарной системы для решения теоретических или технических задач в таких областях, как, к примеру, психология, социальные науки, политика, геометрия, наземная съемка. Общий вывод состоит в том, что тринитарная система является универсальным инструментом познания.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.