Инфокоммуникационные технологии

При использовании пакетных сетей для управления беспилотными системами от первого лица возникает проблема большого объема передаваемых данных. Наибольший объем трафика при управлении от первого лица формируют кадры видеопотока. Соответственно, для повышения эффективности использования сети связи между беспилотными системами и станцией внешнего пилота необходимо осуществлять сжатие кадров видеопотока. Высокую степень сжатия обеспечивает использование вариационных автокодировщиков. Одной из проблем использования вариационных автокодировщиков для сжатия изображений является возникновение на изображениях специфичных артефактов. В настоящей статье предлагаются способы нивелирования возникновения артефактов при восстановлении изображений из латентного пространства нейросетевым декодером, а также предлагается эмпирическая шкала оценки артефактов автокодировщиков. Предложенный подход заключается в подготовке пиксельных данных кадра видеопотока к кодированию и восстановлению их после декодирования. Экспериментальным путем показано, что один из предложенных методов позволяет устранять абсолютное большинство артефактов без внесения существенных искажений в восстанавливаемые кадры. 

Современные сети и системы передачи информации базируются, главным образом, на использовании аппаратных средств фирм Cisco, а также (в меньшей степени) на оборудовании Huawei. Введение санкций привело к расширению производства сетевого оборудования на отечественных предприятиях, среди которых наиболее известным является предприятие Элтекс (Eltex). Серьезным недостатком Элтекс при создании и отладке сетей передачи данных, а также при подготовке специалистов по эксплуатации сетей и систем, было отсутствие программных средств моделирования сетевых устройств, подобных Packet Tracer для Cisco; eNSP для Huawei, GNS3. Для устранения указанной проблемы разработчики фирмы Элтекс создали виртуальный сервисный маршрутизатор vESR (Virtual Service Router). Маршрутизатор vESR был представлен 6 июня 2023 г. [1]. Он предназначен для конфигурирования и отладки маршрутизации, а также защиты корпоративных сетей. Установка vESR производится через гипервизоры Oracle VirtualBox или VMware ESXi в системе Linux или Windows.

В работе рассматривается модель многоточечного сеанса видеоконференцсвязи на основе многоуровневого графа. Предлагаемая модель позволяет задавать на сервисном уровне требования к качеству передаваемых видеоизображений между множеством терминалов и сервером многоточечной связи, а на уровнях защищенной и транспортной сети оценивать пропускную способность и задержки каналов передачи данных. Предложена модель многоуровневого графа системы видеоконференцсвязи, учитывающая особенности построения и организации защищенных сетей, в которых выделяется несколько уровней наложенных сетей поверх транспортной сети. В данной модели на сервисном уровне задается структура многоточечного сеанса, при котором терминалы видеоконференции взаимодействует через сервер. Формируемые в ходе сеанса потоки трафика распределяются в соответствии с правилами маршрутизации на уровне защищенной сети. Учитывая множество альтернативных способов распределения трафика для каждой пары клиент-серверного взаимодействия, выбор наиболее оптимальной конфигурации маршрутов для сеанса в целом оказывается достаточно сложной задачей. В исследовании предложен алгоритм нахождения кратчайшего пути в графе защищенной наложенной сети с поэтапным проецированием каждого отдельного участка маршрута на нижележащий уровень транспортной сети для поиска кратчайшего пути в его пределах. Приведен пример решения задачи поиска маршрутов для каждого абонента с учетом правил наложенной сети и фактического продвижения трафика по транспортной сети. В качестве критерия оптимальности выбрана минимизация использования емкости арендуемых каналов. Проведены эксперименты для получения оценок качества сеанса на основе объективных методов при различных параметрах видеопотока и соответствующие им количественные оценки требуемой пропускной способности для организации сеанса.

В статье представлен метод поиска трассы для прокладки подземных диэлектрических оптических кабелей, основанный на регистрации и анализе откликов фазочувствительного оптического рефлектометра на вибро-акустические воздействия в предполагаемой области прокладки. Особенность метода заключается в использовании импульсного ударного воздействия для примерного определения зоны прокладки кабеля и применения источника акустического воздействия для определения направления и уточнения местоположения трассы прокладки. В работе изложен алгоритм выполнения трассопоисковых работ и рекомендации по выбору параметров акустического воздействия. В соответствии с разработанным методом были проведены полевые испытания на участке волоконно-оптической линии связи, реализованном с использованием оптического кабеля полностью диэлектрической конструкции. В результате экспериментальной апробации была продемонстрирована возможность определения местоположения трассы кабеля в условиях электромагнитных и акустических помех с погрешностью не более ±0,2 м.

Статья посвящена синтезу компьютерной модели цифрового фильтра с нулевой фазочастотной характеристикой. Известна структурная реализация цифрового фильтра с нулевой фазочастотной характеристикой на основе двойной фильтрации сигнала в прямом и обратном направлениях, а также на основе фильтров с конечной импульсной характеристикой. В данной статье рассматривается реализация фильтра с нулевой фазочастотной характеристикой на основе фильтров с бесконечной импульсной характеристикой. Реализация предкоррекции фазочастотной характеристики фильтра достигается путем использования двухканальной структурной схемы с переносом спектра входного сигнала. Сложность использования фильтров с бесконечной импульсной характеристикой обусловлена ее нелинейностью, что требует предварительной коррекции с целью линеаризации фазочастотной характеристики. В статье рассматривается как математическая модель прохождения сигнала через структурную схему, так и компьютерную модель в среде Matlab-Simulink в статическом и динамическом режимах.

В данной статье проведен сравнительный анализ методов снижения пик-фактора сигналов системы мультиплексирования на основе программных средств моделирования с использованием банка фильтров с помощью дискретно-нелинейной системы Спротта, реализованной над конечным полем Галуа. Исследуются методы частичной последовательности передачи, скремблирования, а также комбинированный метод, который включает в себя оба способа. Каждый метод заключается в формировании псевдослучайной последовательности на основе системы Спротта. По итогам работы для каждого метода оценен пик-фактор и представлена дополнительная кумулятивная функция распределения. Кроме того, оценено влияние количества итераций и окон, использующихся в методе частичной последовательности передачи, на пик-фактор. Полученные в ходе проведенного исследования результаты могут быть применены при проектировании систем передачи информации.

В условиях современных подходов к разработке приложений все чаще приходится работать с распределенными системами обработки данных, например, в микросервисной архитектуре. Здесь актуальным становится вопрос быстрого обмена данными между частями одного приложения. В статье рассматривается новый формат двоичного кодирования данных не фиксированной заранее структуры с поддержкой кросс-платформенного подхода и возможностью реализации операций сериализации и десериализации на разных языках с использованием универсального способа представления данных. Степень эффективности новых алгоритмов определяется сравнением с результатами работы других широко применяемых на данный момент форматов и фреймворков. Проведенный анализ показывает, что с учетом накладываемых решаемой задачей ограничений новый формат представления данных обеспечивает более высокую скорость обмена за счет оптимизации алгоритмов сериализации-десериализации.

В работе представлено описание мобильного приложения mHealth-класса, с помощью которого пользователь может получить возможность расшифровки результатов общего анализа крови. Данный анализ, с точки зрения статистики, является одним из самых часто назначаемых и информативных, поскольку он позволяет врачу сделать первичные выводы о состоянии здоровья пациента. Общий анализ крови – это не один анализ, а совокупный комплекс показателей, каждый из которых в отдельности может сигнализировать о различных заболеваниях. Современные решения в области mHealth-здравоохранения содействуют получению пациентом своевременного и полноценного лечения. На рынке существует значительное число приложений для осуществления мониторинга здоровья (в том числе и анализа крови), однако они зачастую имеют ограниченную функциональность или предоставляют формальные и общеизвестные, а не персонифицированные сведения о состоянии здоровья. Инструментом обеспечения персонифицированного подхода к пользователю может выступать онтология. Онтология в разрабатываемом мобильном приложении рассматривается не просто как некоторое неформальное описание базы знаний, а как основа базы данных для упрощения процесса наполнения и поддержания онтологии в актуальном состоянии. Приложение разработано для операционной среды Android, для данного варианта был выбран следующий набор инструментов: язык программирования Java, платформа Firebase и библиотеки FireBaseStore, DatabaseReference, FireBase.

Цель исследования заключалась в сравнении производительности библиотек Vaex и Dask, предназначенных для повышения эффективности процесса обработки данных. Для решения поставленной задачи были проведены эксперименты, связанные с оценкой временных затрат на выполнение различных классов операций. Исследование включало подготовку датасетов, формирование выборок данных, настройку исполнительных сред, установку и настройку указанных выше модулей, написание скриптов на языке Python, тестирование производительности и последующий анализ результатов. Было установлено, что Vaex демонстрирует высокое быстродействие в случае обработки больших наборов данных, состоящих из миллиона объектов, на одном локальном компьютере; показатели Dask уступают первой библиотеке. Сей факт указывает на то, что Vaex является более эффективным инструментом для обработки крупных датасетов в условиях, аналогичных использованным в настоящей работе. Результаты и выводы исследования подчеркивают значимость выбора оптимальной библиотеки при обработке данных большого объема, а также подтверждают преимущества библиотеки Vaex в данном контексте.

Развитие современных аппаратных и программных средств привело к стремительному распространению применения беспилотных аппаратов, в первую очередь летательных. Одним из перспективных направлений повышения эффективности подобных платформ является разработка для них систем автономного управления, исключающих участие человека-оператора. В статье представлены результаты исследования, целью которого является изучение возможности построения элементов автоматической системы управления движением на основе компьютерного зрения для беспилотных летательных аппаратов. Авторами использована методология сравнительного анализа для обоснования преимуществ одного из наиболее популярных инструментов – YOLO и SSD. Также выполнен сбор данных для обучения выбранной модели и ее тестирование в разных условиях. Описываются последовательность создания обучающего набора для эффективного обучения модели, а также результаты тестирования модели на видеоизображениях, полученных с камеры беспилотного летательного аппарата в различных условиях. Результаты тестирования подтверждают, что модель YOLOv8n пригодна для обнаружения объектов на борту беспилотного летательного аппарата с аппаратной платформой в виде одноплатного компьютера Raspberry Pi 4 Model B. Точность обнаружения объектов составила 80-90% при энергопотреблениии 15-25 Ватт.

В данной работе рассматриваются вопросы формирования цифрового профиля обучающегося в целях цифровизации образовательного процесса организации. Описаны особенности построения цифрового профиля, а также виды информации, позволяющие сформировать профиль обучающегося. Представлены задачи, которые необходимо решить для построения цифрового профиля с целью принятия обоснованных решений о выборе образовательной траектории и профессионального развития обучающегося. Представлено обобщенное описание цифровых компетенций, позволяющих наилучшим образом реализовать индивидуальный подход при формировании образовательной программы и индивидуальной траектории обучения. Рассмотрены особенности формирования цифровой карьерной среды, представляющей собой виртуальное пространство для общения, обмена опытом и знаниями между обучающимися, преподавателями и работодателями. Описаны преимущества человекоцентричного подхода для формирования цифровой карьерной среды обучающегося с целью его последующего успешного трудоустройства.