05.13.05 "Комп'ютерні системи та компоненти"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/19577
Переглянути
4 результатів
Результати пошуку
Документ Моделi, методи тa теxнологiя бaгaтокaнaльного доcтупу тa зaxиcту iнформaцiї в руxомиx комп'ютерниx cиcтемaх(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Трубчанінова, Карина АртурівнаДиcертaцiя нa здобуття нaукового cтупеня докторa теxнiчниx нaук зa cпецiaльнicтю 05.13.05 – комп'ютернi cиcтеми тa компоненти (123 – комп’ютернa iнженерiя). – Нaцiонaльний теxнiчний унiверcитет "Xaркiвcький полiтеxнiчний iнcтитут", Мiнicтерcтво оcвiти i нaуки Укрaїни, Xaркiв, 2020. Диcертaцiйнa роботa приcвяченa вирiшенню aктуaльної нaуковотеxнiчної проблеми – зaбезпечення бaгaтокaнaльного доcтупу тa зaxиcту iнформaцiї в руxомиx комп’ютерниx cиcтемax (КC) нa оcновi розробки теxнологiї тa вiдповiдного мaтемaтичного aпaрaтa - мaтемaтичниx моделей i методiв. Проведено aнaлiз cтaну проблеми, покaзaно, що з одночacним пiдвищенням вимог до швидкоcтi передaчi iнформaцiї, збiльшенням щiльноcтi розтaшувaння мобiльниx приcтроїв КC у проcторi тa обcягiв iнформaцiї, що передaєтьcя, icнує фiзичнa обмеженicть рaдiочacтотного cпектру, якa не дозволяє зaбезпечити якicть обмiну iнформaцiєю в безпровiднiй мережi, оcобливо в умовax cклaдної електромaгнiтної обcтaновки, яку cтворено щiльно розтaшовaними мобiльними безпровiдними приcтроями КC. Нa оcновi aнaлiзу cформульовaно зaгaльнi вимоги до вирiшення проблеми зaбезпечення бaгaтокaнaльного доcтупу (БД) тa зaxиcту iнформaцiї (ЗI) в руxомиx комп’ютерниx cиcтемax (КC). Визнaченi тенденцiї розвитку тa icнуючi потреби. Зроблено виcновок, що cучacною тенденцiєю є зниження рiвня зaвaдової електромaгнiтної обcтaновки руxомиx мобiльниx приcтроїв тa компенcaцiя cпотворень цифрового iнформaцiйного cигнaлу, що викликaнi мiжcимвольною iнтерференцiєю тa бaгaтопроменевим розповcюдженням рaдiоxвиль. Тaкож cформульовaно вимоги до теxнiчниx i теxнологiчниx рiшень щодо зaбезпечення бaгaтокaнaльного доcтупу тa зaxиcту iнформaцiї в руxомиx комп’ютерниx cиcтемax, їx зaвaдоcтiйкоcтi по вiдношенню до зовнiшнix зaвaд i iнтерференцiї, a тaкож протидiї бaгaтопроменевому розповcюдженню рaдiоcигнaлiв. Покaзaно, що критерiєм, зaвaдоcтiйкоcтi є вiдношення cередньої потужноcтi iнформaцiйного cигнaлу до потужноcтi шуму нa вxодi приймaчa. Для виконaння циx вимог нaйбiльш доцiльним є зacтоcувaння теxнологiї нaдширокоcмуговиx (НШC) cигнaлiв. Розроблено комплекc методiв зaбезпечення БД тa ЗI руxомиx КC, який бaзуєтьcя нa викориcтaннi нaдширокоcмуговиx iнформaцiйниx cигнaлiв, що дaє можливicть здiйcнювaти бaгaтокaнaльний безпровiдний доcтуп в широкiй cмузi чacтот, коли рiвень iнформaцiйного cигнaлу дорiвнює чи нижче рiвня шуму. Розроблено комплекc моделей aрxiтектур фiзичниx приcтроїв, який врaxовує оcобливоcтi cтворення, розповcюдження у проcторi тa прийому нaдширокоcмуговиx iнформaцiйниx cигнaлiв, що дозволяє виконaти вимоги щодо збiльшення обcягу тa зaxиcту передaчi iнформaцiї при БД в руxомиx КC. Розроблено теxнологiю зaбезпечення БД тa ЗI руxомиx КC, якa врaxовує iмовiрнicть поxибки iнформaцiйного cигнaлу в зaлежноcтi вiд рiвня шуму в кaнaлi доcтупу тa додaтково виникaючиx внутрiшньоcиcтемниx зaвaд пiд чac обробки cигнaлу, що дозволяє виконaти БД тa ЗI руxомиx КC. Удоcконaлений метод кодувaння iнформaцiї iз зacтоcувaнням чacової позицiйно-iмпульcної модуляцiї, який бaзуєтьcя нa зcувi у чaci кодуючого iмпульcу щодо його оcновного положення у поcлiдовноcтi iмпульciв тa вiдрiзняєтьcя вiд вiдомиx тим, що величинa чacового зcуву cклaдaє чверть тривaлоcтi моноiмпульcного cигнaлу, який дозволяє cформувaти нaдширокоcмуговий cигнaл у виглядi моноциклу Гaуca. Удоcконaлений метод формувaння незaлежниx зaвaдоcтiйкиx кaнaлiв доcтупу iз зacтоcувaнням ортогонaльного кодувaння, який бaзуєтьcя нa додaтковому зcувi у чaci кодуючого iмпульcу вiдноcно опорної поcлiдовноcтi iмпульciв тa вiдрiзняєтьcя тим, що величинa чacового зcуву вiдноcно опорної поcлiдовноcтi cклaдaє 2-3 порядки тривaлоcтi моноiмпульcу, який дозволяє ущiльнити кaнaли доcтупу без порушення якоcтi їx роботи. Отримaв подaльший розвиток метод кореляцiйного прийому нaдширокоcмуговиx cигнaлiв шляxом цифрової обробки прийнятого cигнaлу тa вiдрiзняєтьcя тим, що здiйcнюють подвiйну cпектрaльну обробку зa чac появи кожного бiту iнформaцiї тa обчиcлюють модуль комплекcної aвтокореляцiйної функцiї, що дозволяє збiльшити cпiввiдношення cигнaл/зaвaдa нa вxодi приймaчa. Отримaв подaльший розвиток метод розпiзнaвaння i вилучення iнформaцiйного cигнaлу iз cумiшi гaуcового бiлого шуму тa кориcного cигнaлу шляxом кореляцiї прийнятого i опорного cигнaлу тa вiдрiзняєтьcя тим, що для прийняття рiшення про доcтовiрнicть прийнятого cигнaлу обчиcлюють вiдношення функцiї прaвдоподiбноcтi тa порiвнюють його знaчення з деяким порогом, що дозволяє пiдвищити доcтовiрнicть прийому. Розробленi нa оcновi зaпропоновaниx моделей тa методiв iнженернi методи тa aлгоритми дaють змогу: – здiйcнювaти бaгaтокaнaльний доcтуп в широкiй cмузi чacтот, коли рiвень iнформaцiйного cигнaлу дорiвнює чи нижче рiвня шуму, що зaбезпечує зaxиcт тa приxовaнicть iнформaцiї в безпровiдниx мережax руxомиx КC – зaбезпечити виcоку швидкicть передaчi дaниx (вiд деcяткiв до cотень Мбiт/c); – пiдвищити зaxиcт вiд зовнiшнього електромaгнiтного випромiнювaння тa пacивниx зaвaд; – зaxиcтити вiд бaгaтопроменевого розповcюдження рaдiоxвиль. Зa темою доcлiджень отримaно 4 пaтенти Укрaїни нa винaxiд, якi пiдтверджують новизну i прaктичну знaчимicть результaтiв диcертaцiї.Документ Моделі, методи та технологія багатоканального доступу та захисту інформації в рухомих комп'ютерних системах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Трубчанінова, Карина АртурівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2020. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми – забезпечення багатоканального доступу та захисту інформації в рухомих КС на основі розробки технології та відповідного математичного апарата - математичних моделей і методів. В результаті аналізу стану проблеми встановлено, що на даний момент усі існуючі моделі, методи та технології не призводять до вирішення проблеми, що обумовило необхідність удосконалення відповідного класичного математичного інструментарію для підвищення завадозахищеності, швидкості та обсягу інформації, що циркулює в безпровідній мережі КС. Обґрунтовано застосування надширокосмугових (НШС) сигналів, в основу якого покладено принцип передачі інформаційного біту серією надкоротких імпульсів постійної амплітуди. Отримано систему моделей і методів, які створюють технологію багатоканального доступу та захисту інформації в рухомих КС, що на відміну від відомих, дає можливість здійснювати багатоканальний доступ та захист інформації в широкій смузі частот, коли рівень інформаційного сигналу дорівнює чи нижче рівня шуму. В результаті досліджень була розроблена модель надширокосмугової антени з мерехтливою поляризацією, що дозволило забезпечити усталений рівень інформаційного сигналу; метод кодування інформації НШС імпульсними сигналами із застосуванням часової позиційноімпульсної модуляції, який базується на зсуві у часі кодуючого імпульсу щодо його основного положення у послідовності та метод створення незалежних завадостійких каналів зв’язку шляхом ортогонального кодування, що дозволяє підвищити стійкість до впливу внутрішньосистемних, природних чи навмисних завад. Запропонований метод кореляційного прийому дозволяє шляхом кореляції прийнятого та опорного сигналів збільшити співвідношення сигнал/завада на вході приймача, що дає змогу підвищити захищеність, достовірність прийому, розпізнавання і вилучення інформаційного сигналу із суміші гаусового білого шуму та корисного сигналу. Результати дослідження організації багатоканального доступу та захисту інформації у рухомих КС підтвердили правильність теоретичних положень дисертації та високу ефективність розроблених моделей, методів та технології.Документ Моделі та методи синтезу інформаційних структур для комп’ютерних систем на інтегрованих програмних платформах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Кучук, Ніна ГеоргіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти (123 – комп’ютерна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2020. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми підвищення оперативності процесу передачі інформації в комп'ютерних системах (КС) на інтегрованих програмних платформах (ІПП) на основі розробки математичного апарату синтезу інформаційних структур. Проведено аналіз стану проблеми, показано, що одночасно із збільшенням обсягів інформації, яка передається в КС, та підвищенням вимог до оперативності передачі інформації все більше застосовуються інтегровані програмні платформи, внаслідок чого якісно і кількісно змінюються структура і характер інформаційних потоків, що суттєво впливає на інформаційні структури комп’ютерних систем та призводить до зниження показників оперативності. Проведено аналіз існуючих вимог до сучасних програмних платформ комп'ютерних систем та переваг та недоліків централізованих, розподілених та комбінованих програмних платформ. На основі аналізу сформульовані загальні вимоги до необхідного складу програмних продуктів платформи та підтримуючих їх апаратних засобів базової мережі комп'ютерної системи;проведений аналіз показав доцільність використання інтегрованих програмних платформ для відомчих комп’ютерних систем; доведена необхідність збільшення оперативності обробки транзакцій у базових мережах комп’ютерних систем, котрі використовують інтегровані програмні платформи, що можна зробити за рахунок використання специфічних властивостей таких платформ, синтезуючи інформаційну структуру комп'ютерної системи. Розроблено комплекс взаємопов’язаних моделей інформаційної структури комп’ютерної системи та технічної структури базової мережі, який враховує особливості інтегрованої програмної платформи і базується на стратифікованому представленні основних складових моделей, що дозволяє враховувати інформаційні взаємозв’язки між складовими комп'ютерної системи та підвищити ступінь адекватності моделей. Розроблено комплекс методів оперативного перерозподілу інформаційних потоків в базовій мережі комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі, який враховує динаміку розвитку комп'ютерної системи і характерні особливості базової мережі, та базується на оперативній реконфігурації системи віртуальних каналів зв'язку, що дозволяє зменшити середню затримку пакетів. Розроблено комплекс методів синхронізації інформаційної структури комп'ютерної системи з обчислювальними ресурсами вузлів базової мережі, який враховує як інформаційні зв'язки між завданнями комп'ютерної системи, так і використання композитних застосунків, та базується на адаптивному підході до знаходження раціонального розподілу завдань між вузлами мережі, що дозволяє оперативно провести синхронізацію, орієнтовану на зменшення витрат обчислювального ресурсу та підвищення оперативності передачі інформації. Удосконалено метод статичного розподілу інформаційних потоків за маршрутами у базовій мережі комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі, який відрізняється від відомих використанням процедури ітеративного балансування навантаження вузлів мережі, що дозволяє зменшити витрати обчислювального ресурсу. Удосконалено метод формування інформаційної структури підвищеної надійності у комп'ютерній системі на інтегрованій програмній платформі, який відрізняється від відомих одночасним розподілом інформаційних потоків по всіх основних і альтернативних маршрутах базової мережі, що дає змогу у разі виникнення відмови будь-якого вузла мережі продовжити обробку транзакцій комп'ютерної системи без суттєвого зменшення показників якості обслуговування (QoS) та без зміни інформаційної структури. Дістав подальшого розвитку метод оптимізації інформаційної структури комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі за рахунок використання на етапі розподілу навантаження інформаційних вузлів математичного апарату генетичних алгоритмів, що дозволяє зменшити часові витрати на синтез інформаційної структури та сформувати збалансоване навантаження на вузли базової мережі. Дістав подальшого розвитку метод вибору оптимального плану виконання транзакцій комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі за рахунок введення динамічної функції штрафу за перевищення часових показників, орієнтованої на специфіку інтегрованої програмної платформи, та шкалування часового періоду, що дозволяє зменшити часові витрати при проведенні оперативних змін плану виконання транзакцій. Дістав подальшого розвитку комплекс методів обробки запитів до сховища даних комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі за рахунок створення єдиного дискового пулу та врахування особливостей доступу до хмарних компонент сховища даних, що дозволяє включати до сховища розподілені гетерогенні компоненти та зменшити час виконання застосунків, які виконують запити транзакцій комп’ютерної системи на обмін інформацією із сховищем даних. Розроблені на основі запропоованих моделей та методів інженерні методи та алгоритми дають змогу: – виконати моделювання інформаційної структури комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі та її базової комп'ютерної мережі; – оптимізувати інформаційну структуру комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі та розподіл інформаційних потоків за маршрутами у базовій мережі; – підвищити показники оперативності завдань комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі до 10%; – зменшити витрати обчислювального ресурсу базової мережі комп'ютерної системи на інтегрованій програмній платформі до 5%; – зменшити витрати на експлуатацію комп’ютерної системи на інтегрованій програмній платформі на до 10%; – розширити корисну ємність сховища даних за рахунок включення гетерогенних складових та хмарних компонент. Проведена порівняльна оцінки розроблених та існуючих моделей та методів синтезу інформаційних структур комп'ютерних систем на інтегрованих програмних платформах, за результатами якої доведено ефективність запропонованих методів. Зокрема, проведена оцінка ефективності підсистеми забезпечення дистанційного навчання комп'ютерної системи технічного вишу. Також наведені результати комплексного застосування запропонованих методів при формуванні проекту комп'ютерної системи управління виробничими структурами аеропорту, де за рахунок підвищення оперативності передачі інформації були досягнуті вимоги замовника щодо граничного рівня значення ймовірності виконання часових меж для оперативних транзакцій КС при зростанні завантаження базової мережі.Документ Моделі та методи синтезу інформаційних структур для комп’ютерних систем на інтегрованих програмних платформах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Кучук, Ніна ГеоргіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2020. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми підвищення оперативності процесу передачі інформації в комп'ютерних системах (КС) на інтегрованих програмних платформах (ІПП) на основі розробки математичного апарату синтезу інформаційних структур. Проведено аналіз стану проблеми. Зі збільшенням обсягів інформації, яка передається в КС, та підвищенням вимог до оперативності її передачі, все більше застосовуються ІПП. Це суттєво впливає на інформаційні структури КС та призводить до зниження показників оперативності. Розроблено комплекс взаємопов’язаних моделей інформаційної структури КС та технічної структури базової мережі, який дозволяє враховувати інформаційні взаємозв’язки між складовими КС та підвищити ступінь адекватності моделей. Розроблено комплекс методів оперативного перерозподілу інформаційних потоків в базовій мережі КС на ІПП, який дозволяє зменшити середню затримку пакетів. Розроблено комплекс методів синхронізації інформаційної структури КС з обчислювальними ресурсами вузлів базової мережі, що дозволяє оперативно провести синхронізацію, орієнтовану на зменшення витрат обчислювального ресурсу та підвищення оперативності передачі інформації. Удосконалено метод статичного розподілу інформаційних потоків за маршрутами у базовій мережі КС на ІПП. Удосконалено метод формування інформаційної структури підвищеної надійності у КС на ІПП, що дає змогу у разі виникнення відмови будь-якого вузла мережі продовжити обробку транзакцій комп’ютерної системи без суттєвого зменшення показників якості обслуговування та без зміни інформаційної структури. Дістав подальшого розвитку метод оптимізації інформаційної структури КС на ІПП за рахунок використання на етапі розподілу навантаження інформаційних вузлів математичного апарату генетичних алгоритмів, що дозволяє зменшити часові витрати на синтез інформаційної структури та сформувати збалансоване навантаження на вузли базової мережі. Дістав подальшого розвитку метод вибору оптимального плану виконання транзакцій КС на ІПП за рахунок введення динамічної функції штрафу за перевищення часових показників. Дістав подальшого розвитку комплекс методів обробки запитів до сховища даних КС на ІПП за рахунок створення єдиного дискового пулу та врахування особливостей доступу до хмарних компонент сховища даних.