05.13.05 "Комп'ютерні системи та компоненти"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/19577

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 21

Методи та засоби апаратної реалізації та вибору алгоритмів заміщення даних у кеш-пам'яті мікропроцесорів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Пуйденко, Вадим Олексійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп'ютерні системи та компоненти (12 – Інформаційні технології). – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертаційна робота присвячена розробці методів та засобів апаратної реалізації та вибору алгоритмів заміщення даних у кеш-пам’яті мікропроцесорів. Науковими результатами є: 1) отримало подальшого розвитку автоматна модель і засоби реалізації алгоритму PLRU заміщення даних у кеш-пам’яті процесора шляхом зміни типів та спрощення комбінаційної логіки керування оновленням елементів пам’яті, що забезпечує підвищення швидкодії та зменшення складності цих засобів; 2) вперше запропоновано метод і засоби реалізації адаптивних алгоритмів заміщення даних у кеш-пам’яті процесора, які на відміну від відомих базуються на побудові та аналізі матриць сумісності алгоритмів і надають змогу обирати алгоритм заміщення залежно від результатів динамічного прогнозу галужень програми, що забезпечує підвищення швидкодії процесору; 3) удосконалено засоби контролю реалізації алгоритмів заміщення даних у кеш-пам’яті процесора за рахунок використання уніфікованої автоматної моделі, яка ураховує кількість напрямків вибору даних при заміщенні, а також оцінок складності базових компонентів засобів контролю, що дозволяє оцінювати приріст достовірності функціонування на одиницю апаратних витрат; 4) удосконалено метод вибору алгоритмів і засобів реалізації для заміщення даних у кеш-пам’яті процесора шляхом включення до множини алгоритмів з контролем і адаптацією, їх упорядкування за показниками швидкодії складності та надійності, що дозволяє покращити відповідні показники процесора. Запропоновані методи та засоби дозволяють підвищити швидкодію та надійність, а також зменшити складність апаратних витрат модулів заміщення даних асоціативної кеш-пам’яті та асоціативного кеш-буферу сторінкового перетворення, що тягне за собою збільшення швидкодії, енергоефективності та безвідмовності процесора у цілому.
Апаратні і програмні засоби адаптивної нелінійної цифрової фільтрації на основі детекторів шуму
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сальніков, Дмитро Валентинович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп'ютерні системи та компоненти (12 – Інформаційні технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертаційна робота присвячена розробці апаратних та програмних засобів нелінійної цифрової фільтрації зображень на основі детекторів. Науковими результатами є: 1) удосконалено алгоритм адаптивного зваженого медіанного цифрового фільтра зображень, реалізовано програмну модель з обчисленнями з фіксованою точкою мовою Python; 2) отримав подальшого розвитку алгоритм адаптивного зваженого медіанного цифрового фільтра зображень, шляхом реалізації блоків оцінки вагових коефіцієнтів та механізму байпасування розрахунків, що дає змогу знизити апаратні витрати на його реалізацію на базі ПЛІС; 3) вперше запропоновано алгоритм цифрової фільтрації з пост-фільтраційним прийняттям рішення, що не має недоліків властивих найбільш продуктивним адаптивним фільтрам, зокрема адаптивному зваженому медіанному фільтру що перемикається; 4) удосконалено метод реалізації фільтру з пост- фільтраційним прийняттям рішення на базі ПЛІС чи процесорних архітектурах з векторним набором команд, зокрема ARM NEON та Intel SSE/AVX. Запропоновані методи та засоби дозволяють зменшити апаратні витрати на видалення імпульсних шумів з зображень шляхом адаптивної цифрової фільтрації у системах, що використовують у якості апаратних платформ програмовані логічні інтегральні схеми та/чи процесорні архітектури з векторним розширенням команд та підвищити співвідношення "продуктивність/апаратні витрати на реалізацію фільтру".
Моделі, методи та технологія багатоканального доступу та захисту інформації в рухомих комп'ютерних системах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Трубчанінова, Карина Артурівна
Дисертація 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.
Моделі та методи синтезу інформаційних структур для комп’ютерних систем на інтегрованих програмних платформах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Кучук, Ніна Георгіївна
Дисертація 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.
Моделі та структури даних на основі асоціативної пам’яті для комп'ютерних систем проектування структур технологічних процесів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Бречко, Вероніка Олександрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп’ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі, яка полягає в розробленні та дослідженні моделей та структур даних на основі асоціативної пам’яті для комп’ютерних систем проектування структур технологічних процесів. В дисертаційній роботі запропоновано архітектури, алгоритми навчання та функціонування і програмні компоненти, що реалізують розроблені нейронні мережі N-направленої асоціативної пам’яті, багатошарової асоціативної пам’яті та асоціативної пам’яті з керуючими нейронами, що використовується в базі даних для проектування структури технологічного процесу; розроблено структуру даних на основі нейронних мереж асоціативної пам’яті, яка дозволяє більш ефективно моделювати технологічні процеси. Проведені експериментальні дослідження вдосконаленої комп'ютерної системи проектування структур технологічних процесів як на рівні математичного моделювання, так і на реальному об'єкті, підтвердили достовірність запропонованих рішень.
Методи та засоби ідентифікації стану комп'ютерних систем критичного застосування для захисту інформації
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Гавриленко, Світлана Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертацію присвячено підвищенню оперативності та достовірності ідентифікації стану комп'ютерних систем критичного застосування шляхом розробки та удосконалення методів та засобів розпізнавання аномалій та зловживань. Проведено аналіз науково-технічної проблеми ідентифікації стану КСКЗ для захисту даних. Виконано порівняльні дослідження існуючих методів та відомих комп'ютеризованих систем ідентифікації стану, виявлено ряд обмежень їх використання. Зроблено висновок про перспективність напрямку розробки та дослідження комплексних методів ідентифікації стану КСКЗ. Розроблено схему ідентифікації стану КСКЗ, яка включає підсистему ідентифікації аномалій та зловживань. Синтезовано критерії оцінки інформативності показників функціонування КСКЗ. Виконано модернізацію методу дискримінантного і кластерного аналізу за умови нечітких вихідних даних. Розроблено експертну систему з непродукційним механізмом логічного виведення, що дозволило виконати ідентифікацію стану КСКЗ з необмеженим числом контрольованих показників. Розроблено експрес-метод ідентифікації стану КСКЗ на основі комплексного використання статистичних методів класифікації, що включає BDS-тестування, оцінку показників Херста та контрольних карт Шухарта, CUSUM та EWMA, що дозволило збільшити достовірність ідентифікації вторгнень в КСКЗ. Синтезовано новий показник нормального функціонування КСКЗ, на основі BDS-статистики, який відрізняється від відомих використанням синтезованого показника джиттера параметрів системи. Удосконалено метод ідентифікації стану КСКЗ на основі комплексного використання інтелектуальних методів ідентифікації, що включає нейронну мережу АРТ-1, систему нечіткого виведення Мамдані та ймовірнісний автомат, що підвищило оперативність ідентифікації вторгнень в КСКЗ. Виконано порівняльне дослідження та оцінку достовірності та оперативності розроблених методів та засобів ідентифікації аномалій та зловживань в КСКЗ, надано практичні рекомендації.
Моделі та метод виявлення аномалій функціонування комп'ютерних систем на основі технології машинного навчання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Мартовицький, Віталій Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп'ютерні системи та компоненти. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена розробленню моделей та методів виявлення аномалій функціонування комп'ютерних систем на основі технології машинного навчання. Науковими результатами є: 1) вперше запропоновано модель класифікації стану системи, яка ґрунтується на структурному представлені показників функціональності розподілених комп’ютерних систем, що дозволяє виділити множину станів у залежності від функціональних завдань, розмежувати процеси цільового функціонування системи та інтерфейсні процеси взаємодії з мережною інфраструктурою та використовувати їх в методах інтелектуального аналізу для виявлення аномалій функціонування розподілених комп’ютерних систем. 2) удосконалено метод класифікації стану мережі на основі статистичних параметрів за рахунок рівномірної вибірки об'єктів із поверненням для формування навчальних вибірок, що дозволяє адаптувати процес навчання ансамбля класифікаторів до розмірів навчальної вибірки. 3) отримала подальшого розвитку мультиагентна модель системи збору і зберігання інформації, що побудована на основі агентів, метою яких є надання користувачеві або інформаційній системі більш високого рівня інформації про стан мережної інфраструктури, отриманої в результаті збору та інтелектуальної обробки параметрів, що дозволило зменшити навантаження на мережу за рахунок застосування запропонованого протоколу обміну інформацією між агентами. Запропоновані методи та засоби дозволяють підвищити достовірність виявлення аномалій функціонування розподілених комп’ютерних систем в умовах кібернетичних впливів зовнішнього та внутрішнього середовища шляхом побудови моделей і методів вирішення даного завдання на основі технологій інтелектуального аналізу даних.
Методи обробки та передачі даних для підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ліпчанська, Оксана Валентинівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. У дисертації вирішена задача розробки методів обробки та передачі даних для підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива. На підставі вивчення сучасних методів і засобів обробки і передачі даних на залізничному транспорті встановлено, що існує суперечність між підвищенням швидкості та інтенсивності руху залізничного транспорту, збільшенням кількості аварійно-небезпечних ділянок, ускладненням системи управління залізничним транспортом, підвищенням вимог до якості інформаційного забезпечення машиніста локомотива та застосовуваними математичним апаратом і технологіями управління кодування/декодування. Обґрунтовано вибір технології математичної формалізації на основі мереж масового обслуговування та нейронних мереж. Розроблено концептуальну модель бездротового сегменту підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, яка побудована з використанням технології 4G і враховує тип модуляції QPSK та процедуру перемежіння при передачі кадрів для зниження ймовірності помилкового прийому при забезпеченні високої швидкості передачі даних. Розроблено математичну модель процесу передачі даних по фізичному розподіленому uplink каналу, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці і дозволяє оцінити ймовірносно-часові характеристики процесу передачі даних в підсистемі інформаційного забезпечення машиніста локомотива. Розроблено математичну модель управління доступом до сегменту комп'ютеризованої системи залізничного транспорту, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці. Удосконалено процедуру завадостійкого декодування потокового відео, що передається в бездротовому сегменті 4G мережі підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, що дозволяє підвищити оперативність при передачі даних, скоротити загальну кількість обчислень при декодуванні і звільнити обчислювальні ресурси комп'ютеризованої системи. Розроблено інтелектуальну систему контролю стану небезпечних ділянок залізничного шляху із застосуванням адаптованої згортальної нейронної мережі, що дозволяє підвищити достовірність розпізнавання небезпечних ситуацій на залізничних переїздах і інформувати машиніста в разі виникнення критичної ситуації. Обґрунтовано практичні рекомендації щодо застосування розроблених методів.
Моделі і методи оброблення транзакцій композитних застосунків у розподілених комп'ютерних системах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Бульба, Сергій Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) 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, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання розробки методів і засобів розподілу ресурсів між композитними застосунками в розподіленому середовищі з метою підвищення якості виконання композитних застосунків. Метою роботи є підвищення ефективності використання ресурсів розподілених комп'ютерних систем на основі розроблення нових та удосконалення існуючих моделей і методів оброблення транзакцій композитних застосунків. У дисертаційній роботі вперше запропонована математична модель процесу розподілу ресурсів між композитними застосунками у розподіленому хмарному середовищі, яка на відміну від існуючих, враховує часові вікна за допомогою введення віртуального часу на протязі розглядаємого часового інтервалу обробки інформації, що дозволяє враховувати періодично виникаючі обмеження щодо доступності певних ресурсів. Вдосконалено критерій оцінки якості розподілу ресурсів розподіленого хмарного середовища, який на відміну від існуючих використовує показник утилізації ресурсів, що дозволило підвищити збалансованість навантаження при виконанні транзакцій композитних застосунків. Набув подальшого розвитку метод планування виконання транзакцій композитних застосунків за рахунок сумісного використання жадібного, кластеризаційного та мурашиного алгоритмів оптимізації, що дозволило зменшити час виконання оптимального плану транзакцій у порівнянні з існуючими методами у середньому до 8%.
Моделі, методи та програмні компоненти бортової комп'ютерної системи дизель-поїзда
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Гейко, Геннадій Вікторович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі, яка полягає в розробленні та дослідженні моделей, методів та програмних компонентів бортової комп'ютерної системи керування дизель-поїзда з метою уточнення метода тягових розрахунків. В дисертації запропоновано метод і програмний компонент, який виконує ідентифікацію параметрів моделі дизель-поїзда та враховує зміну параметрів електропривода під час руху дизель-поїзда, а також здійснює підстроювання параметрів моделі електропривода в реальному часі, що дозволяє точніше розраховувати керуючі впливи для керування об'єктом. Розроблено метод і програмний компонент, який реалізує розрахунок величини струму статора кожного тягового асинхронного двигуна не по середньому, а по діючому значенню його першої гармоніки, що дозволило уточнити закон керування електропередачею. Розроблено математичну модель, яка дозволяє проводити дослідження процесів в електропередачі, які виникають при боксуванні. Запропоновано метод та програмний компонент виявлення боксування колісних пар дизель-поїзда з використанням нечіткої логіки, застосування якого дозволило виявляти синхронне та індивідуальне боксування, скоротити час виявлення боксування та підвищити тягові властивості дизель-поїзда. Розроблено програмний компонент, який реалізує алгоритм роботи рекурентної нейронної мережі, яка поряд з виявленням відхилення параметрів від оптимальних значень на кожній позиції контролера машиніста забезпечує оперативний контроль перевищення граничних значень параметрів об'єкта та визначає процеси, що пов'язані з вузлами об'єкта, які працюють у позаштатному режимі, що підвищило якість контролю та діагностики стану дизель-поїзда. Проведені експериментальні дослідження вдосконаленої комп'ютерної системи керування дизель-поїзда ДЕЛ-02 як на рівні математичного моделювання, так і на реальному об'єкті, підтвердили достовірність запропонованих рішень по уточненню метода тягових розрахунків.