Ефективні методи та алгоритми оперативної багатофункціональної обробки інформації в комп’ютерних мережах тривалого моніторингу станів об’єктів - Автореферат

Оскільки обєктні засоби обробки та передачі інформації працюють в умовах багатьох обмежень (по продуктивності процесорів, точності, швидкодії обробки даних, обсягу памяті, а також при обмеженому часі обробки даних і наявності шумів у вимірювальних трактах, при наявності потужних промислових завад у каналах звязку), то актуальними є дослідження по розробці методологічних основ і алгоритмів оперативної цифрової обробки і аналізу даних моніторингу, математичних моделей станів обєктів, а також методів кодування і захисту інформації безпосередньо на обєктах з використанням нескладних програмно-апаратних засобів. Глушкова НАН України: ВК 140.05 “Розробити та впровадити інформаційні технології підвищення продуктивності систем асиметричної криптографії та розвязання задач компютерної стеганографії” (номер держреєстрації 0104U008239) згідно програми наукових досліджень НАН України “Створення ефективних інтелектуальних інформаційних технологій високопродуктивних ЕОМ та засобів захисту інформації” (програма “Інтелект”), 2004-2006 рр.; Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”: ДРР № 2816-П “Віртуальна лабораторія обробки даних дистанційних експериментів”, напрямок ““Мікросупутник.” Підсистеми ультрафіолетового поляриметра, бортового цифрового обчислювального комплексу, бортової системи збору і обробки наукової інформації” (2006 р., номер держреєстрації 0207U005212); Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАН України і Міністерства освіти і науки України: “Дослідження системно-організуючої функції електричного поля серця при дії природних та штучних факторів зовнішнього середовища” (1999-2002 рр., номер держреєстрації 0100U003719). В зазначених темах автор дисертації був відповідальним виконавцем тем та розробляв методи і алгоритми оперативної обробки та кодування інформації, методи визначення математичних моделей станів обєктів. Мета роботи - створення ефективних за точністю та швидкодією методів і алгоритмів оперативної обробки даних моніторингу, математичних моделей станів обєктів, кодування та захисту інформації, які в комплексі оптимізують передачу даних у моніторингових мережах. Для досягнення поставленої мети ставляться та вирішуються такі завдання: - проведення аналізу математичних моделей станів обєктів тривалого моніторингу, методів і алгоритмів оперативної обробки сигналів та визначення їх показників і характеристик;У першому розділі аналізуються складові методів і алгоритмів багатофункціональної обробки даних у моніторингових мережах, включаючи методи визначення математичних моделей станів обєктів, методи і алгоритми оперативної обробки сигналів у задачах визначення та моніторингу станів обєктів, методи і алгоритми обчислення та визначення показників сигналів у процесі тривалого моніторингу станів обєктів, а також методи і алгоритми захисту та маскування інформації у компютерних мережах. Це повязано з тим, що частота дискретизації сигналів є функцією багатьох параметрів, тобто , де - частота дискретизації N-канального АЦП; - максимальна частота m-го сигналу з найбільш високочастотною складовою; - коефіцієнт степені підвищення частоти дискретизації-го сигналу в залежності від типу і порядку ФНЧ, значення розмаху пульсацій у смузі пропускання ФНЧ та значення подавлення сигналу в смузі подавлення ФНЧ; - максимальна кількість двійкових біт при кодуванні-го сигналу; - сумарна похибка тракту введення та обробки інформації m-го каналу. Аналіз роботи моноканальних мереж показує, що, в процесі моніторингу станів обєктів для оцінки сумарного обсягу інформації в КЗ моніторингових мереж можливо записати такі залежності: , , де - сумарний обсяг інформації у процесі контролю за станом-го обєкта на протязі робочого часу ; - кількість каналів введення сигналів-ї ОС; - максимальна частота-го сигналу, на основі якої вибирається частота дискретизації , ; - коефіцієнт стиску інформації для-го каналу; - сумарна похибка тракту введення та обробки інформації-го каналу; - база канальних сигналів. Результати досліджень алгоритмів фільтрації-стиску сигналів показали, що з метою завантаження КЗ та засобів накопичення даних ОС достовірною інформацією та для організації контролю спотворень огинаючої сигналів і відображення дослідникам (експертам) рівня виявлених спотворень, в місцях виникнення інформаційних потоків важливо контролювати умови отримання достовірних відліків сигналів. У третьому розділі описуються розроблені адаптивні методи і алгоритми оперативної фільтрації-стиску сигналів, комбіновані методи і алгоритми фільтрації-стиску сигналів і зображень з використанням швидких ортогональних та вейвлет-перетворень, а також описані методи та математичні моделі оперативного визначення ІС обєктів, методи оптимізації оперативної обробки і кодування сигналів у залежності від поточного ІС обєкта та алгоритми відновлення огинаючої сигналів і методи відображення показників ІС обєктів.Досліджено, що для мінімізації потоків даних на обєктах необхідно реалізувати адапт

2. Основний зміст роботи