Рассмотрены сущность основных понятий, принципы и методы алгоритмизации и программирования, приведены разновидности структур алгоритмов, типовые приемы алгоритмизации, характерные приемы программирования. Освещены особенности разработки алгоритмов типовых вычислительных процессов. Описаны языки программирования, в частности, низкого и высокого уровней. Определены основные компоненты языка высокого уровня: алфавит, синтаксис и семантика, раскрыта сущность его базовых понятий: константы, переменных, массивов, выражений и операторов. Предложены базовые сведения о языке описания вычислительных процессов - блок-схеме алгоритмов. Охарактеризованы его базовые конструкции, изложен один из важных вопросов алгоритмизации - структурного программирования. Освещены основы программирования в среде Паскаль, описаны принципы разработки программ на основе стандартизации стиля кодирования и правила отладки программ.

Освещены проблемы, связанные с информационными технологиями. Приведены результаты теоретических и практических исследований в области анализа и синтеза управляющих и информационных систем, систем поддержки принятия решений. Рассмотрены информационные технологии прогнозирования динамики речного стока на основе адаптивных полигармонических предикатов, обучающие системы на основе мультиагентных технологий, эконометрическая модель со случайными параметрами для оценки конкурентоспособности территориальных образований, метод интеллектуальной оценки индивидуальной траектории обучения студента. Раскрыты проблемы создания речевого интерфейса для автоматизированных систем массового обслуживания, особенности построения нейросетевых моделей динамических объектов управления, предложен алгоритм выбора оптимальной последовательности испытаний для локализации места неисправности радиоэлектронной аппаратуры.

Освещены актуальные вопросы искусственного интеллекта, программного и аппаратного обеспечения, защиты информации, применения информационных технологий в образовании и науке. Раскрыты проблемы формирования знаний для медицинских экспертных систем на основе генетического программирования, разработки системы управления лечением пациента, основанной на нечеткой ситуационной сети, возможности повышения качества информационного аудита с применением нейросетевых технологий. Предложен скоростной адаптивный алгоритм обучения нейрона для вычисления минимальной компоненты. Проанализированы возможности комплексного преподавания математических и информационных дисциплин с использованием интерет-технологий, использования WEB-ориентированной программной системы информационной поддержки студентов заочной формы обучения. Приведены сведения о средствах обнаружения ошибок на основе контекстно-ориентированного кодирования, аппаратном подходе к синтезу диагностических тестов цифровых схем с памятью, моделях сети микроконтроллеров на основе принципа суперпозии. Рассмотрены вопросы применения автоматизированной системы мониторига для обеспечения безопасности путешественников.

Рассмотрена задача структурного синтеза систем мониторинга. Описана система поддержки принятия решений по выбору структуры такой системы и дисциплины опроса узлов фрагмента компьютерной сети. При первом этапе синтеза применяется предложенная классификационная нотация систем мониторинга, при последующих этапах - аппарат имитационного и аналитического моделирования, используются адаптивные алгоритмы. С использованием предложенного программного средства приведены результаты исследований.

The paper is consered with a structure synthesis of monitoring systems. In the article, a decision support system for such synthesis was proposed and described. In the first phase of the process, the proposed classification of monitoring systems is used. Then adaptive algorithms, simulation and analytic modeling are used. The obtained results are represented with the help of the pareto approach. The topicality of proposed approach was demonstrated. It should be mentioned, that algorithms were thorougly described, the computing experiments were carried out. The author believes that the proposed decision support system has many advantages and, consequently, is very useful in structure synthesis of monitoring systems.

Освещены основные исторические этапы эволюции технологий проектирования программных систем. Рассмотрены вопросы архитектурного проектирования, разработки программ с доказательством корректности, а также их логической спецификации. Проанализирована роль объектно-ориентированной парадигмы в процессе проектирования сложных программных систем с использованием языка UML и поддерживающих CASE-технологий.

Рассмотрена задача адаптивного управления распределенной подсистемой обработки и компрессии данных с целью выполнения QoS-требований для среды коммутации и обеспечения таких необходимых составляющих гарантоспособности системы мониторинга, как достоверность и готовность. Приведен алгоритм решения поставленной задачи. Полученные результаты подтверждают актуальность применения данного подхода.

Рассмотрена задача поиска оптимального алгоритма маршрутизации для сети передачи данных с тремя узлами при полиномиальной функции стоимости эксплуатации канала. Сформулирована теоретико-игровая модель конфликтного поведения участников процесса передачи данных. Отдельно рассмотрен случай, когда весь трафик от источника к назначению должен быть отправлен по одному, заранее предопределенному маршруту, и случай, при котором поток трафика от источника к назначению может быть разделен и направлен по разным маршрутам сети с целью минимизации стоимости использования каналов. Матричная игра формулируется также для пространства квантовых стратегий, приведены целевые функции для каждого из игроков.

Рассмотрена система мониторинга узла локальной вычислительной сети. Рассмотрена задача определения нагрузки узла с использованием системы мониторинга на основе статистического метода распознавания Байеса. Описана имитационная модель и интерпретация метода Байеса для данной задачи. Приведены численные результаты работы системы мониторинга.

Показана возможность технической реализации переносного индивидуального широкополосного радиометра повышенной точности, позволяющего диагностировать радиационную обстановку в реальном масштабе времени.

Рассмотрена задача обеспечения гарантоспособности программного обеспечения. Приведен подход, способный минимизировать дефекты взаимодействия за счет автоматизации сопряжения разнородных программных сред. Использован механизм операционной системы, служащий для обеспечения гарантоспособного взаимодействия между приложениями (передача сообщений). В качестве примера рассмотрена организация взаимодействия высокоуровневой среды разработки приложений Delphi со специализированной программной средой имитационного моделирования GPSSW. При учете многократной модификации параметров модели и большого объема получаемых в результате многократных прогонов модели данных, разработанная система помогает избавиться от большого числа ошибок, вызванных участием человека. Предложенный подход планируется внедрить в систему поддержки принятия решения по управлению ресурсами распределенной вычислительной системы.

Рассмотрена задача обеспечения гарантоспособности распределенной вычислительной системы. Использован диверсный подход к организации диспетчеризации в объектах критического применения. В основе предлагаемого подхода используется двукритериальная задача о назначении. Окончательное решение может быть принято как лицом, принимающим решение (ему предоставляется множество Парето-оптимальных решений), так и с использованием метода минимального отклонения от идеальной точки. Эффективность предлагаемого подхода показана при помощи рассмотрения нескольких задач анализа.

Рассмотрена задача обеспечения гарантоспособности распределенной вычислительной системы. Под распределенной вычислительной системой понимается совокупность автономных средств обработки данных, которые функционируют совместно, на основании информационных обменов при помощи среды коммутации. Для повышения гарантоспособных свойств распределенных вычислительных систем некоторые компоненты СППР выполнены с использованием программной и аппаратной диверсификации, приняты во внимание особенности функционирования объектов критического применения.

Рассмотрена задача обеспечения гарантоспособности системы оперативного управления в условиях многономенклатурного производства изделий микроэлектроники. Предложен метод решения задачи, в основе которого используется двухуровневая задача минимизации коэффициента запуска, на его основе построена имитационная модель. Эффективность предлагаемого подхода показана на основании результатов вычислительного эксперимента. Предложена схема процесса принятия решений, которая может лечь в основу управления производством микроэлектроники.

Приведены результаты исследований в области математического и программного обеспечения вычислительных машин и компьютерных сетей, анализа и синтеза управляющих и информационных систем, систем поддержки принятия решений. Проанализированы сценарии профилирования общих требований программного обеспечения информационно-управляющих систем критического применения. Раскрыты возможности использования радиально-базисной сети при построении модели Гаммерштейна. Предложены разностная схема реализации метода ветвей и границ для точного решения задач коммивояжера, аналитическая модель узла микроконтроллерной сети, алгоритм рекуррентного оценивания параметров линейных динамических систем с ошибками в переменных. Уделено внимание методам разработки экспертных систем медицинской диагностики, унификации алгоритмически-программного обеспечения обработки измерительной информации в автоматизированных системах мониторинга окружающей среды, проблемам оценки и обеспечения функциональной безопасности бортовых информационно-управляющих систем авиации.

Изложены перспективные формы и методы решения актуальных задач прикладной математики, информатики и автоматизации. Представлены канонические разложения случайных функций в задачах компьютерной поддержки научных исследований. Рассмотрены вопросы разработки и применения информационных методов исследования физических систем. Предложено применение устройства контроля жесткости нитей основы для автоматизации процесса шлифования. Доказана эффективность встроенного контроля устройств обработки электронных цифровых подписей. Предложена информационная модель процесса формирования покрытий на деталях машин и аппаратов и др.

Рассмотрена задача построения адаптивных сервисов по диспетчеризации заданий в распределенных вычислительных системах, ориентированных на обработку медицинской информации. Разнообразие структур таких систем существенно затруднило разработку единой модели, обладающей достаточным уровнем адекватности и требуемого быстродействия. Возникшую конфликтную ситуацию удалось урегулировать благодаря декомпозиции на основании классификационной методики, учитывающей структурные различия ЗРВС. Для полученных структурных классов введена версионно-модельная избыточность, парирующая дефекты проектирования и взаимодействия алгоритмических и вычислительных составляющих комплекса имитационных моделей ЗРВС.

Решена оптимизационная задача размещения точек контроля прав доступа в системах передачи данных с учетом обеспечения гарантоспосбоности безопасности передаваемых данных. Решена задача методами булева линейного программирования. Получено оптимальное решение с некоторым множеством точек контроля. Приведен пример системы с расстановкой контрольных точек и учетом маршрутов передачи данных в этой системе. Выполнен анализ полученного решения и его устойчивости при введении дополнительных маршрутов.

Рассмотрена задача исследования применимости и мощности статистических непараметрических критериев для анализа данных о работе объектов критического применения. Проведен системный анализ задачи исследования мощности статистических критериев согласно принципам конечной цели, единства, модульности, функциональности, сочетания централизации и децентрализации. Приведен список типичных сценариев взаимодействия оператора (ЛПР) и исследовательского стенда.

Рассмотрены вопросы комплементарного управления критическими инфраструктурами на основе концепции "потенциал" и информационных технологий обеспечения высокой готовности для систем критического применения. Приведена детальная характеристика аналитико-стохастических моделей надежности и безопасности критических энергетических инфраструктур. Прослежена эволюция безопасных инфраструктур на основе искусственных имунных систем и непараметрической индентификации ситуаций. Описано применение методов интеллектуального анализа данных для обеспечения высокой готовности систем критического применения. Значительное внимание уделено методам и информационныи технологиям для разработки систем мониторинга экосистем. Акцентировано на методах и информационных технологиях обеспечения надежности автоматизированных систем охраны (АСО) объектов со сложной инфраструктурой.

Рассмотрена задача управления функционированием критических инфраструктур (КИ) при использовании процедур комплементарной диспетчеризации продукта. С этой целью введено понятие относительного валового продукта КИ, который является количественной оценкой динамики КИ с точки зрения обеспечения ее потенциала. Попытки решения данной задачи ведут к разработке специализированных информационных технологий, которые способны парировать дефицит априорной информации на основе адаптивного подхода к поиску функциональных моделей диспетчеризации продукта при асимптотической минимизации потерь и кластеризации факторного пространства информационных ситуаций в реальном масштабе времени.