Том 10, № 3 (2024)

В обзорной статье ставится задача по анализу существующих решений для систем связи на основе технологии Vehicle-to-Everything (V2X) при использовании механизмов кластеризации и периферийных вычислений с целью определения концептуальной модели V2X-системы и наиболее значимых показателей качества обслуживания (QoS) с учетом применения указанного комплекса технологических решений. Новизна работы состоит в том, что исследование направлено на выявление возможностей интеграции механизмов кластеризации, граничных и туманных вычислений для определения оптимальных решений по развертыванию объектов придорожной сетевой инфраструктуры с сохранением высоких показателей QoS для техники средств связи данного типа. Результат заключается в том, что предложен научно-обоснованный технологический подход к построению концептуальной модели V2X-системы с заданными показателями QoS. Практическая и теоретическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и развертывании V2X-систем.

Актуальность. В условиях роста парка оборудования центров обработки данных, развития сетей IMT-2020 и появлением услуг Телеприсутствия сетей IMT-2030 особо актуальным направлением современных исследований является поиск нетривиальных, нестандартных подходов и решений в области обеспечения вычислительными и сетевыми ресурсами. Данная статья освещает актуальные вопросы инфраструктурного направления сетей IMT-2030 ‒ динамических туманных вычислений. Рассматривается вклад данной технологии для повышения эффективности используемых ресурсов, приводятся актуальные сценарии сетей IMT-2030. В частности, исследуется задача поиска группы устройств в туманных вычислениях для последующей миграции типовых контейнеров платформы FaaS. Постановка задачи: исследование вопросов совместного использования бессерверной архитектуры и динамических туманных вычислений для эффективного распределения нагрузки услуг Телеприсутствия. Цель работы: исследование и разработка эффективного метода распределения группы микросервисов в динамических туманных вычислениях. Используемые методы: исследуемые алгоритмы относятся к типу метаэвристических алгоритмов для решения задач многокритериальной оптимизации. Для апробации метода был разработан сегмент лабораторной сети, который послужил генератором реальных данных работы тестируемых платформ в условиях роста нагрузки. На базе серии экспериментов были собраны данные для последующего моделирования предложенного метода, который, в свою очередь, был реализован на языке программирования Python. Анализ результатов показал эффективность предложенного метода в рамках поставленной задачи, что, в конечном итоге, позволяет значительно быстрее принимать решение о миграции. Новизна: разработаны модель и метод для бессерверной архитектуры с миграцией групп микросервисов на группы устройств туманных вычислений в условиях их подвижности, и использован метаэвристический алгоритм стаи серых волков с целью определения группы устройств для последующей миграции типовых микросервисов. Практическая значимость: разработанная модель и метод могут быть использованы при реализации туманных вычислений в условиях подвижности устройств, в том числе с целью достижения требований перспективных услуг Телеприсутствия.

Актуальность: работа затрагивает проблемы широкополосной модуляции применительно к задачам множественного доступа. Обозначены преимущества кодового уплотнения в процессе расширения спектра сигнала, которое, как показано в работе, является перспективным методом параллельной передачи данных. Целью настоящей работы является, во-первых, повышение эффективности применения адресных последовательностей для идентификации отправителя и получателя информации; во-вторых, организация параллельного процесса передачи данных от одного узла ко многим, обеспечивающая анонимность получателя; и, в-третьих, сохранение низкого пик-фактора сигнала. В задачи работы входит выбор адресных кодовых конструкций, которые на двух этапах расширения спектра сигнала должны решить вопросы идентификации отправителей и получателей информации в сети на физическом уровне. Требуется построить модель системы, которая обеспечит параллельную передачу данных от одного узла ко многим. Важным требованием в такой сети множественного доступа должна стать возможность использования модуляции с наименьшим пик-фактором сигнала. Методы: в данной работе предлагается двухэтапная широкополосная модуляция методом прямого расширения спектра, где каждый узел-отправитель сначала формирует эквивалентный код Голда как сумму последовательностей максимальной длины, адресованных узлам-получателям, а затем использует идентифицирующую его самого адресную последовательность из набора ортогональных сигналов. В работе предложены методы обработки расширяющих спектр последовательностей на основе двойственного базиса поля Галуа, позволяющие достаточно эффективно выделять информацию, предназначенную для каждого получателя. Результаты: предложена модель системы параллельной передачи данных с множественным доступом на основе двухэтапного расширения спектра. Идентификация отправителей и получателей информации осуществляется механизмами формирования адресных сигнально-кодовых конструкций на физическом уровне. Возможен вариант реализации модели с анонимными получателями, когда любой из узлов-получателей не обладает информацией о данных, адресованных другим узлам. Также данная модель не противоречит использованию наиболее помехоустойчивого типа модуляции BPSK (или QPSK в режиме передачи одного разряда), который призван обеспечить предельно низкий пик-фактор сигнала. Новизна. Предложен принципиально новый метод адресации на физическом уровне для сети с параллельной передачей информации, который повышает эффективность использования частотного диапазона. Теоретическая и практическая значимость. Полученные в работе результаты, в перспективе, могут быть использованы при построении различных высоко помехоустойчивых сетей с множественным доступом, где важным требованием является, прежде всего, предельно низкий пик-фактор сигнала источников данных. К таким сетям можно отнести, в частности, сети, образованные роями БПЛА.

Актуальность. Сведения об электрических характеристиках подстилающей поверхности оказывают существенное влияние на результаты расчетов энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. В настоящее время разработаны различные варианты цифровых карт, которые потенциально способны повысить точность расчетов и упростить действия оператора по вводу исходных данных, однако возможности цифровой картографии не внедрены в существующие методики прогнозирования. Целью исследования является снижение количества ручных операций в ходе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот путем разработки методики, позволяющей автоматизировать ввод электрических характеристик подстилающей поверхности. Методы. Для рационального обоснования выбора уровней квантования электрических параметров радиотрасс в работе использованы методы математической статистики. Для получения профиля электрических характеристик, отвечающего требованиям методики прогнозирования, использован метод интерполяции с заданным коэффициентом децимации. Результаты. С помощью статистических оценок выбраны уровни и интервалы квантования электрических характеристик подстилающей поверхности, которые используются при формировании горизонтальных профилей. Далее для исключения участков с частым изменением значений характеристик выполняется интерполяция методом «ближайшего соседа» с заданным коэффициентом децимации, который выбирается исходя из того, что наименьшая длина однородного участка не должна быть меньше длины волны. Разработанная методика реализована в среде моделирования Matlab и представляет собой совокупность скриптов и вспомогательных функций. Приведен пример использования методики в рамках прогнозирования напряженности поля земной волны на разнородной трассе. Новизна заключается в разработке оригинальной методики, обеспечивающей рациональное профилирование электрической проводимости и диэлектрической проницаемости земной поверхности для последующего использования полученных данных в задачах прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет снизить нагрузку на оператора при вводе исходных данных и повысить точность представления этих данных. Методика может быть использована в скачковом методе прогнозирования энергетических параметров радиотрасс для определения векторной суммы пространственной и земной волн в точке приема.

Актуальность: Атаки вредоносных роботов относятся к так называемым «мягким» атакам, использующим перехват сообщений, формирование и передачу членам роя дезинформации, а также осуществляющих иные действия, которые не имеют идентифицируемых признаков вторжения роботов-диверсантов, и приводят к принятию ошибочного, или не являющегося оптимальным консолидированного решения группой роботов. Известные методы выявления и противодействия скоординированным деструктивным информационным воздействиям в роях роботов показывают свою эффективность при концентрации вредоносных элементов в рое не более 45 %. Данная статья посвящена описанию алгоритма, который позволит расширить возможности роя противодействовать «мягким» атакам.  Постановка задачи: построение механизмов защиты мобильных мультиагентных робототехнических систем от атак со стороны вредоносных роботов с координированной стратегией поведения. Цель работы: повышение вероятности противодействия атакам вредоносных роботов с координированной стратегией поведения на самоорганизующиеся мультиагентные робототехнические системы. Используемые методы: предлагаемый алгоритм является развитием механизма самоорганизации роя роботов на основе метрик доверия и репутации для решения задачи выявления и устранения влияния вредоносных роботов. Корректность предлагаемых решений подтверждалась имитационным моделированием типовой задачи коллективного восприятия заданного полигона. Новизна: алгоритм основан на квантификации процесса достижения консенсуса членами гомогенной группы (роя) на последовательные такты (периоды), с последующей внутри- и межпериодной обработкой информации, продуцируемой роботами роя и вредоносными роботами в процессе информационного взаимодействия. Результат: эксперимент показал способность самоорганизующегося роя противодействовать координированной атаке вредоносных роботов при превышении их концентрации 51 % с вероятностью, близкой к 1. Практическая значимость: разработанный алгоритм может быть использован при построении систем защиты мультиагентных робототехнических систем от атак вредоносных роботов, осуществляемых в процессе информационного взаимодействия при решении роем поставленной задачи. Алгоритм позволяет успешно отражать скоординированные атаки типа атака «51 процент».

Актуальность. Изменение фрактальной размерности сетевого трафика может служить индикатором атак или аномальной активности. Фрактальный анализ позволяет выявлять изменения временной структуры трафика и сигнализировать о возможных угрозах. Наблюдаемое в широких временных масштабах самоподобие указывает на мультифрактальную природу аномалий, что требует дальнейшего изучения. Таким образом, разработка методов для обнаружения и классификации кибератак с использованием мультифрактального анализа является актуальной задачей для повышения информационной безопасности.Цель работы. Повышение эффективности обнаружения и классификации компьютерных атак в сетях IoT методами машинного обучения за счет расширения количества атрибутов, характеризующих параметры мультифрактального спектра фрактальной размерности.Методы исследования: дискретный вейвлет анализ, мультифрактальный анализ, машинное обучение, программная реализация комбинированного метода многоклассовой классификации в совокупности с методами фрактального анализа.Результаты. Разработана методология оценки характеристик мультифрактального спектра фрактальной размерности трафика с помощью последовательности текущих оценок фрактальной размерности в окне анализа фиксированной длины в зависимости от интервала разрешения (времени дискретизации). Приведены аналитические результаты экспериментальных оценок мультифрактального анализа обрабатываемых процессов в сетях IoT. Оценена информационная значимость дополнительных атрибутов компьютерных атак и нормального трафика для случая бинарной и многоклассовой классификации по индексу Джини для двух случаев: без добавления мультифрактального спектра фрактальной размерности и с добавлением мультифрактального спектра фрактальной размерности. Показано, что основная концентрация наиболее значимых атрибутов приходится на интервал дискретизации 500 мс…1,5 сНовизна. Введено понятие мультифрактального спектра фрактальной размерности в виде последовательности текущих оценок фрактальной размерности в окне анализа фиксированной длины в зависимости от интервала разрешения.Практическая значимость. Представленный метод оценки параметров мультифрактального спектра фрактальной размерности является универсальным и может быть применен в различных информационных системах.