Тезисы докладов

(Список авторов и участников)

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
   Абрамкин С.Е., Душин С.Е.
   Разработаны математические модели управляемых массо- и теплообменных процессов комплекса технологических систем "АБСОРБЦИЯ - ДЕСОРБЦИЯ", отличительной особенностью которых является учет зависимости скорости газовой фазы от внешних факторов (изменения расхода, давления и температуры газа). Представлены графики переходных процессов, полученные при компьютерном моделировании. Сравнение графиков массо- и теплообменных процессов показывает, что теплообменные процессы устанавливаются более чем на порядок быстрее, чем массообменные. На базе моделей строится система многорежимного управления, в которой управляющее воздействие вырабатывается в зависимости от динамической ситуации. Оценка текущей динамической ситуации производится на основе больших данных, получаемых как в результате измерений в режиме реального времени, так и накопленных за время эксплуатации в базе данных.
2. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМЫ КОГНИТИВНОГО АНАЛИЗА БОЛЬШИХ БАЗ ГЕТЕРОГЕННЫХ ДАННЫХ
   Величко А.М.
   Анализ многомерных распределенных баз гетерогенных данных наталкивается на серьезные трудности доступа к разнородным массивам данных, относящихся к одной предметной области, но которые получены из различных источников различными средствами, различными методами и хранятся в разных форматах под разными СУБД. Для загрузки данных из различных СУБД в программный комплекс SW был разработан GUI-интерфейс модуля сохранения результатов SQL-запроса в текстовый файл.
3. РАЗВИТИЕ КОГНИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АНАЛИЗА МНОГОМЕРНЫХ ДАННЫХ РАСПРЕДЕЛИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКИ
   Витковский В.В., Горохов В.Л., Желенкова О.П. Величко А.М., Комаринский С.Л.
   Проблема совместной обработки и анализа большого объма разнородных данных, равно как данных с ошибками, пропусками и искажениями, является особенно актуальной для экспериментальной науки. Весьма перcпективной представляется разработка когнитивной технологии и методик, обеспечивающих е применение при мониторинге экологических, технических, социальных, экономических и политических систем, а также для систем принятия решений и управления. Реализованная на Java программная система когнитивной визуализации SpaceWalker основана на алгоритмах свободных от предварительных соображений о статистической или геометрической структуре данных, представляющих объекты мониторинга. Система создат динамический 3D-образ, позволяет оперативно проводить многомерный когнитивный анализ многомерных данных произвольной природы. На основе исследования и развития технологии когнитивной визуализации разработана методика и технология когнитивной 6D-визуализации многомерных данных, которая предоставляет возможность одновременно визуально воспринимать и анализировать в динамике шесть произвольных параметров многомерного объекта. С использованием опыта разработки и применения комплекса SW была разработана система SH, позволяющая строить 6D (псевдошестимерное) динамическое изображение, где каждая точка в трехмерном облаке параметров дополнена ортом, ориентированом в соответствии с тремя другими параметрами объекта.
4. КОМПЛЕКСНАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТЕЛЕСКОПА ЦЕЙСС-1000 С ВОЗМОЖНОСТЬЮ УДАЛЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
   Власюк В.В., Драбек С.В., Шергин В.С., Комаров В.В.
   Создана новая автоматизированная система управления метровым телескопом САО РАН с одновременной модернизацией целого ряда узлов телескопа из-за износа оборудования, разработанного в 80-х годах прошлого века. Программный комплекс АСУ имеет в своем составе программные и сетевые интерфейсы для взаимодействия c оборудованием телескопа, программами и аппаратурой пользователей, поддержку удаленного доступа и возможность создания на ее базе полностью автоматизированных программ наблюдений; комплекс решений и средств для защиты персонала и оборудования от возникновения аварийных ситуаций. Для внедряемых на телескопе новых астрономических методов предусматриваются следующие возможности: встроенные функции управления эшелле-спектрографом в фокусе кудэ; резервные цифровые и аналоговые интерфейсы; автоматизация ряда общих функций управления телескопом (гидирование, фокусировка, контроль системы блокировок); сетевой обмен информацией и командами управления между АСУ и внешними программами пользователей; установка дополнительных резервных источников энергоснабжения; возможность интеграции дополнительных источников видеоинформации.
5. СЕМАНТИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ ГОМОТОПИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО КРАУДСОРСИНГА
   Вольфенгаген В.Э., Кравченко А.А., Беляцкая П.В.
   Коротко говоря, краудсорсинг может пониматься как управление соотнесениями и свойствами, возникающими при анализе больших данных. Для этого требуется ряд аналитических действий, включая: отбор коллекций для извлечения требуемой информации; извлечение сущностей из неструктурированных или слабоструктурированных источников; оценка близости индивидов в разных коллекциях данных; слияние экземпляров индивидов, в том числе, установление и отбрасывание дубликатов; построение схем данных в коллекциях и их отображение в целевую схему; формирование экземпляров действительных индивидов и концептов для данных, соответствующих целевой схеме. Предлагается модель данных, которая построена с применением гомотопической теории типов.
6. КОНВЕРГЕНЦИЯ ГНОСЕОЛОГИИ И BIG DATA - ВЫЯВЛЕНИЕ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИНТЕНЦИОНАЛЬНЫХ И ЭЙДЕТИЧЕСКИХ ОБъЕКТОВ В КОГНИТИВНЫХ ОБРАЗАХ ПЕТАБАЙТНЫХ МАССИВОВ
   Горохов В.Л., Витковский В.В.
   Основная идея - когнитивная визуализация многомерных петабайтных данных. Представление и обсуждение феноменологических аллюзий, возникших в задачах когнитивной машинной графики.
7. ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ ОБРАЗОВ
   Горохов В.Л., Савин В.С.
   Облачные вычисления (англ. cloud computing) - технология распределнной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. В докладе проводится анализ существующих облачных технологий и сервисов, которые они предоставляют. Рассмотрены следующие предложения: Amazon, Azure Services Platform, Google Apps Engine. В результате предварительного анализа было установлено, что все представленные серверы могут быть использованы для обработки имеющейся информации и получения удовлетворительного результата. Тем не менее, их использование для реализации предложенной технологии требует определенных усилий и не всегда является оптимальным. Таким образом, можно утверждать, что инфраструктура облачных вычислений, достаточно развита, использование е с целью обработки информации и построения когнитивных образов в принципе, возможно, а создание приложений для "облака" принципиально не отличается от создания desktop-приложения и в то же время дат множество преимуществ.
8. ПРИМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОЙ ТЕОРИИ В МЕТОДИКЕ СИНТЕЗА СИСТЕМ С РАСПРПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
   Григорьев В.В., Першин И.М., Першин М.И.
   Основные подходы, используемые при анализе и синтезе линейных объектов с распределенными параметрами, основаны на использовании теории дифференциальных уравнений в частных производных и частотных методов. В статье рассмотрена методика синтеза распределенных систем управления с применения качественной теории.
9. МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОЕКТА
   Ефименко С.В.
   Основными недостатками существующего процесса проектирования человеко-машинных систем является отсутствие оптимальной методологии разработки математических моделей, а также отсутствие алгоритмов анализа и синтеза качественных проектных решений, с учетом первостепенных требований эргономичности, наджности и безопасности оператора. Вышеперечисленные факторы, в свою очередь, зависят от надежности и долговечности бортового оборудования, электрорадиоизделий (ЭРИ), входящих в состав бортовых радиоэлектронных средств (БРЭС). В настоящей статье рассматривается концепция применения методов построения базы данных проекта, с применением гибридного интеллекта. Под системой гибридного интеллекта мы понимаем человеко-машинный комплекс, основанный на использовании искусственного компьютерного и естественного человеческого интеллектов. Система гибридного интеллекта создает условия для совершенствования научно-технических систем в процессе когнитивного развития стилевых особенностей оператора системы (проектировщика). С этой целью сформулированы основные требуемые свойства систем гибридного интеллекта - открытость, масштабируемость, диалогичность, интегративность, нелинейность, адаптируемость, избыточность. Разработка новой технологии проектирования, изначально нуждается в применении алгоритма решения следующих конструкторских задач:
   a) выбор оптимального типа конструкции, на самых ранних этапах проектирования;
   b) выбор элементной базы и режимов работы ЭРИ БРЭС, могущих обеспечить необходимую надежность и долговечность БРЭС;
   c) средства интеллектуальной поддержки оператора и проектировщика систем.
10. НОВЫЕ СЕРВИСНЫЕ ФУНКЦИИ ОБЩЕГО АРХИВА НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ САО РАН
    Желенкова О.П., Пляскина Т.А., Шергин В.С., Черненков В.Н., Малькова Г.А., Витковский В.В.
    С применением авторского программного комплекса проведена массовая коррекция ошибочных ключевых слов FITS-заголовков архива SCORPIO, а для прямых снимков реализована астрометрическая калибровка c точностью до 0.2" по каталогам HST GSC, USNO-A2, 2MASS PSC, GSC-2.3 (локальный доступ) или SDSS-III (веб-доступ). На основе результатов обработки создан локальный архив SCORPIO-С. Для файлов архива разработан FITS-заголовок, соответствующий стандарту МАС FITS 3.0 по ключевым словам и WCS (World Coordinate System). Для доступа к SCORPIO-С модернизирован веб-интерфейс поисковой системы, где также на базе новой программной разработки реализован сервис on-fly визуализации наблюдательных данных общего архива обсерватории.
11. МНОГОПОТОЧНЫЙ АНАЛИЗ БОЛЬШОГО ОБъЕМА ДАННЫХ НА ГИБРИДНЫХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРАХ
    Ильюшин Ю.В., Первухин Д.А., Першин И.М.
    На современном этапе развития информационных технологий все большую роль играют персональные компьютеры. Однако существует огромный класс задач в различных областях, включающий обработку видео и изображений, вычислительную и системную биологию, химию, моделирование динамики жидкостей, обработку данных поступающих с радиотелескопов, обработка и восстановление изображений полученных с телескопов, и многое другое, реализация алгоритмов, решение которых невозможно на обычных персональных компьютерах из-за их низкой вычислительной мощности. Для реализации новой вычислительной парадигмы компания NVIDIA изобрела архитектуру параллельных вычислений CUDA (англ. Compute Unified Device Architecture), на данный момент представленную в графических процессорах GeForce, ION, Quadro и Tesla и обеспечивающую необходимую базу разработчикам программного обеспечения. Данная парадигма позволяет получить данные с сервера и обработать на очень большой скорости. Однако такая обработка возможна только в случае применения параллельного алгоритма. Таких алгоритмов очень ограниченное число. Одни из них идеально подходят для решения параллельных задач другие требуют доработки. В качестве примера применения данной технологии рассматривается расчет суммы элементов двухмерного столбца и его сравнительный анализ для линейного алгоритма.
12. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ТОКОПРОВОДЯЩИХ КАНАЛОВ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
    Ильюшин Ю.В., Первухин Д.А., Афанасьева О.В.
    Космические аппараты, находящие на околоземной орбите и в далеком космосе, получают электропитание от солнечных батарей, расположенных на борту корабля. По этой причине запасы электропитания на борту очень ограничены. Окружающий корабль вакуум создает холодную окружающую среду, что не дает возможности получения альтернативных источников энергии. В свою очередь некоторые агрегаты корабля требуют для работы положительную температуру. По этой причине на космические аппараты устанавливают нагревательные элементы для обогрева определнных механизмов и агрегатов. Их обогрев требует большого расхода и без того малых запасов энергии. В статье предлагается заменить сплошные нагревательные элементы на импульсные. Получать информацию с датчиков температуры и использовать для поддержания температуры импульсные нагревательные элементы. При анализе такого рода моделей создатся огромный массив данных расчет которого очень затруднителен ввиду того, что для его расчета требуется большие вычислительные мощности, которые невозможно разместить на космическом аппарате. Поэтому необходимо создать программный алгоритм, который обеспечит необходимые расчеты с огромными массивами данных непосредственно на космическом аппарате.
13. ГОМОТОПИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СПОРНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЕМАНТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
    Исмаилова Л.Ю., Ермак М.Ю., Петров В.Д., Зуев А.А.
    В качестве контекста проверки и преобразования типов спорных данных (СД) на уровне модели вычислений используется система контекстов-соотнесений, управляемых системой сценариев, в которые группируются разрешенные преобразования и их композиции. В частности, соотнесениями могут быть семантические типы данных (например, опубликованный источник, даты, коды классификации и др.). Поддерживается история взаимодействия, где фиксируются отзыв, утончения (выполненная очистка данных) и аннотации сценариев преобразований. Модель построена с применением гомотопической теории типов.
14. ПРИМЕНЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ, СПЕЦИФИКАЦИИ И КАТАЛОГИЗАЦИИ ВЗРЫВНЫХ КОСМОГЕННЫХ СТРУКТУР
    Каменцев Л.И.
    Начиная с 70-х годов прошлого века видное место в рассмотрении геологической истории Земли заняло рассмотрение образования и дальнейшего развития крупных космогенных структур - взрывных метеоритных кратеров. Данные объекты являются, в некоторых случаях локализатором некоторых ценных полезных ископаемых, а в целом являются индикаторами космической бомбардировки Земли и неоднократно вызывало крупнейшие вымирания на наиболее важных границах стратиграфических подразделений. Все это определяет важность достоверного определения подобных структур, однако в целом пока далеко не все подобные образования выявлены и каталогизированы. Выработанные с конца 60-х годов диагностические критерии позвонили довольно четко определить несколько десятков вполне достоверных структур различного возраста, вмещающих пород и степени сохранности. В целом все подобные структуры относятся к взрывным кольцевым образованиям, возникшими в результате ударного соударения крупных космических тел астероидного или кометного происхождения, размером не менее десятков метров. Лишь в сравнительно наименьших по размеру структурах обнаруживается осколки твердого астероидного вещества, как, например в известном Аризонском метеоритном кратере. Спецификой последующей на Земле историей развития подобных структур, является существенно более быстрое их визуальное либо физическое исчезновение. Таким образом, следует проводить градацию существующих взрывных кратеров на погребенные, экспонированные и поверхностные с различной степенью сохранности. В силу вышеизложенного достоверное определение потенциальных подобных структур через формальные и когнитивные методы представляют собой чрезвычайно интересную научную задачу.
15. ОПТИМИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ РЕДУКЦИИ НА NVIDIA GPU
    Комаринский С.Л.
    Реализация алгоритма динамического проецирования данных в случае BIG-DATA требует как оптимизации критических по быстродействию участков кода, так и быстрой загрузки данных. Например, загрузка файла данных в формате Excel, имеющего таблицу из 50000 записей (строк) размерности 4, в стандартной реализации в старой версии программного пакета когнитивной визуализации SpaceWalker 2004 требует около 8-9 минут (процессор i7/2.4MHz, OS MS Windows7), из них 6 минут выполняется ранжирование данных. В новой версии SpaceWalker 2 (Java) (те же данные, текстовый формат) загруженные данные готовы к работе через 10 секунд, ранжирование выполняется за 40 секунд (на все операции менее минуты). Использование оптимизированного критического кода, написанного на С/Cuda/ASM и подгружаемого как модули DLL (зависимость от платформы), еще более ускоряет вычисления.
16. РАСЧЕТ ЗАПАСОВ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД КИСЛОВОДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
    Кравцова А.Л., Малков А.В., Перцевая Е.Н.
    Объектом исследования являлся Центральный участок Кисловодского месторождения минеральных углекислых вод. В статье рассмотрен комплекс работ, включающий в основном гидрогеологический мониторинг, лабораторные исследования, анализ и камеральную обработку материалов. Подсчет запасов был проведен гидравлическим методом и методом математического моделирования. Получена удовлетворительная сходимость результатов.
17. УПРАВЛЯЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОБъЕКТОВ, ОПИСЫВАЕМЫХ ДИСКРИМИНАНТНЫМИ ИЛИ РЕГРЕССИОННЫМИ ФУНКЦИЯМИ
    Кухарова Т.В., Папуш Е.Г., Першин И.М., Уткин В.А.
    В теории управления хорошо известны методы перевода системы из одного фазового состояния в другое. В статистических исследованиях аналогом фазового состояния объекта могут служить или классифицирующие функции или уравнения регрессии. Рассматривается возможность определения величин управляющих воздействий, переводящих объект из заданного состояния (с заданным уравнением регрессии или набором классифицирующих функций) в другое состояние (соответствующее другому уравнению регрессии или набору классифицирующих функций) исходя из статистических данных наблюдений и экспериментов.
18. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПИСАНИЯ МНОГОМЕРНЫХ ОБъЕКТОВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ УРАВНЕНИЕМ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ
    Кухарова Т.В., Першин И.М.
    Рассмотрен пространственно-инвариантный распределенный объект, описываемый дифференциальным уравнением в частных производных. Путем разложения входного воздействия в ряд Фурье получены передаточные функции объекта по каждой моде входного воздействия. Построена дискретная модель объекта и осуществлен переход к матрице передаточных функций, характеризующих влияние каждой из входных пространственных мод на каждую моду выхода. В результате анализа полученных математических моделей сформулировано условие, при котором многомерный объект является условно пространственно-инвариантным и может быть описан дифференциальным уравнением в частных производных.
19. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОЛИТОСФЕРНЫМИ ПРОЦЕССАМИ КИСЛОВОДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
    Малков А.В., Першин И.М., Першин М.И.
    В докладе приводится методика проектирования систем управления режимами эксплуатации добывающих скважин. Эта методика рассматривается на примере проектирования системы управления дебитом добывающих скважин Кисловодского месторождения минеральных вод.
20. БАЗА ДАННЫХ ДВОЙНЫХ ЗВЕЗД BDB
    Малков О.Ю.
    Представляется описание базы данных двойных звезд (Binary star DataBase, BDB, bdb.inasan.ru), разрабатываемой в Институте астрономии РАН. Целью создания BDB является объединение информации из множества разнородных каталогов двойных и кратных звезд, а также разработка удобного инструмента для работы с данными каталогов. Рассматриваются основные проблемы, возникшие в процессе реализации BDB, методики извлечения информации из исходных каталогов, а также методы кросс-идентификации объектов.
21. КОГНИТИВНЫЙ АНАЛИЗ ПРИНЦИПИАЛЬНО РАЗНОРОДНЫХ БОЛЬШИХ ДАННЫХ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ОДНОЙ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
    Марухно А.С.
    Как показали работы с разработанным инструментом конгитивного анализа, когнитивной виуализации больших данных, разработанная технология показала свою применимость для данных разного происхождения, разного формата и даже полученные разными науками. До сих пор успешные попытки когнитивного анализа применялись для разнородных данных ( данных разного происхождения), но как правило собираемых в одной и той же научной области разнородными, но близкими по методике методами. Так например в астрофизике.
22. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ НАГУТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
    Мартиросян А.В., Мартиросян К.В.
    В докладе рассмотрена методика синтеза регулятора для системы управления процессом эксплуатации месторождения минеральных вод. Объектом управления принято Нагутское месторождение минеральных вод, являющееся наиболее крупным в регионе Кавказских Минеральных Вод, но имеющим сложное гидрогеологическое строение. Сформулированы причины необходимости разработки и внедрения системы управления на данном месторождении. Разработана схема строения сегмента Нагутского месторождения. Разработка системы управления предполагает использование метода аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Этот метод успешно используется для синтеза регуляторов систем управления месторождениями. Рассмотрен первый шаг синтеза регулятора - разработка математической модели. Представлен общий подход к разработке математической модели месторождения минеральных вод. Сформулированы причины необходимости разработки математической модели месторождения, которая способна наиболее точно описывать структуру месторождения минеральных вод.
23. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ КОГНИТИВНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ПРИЛОЖЕНИЯХ К КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЕ
    Пустильник Л.А.
    Космическая погода (факторы влияния внешних агентов (космических лучей, солнечного ветра, солнечных вспышек,...) из космоса на Землю) в последние годы все более осознается как важный импакт фактор для земной цивилизации, стоящей ей ежегодно многих десятков, а иногда и сотен миллионов долларов и потенциально способный вызвать мега-катастрофы. Для диагностирования онлайн текущего состояния космической погоды и прогнозирования возможных импактов созданы глобальные сети наблюдательных станций и обсерваторий, выведены в космос многочисленные спутники, платформы и межпланетные станции, одной из функций которых (а зачастую, единственной и главной) является сбор данных о разных параметрах солнечной активности, межпланетной среды, ближнего космоса (земных магнитосферы, ионосферы и верхних слоев атмосферы) и космических лучей. Изобилие каналов получения информации привело к формированию проблемы "Big Data" - существующие способы обработки и анализа информации в прогностическом ключе охватывают только малую часть поступающих данных, игнорируя подавляющую часть наблюдательного материала, обесценивая огромные расходы на создание уникальных приборных комплексов на Земле и в космосе - источников первичной информации. Данная ситуация требует использования новых подходов для когнитивного анализа и визуализации огромных потоков наблюдаемых данных с формированием на выходе немногочисленных и обозреваемых ключевых параметров, дающих однозначный ответ на поставленные пользователями вопросы. Мы анализируем основные виды поступающих данных, возможные пути когнитивного анализа и визуализации этого информационного потока, физические критерии и ключевые параметры возможного анализа.
24. SDN TECHNOLOGY FOR STORAGE AREA NETWORK
    Садов О.Л., Грудинин В.А., Власов Д.В., Кайрканов А.Б., Сомс Л.Н., Титов В.Б., Хоружников С.Э., Чугреев Д.А., Шевель А.Я., Шкребец А.Е.
    The paper describes the testbed to determine the effectiveness of an approach to build network storage using Software-Defined networks (SDN) OpenFlow. It is assumed that main protocol to SAN is iSCSI over local area network. Prototyping tools for managing network resources and data flows on the basis of SDN and testing environments based on Free and Open Source software. We describe experiments with various modifications of OpenFlow controller NOX and set out the specifics for the use of various software and hardware OpenFlow switches. The main tests goals are Data Center SAN specific: implementation of QoS methods accordingly switchspecifics, topology changing, measuring of transmission parameters, simulating of large amount of requesting hosts (up to 100 thousands hosts).
25. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ЛИНЕЙНОГО ПРОЦЕССА ВОДООТБОРА ИЗ ВОДОНОСНОГО ПЛАСТА И ПРОБЛЕМА НЕЛИНЕЙНОСТИ В ГИДРОЛИТОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССАХ
    Соха Е.Ю.
    Рассмотрены особенности гидролитосферных процессов как объектов управления, дано определение гидролитосферы и актуальности управления гидролитосферными процессами. Приведена общая математическая модель водоотбора из водоносного пласта. Приведена передаточная функция распределенной системы управления гидролитосферными процессами в виде дифференциального уравнения, приведены начальные и граничные условия. Рассмотрена методика решения дифференциального уравнения. Разработана математическая модель для одного водоносного пласта заданных размеров с заданными характеристиками, приведен график переходного процесса, полученный с компьютерного моделирования. Дано определение коэффициента фильтрации, как одной из важнейших водно-физических характеристик грунта, приведено уравнение закона Дарси для его расчета. Рассмотрена проблема нелинейности при моделировании этих процессов для достижения большей точности управления.
26. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК НА ОСНОВЕ НАБЛЮДЕНИЙ СОЛНЦА НА РАТАН-600
    Тохчукова С.Х., Богод В.М.
    Создание автоматизированной информационной системы "Прогноз" для сбора, хранения, обработки, поиска, удаленного интерактивного анализа, моделирования и визуализации данных наблюдений Солнца на РАТАН-600 стало предпосылкой для создания автоматической системы прогнозирования мощных вспышечных событий. Текущая реализация основана на известных предвспышечных признаках в радиодиапазоне, но имеющаяся база данных различных параметров излучения Солнца в разных спектральных диапазонах может быть использована для поиска новых закономерностей в данных и разработки более эффективных критериев прогнозирования солнечных вспышек.
27. СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ АСТРОФИЗИЧЕСКИХ КАТАЛОГОВ CATS - РОМАНТИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 90-Х ГОДОВ
    Трушкин С.А., Верходанов О.В., Черненков В.П., Андернах Х.
    Именно постоянная работа с каталогами при обработке и интерпретации наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600 стала побудительной причиной создания радиоастрономической базы данных каталогов более широкого использования. После написания удобного интерфейса такая возможность была реализована в рамках локальной сети САО. С организацией доступа САО в Интернет такая база данных, ориентированная на WEB технологию, стала широко использоваться астрономическим сообществом. Как показывает статистика, обрабатывается 2500-3000 обращений в месяц. Авторы убеждены, что данные из CATS помогут астрономам при обработке астрофизических наблюдений. Авторы постоянно дополняют CATS интерпретационными CGI-программами, а последнее время и Ява-апплетами.
28. К ПРОБЛЕМЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИН АТРИБУТИВНЫХ И ТРУДНОДОСТУПНЫХ ПАРАМЕТРОВ В СОВОКУПНОСТИ РАЗНОТИПНЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
    Уткин В.А., Папуш Е.Г.
    В дискретных многопараметрических средах с большим числом зависимых разнотипных параметров рассматривается возможность найти, восстановить или заместить утраченные или неполученные данные, а так же получить интервальные эквиваленты для атрибутивных, как правило, ранговых или номинальных параметров.
29. THE INITIAL STAGE OF BIG DATA TRANSFER TESTBED OVER PARALLEL DATA LINKS WITH SDN APPROACH
    Хоружников С.Э., Грудинин В.А., Садов О.Л., Шевель А.Я., Кайрканов A.Б., Титов В.Б.
    The transfer of Big Data over computer network is important and unavoidable operation in the past, now and in any feasible future. There are a number of methods to transfer the data over computer global network (Internet) with a range of tools. In this paper the transfer of one piece of Big Data from one point in the Internet to another point in Internet in general over long range distance: many thousands Kilometers. Several free of charge systems to transfer the Big Data are analyzed here. The most important architecture features are emphasized and suggested idea to add SDN Openflow protocol technique for fine tuning the data transfer over several parallel data links.
30. ХРАНЕНИЕ И ОБРАБОТКА БОЛЬШИХ МАССИВОВ НАУЧНЫХ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
    Чувашов И.Н.
    Стремительное развитие компьютерных технологий и новых подходов в научных экспериментах приводит к появлению больших необработанных наборов данных. Анализ данных, полученных входе экспериментов, является достаточно сложной задачей, иногда сравнимой по сложности с самим экспериментом, особенно это касается хранения данных. С появлением в стране больших вычислительных центров на базе суперкомпьютеров проблема с обработкой данных теряет актуальность. Однако проблема с хранением и быстрым доступом к данным становится более значимой. Выходом из этой ситуации может стать появление центров хранения данных (ЦОД) и их связь с суперкомпьютерами. Появление в Томском государственном университете суперкомпьютера и доработка высокоточной численной модели движения большой совокупности околоземных объектов позволило получить большие базы данных научных экспериментов в области динамики искусственных спутников Земли. Для обработки и хранения данных нами были созданы: сервер, работающий с базой данных, программное обеспечение, использующее кластер и сервис по анализу, обработке и визуализации данных. Использование сервера позволяет анализировать уже имеющиеся данные для широкого круга пользователей, а также оставлять автоматические заявки на выполнение новых задач на суперкомпьютере. Список задач включает в себя следующее: исследование эволюции околоземных объектов, решение задач геодинамики на основе лазерных и GPS наблюдений, определение хаотичности объектов на основе MEGNO-анализа.
31. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ОТРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ СБОРА, ПЕРЕДАЧИ, ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ
    Юшкин М.В., Фатхуллин Т.А., Панчук В.Е.
    Отечественный и мировой опыт космических научных миссий показал, что астрофизический эксперимент требует систематического подхода к созданию аппаратно-программных комплексов хранения и обработки данных еще на этапе проектирования комплекса научной аппаратуры. Особенностью орбитальных экспериментов является огромный поток наблюдательных данных, получаемых за время жизни миссии. Современные требования к представлению научных результатов также предполагают оперативную и автоматизированную обработку "сырых" экспериментальных данных.
    В докладе представлены результаты численного моделирования комплекса научной аппаратуры космической обсерватории "Спектр-УФ", запуск которой планируется в конце 2018 - начале 2019 года. Оптические расчеты схем двух спектрографов высокого разрешения УФЭС и ВУФЭС, а также спектрографа низкого разрешения СДЩ, выполненные авторами доклада, позволили создать численную модель этих приборов с учетом конструктивных особенностей телескопа и блока спектрографов (БС). Проведенное моделирование дало материал для доводки механической конструкции БС, уточнения параметров оптических элементов, расчетов допусков на сборку, юстировку и тепловую стабильность приборов, а также оказалось необходимым для создания оптимальных приемников излучения. Одним из результатов численного моделирования стало получение синтетических изображений спектров с учетом всех аберрационных особенностей телескопа и спектрографов, эффективности оптических элементов и параметров приемников излучения. Полученные изображения спектров полностью идентичны тому наблюдательному материалу, который будет поступать с борта космической обсерватории "Спектр-УФ". Симулированные изображения спектров необходимы для создания и отладки алгоритмов передачи, архивирования и обработки наблюдательных данных еще до запуска космического аппарата. Также смоделированные изображения спектров позволят выполнить калибровку реальных наблюдательных данных в случае возможных смещений оптических элементов во время выведения телескопа на орбиту, поскольку точная калибровка наблюдательных данных будет возможна только в наземных условиях перед запуском. В докладе приводятся алгоритмы численного моделирования спектральной аппаратуры и результаты расчетов, выполненные с использованием технологий Nvidia CUDA.