Умови застосування методу власного випромінювання при вирішенні задач технічної діагностики напівпровідникових структур

В статті розглянуто особливості застосування методу власного випромінювання для складних напівпровідникових структур (мікропроцесорів, мікроконтролерів, програмовано-логіних інтегральних схемах та ін.) Метод власного випромінювання пов’язаний з реєстрацією параметрів електромагнітного поля в інфрачервоному діапазоні хвиль. Параметри цього випромінювання безпосередньо залежать від температури об’єкту контролю – температури напівпровідникової структури. Використання температури в якості діагностичного параметру вимагає аналітичного опису процесів в напівпровідникових структурах, а саме фізико-хімічних процесів пов’язаних з термодинамічними властивостями кристалічної структури та поверхні, яка ізолює кристал від зовнішнього середовища. З метою активації функціональних вузлів, які входять до складу великих інтегральних схем в запропонованому методі використовується спеціально підготовлена тестова послідовність. Довжина зазначеної послідовності повинна забезпечити вихід температурного процесу на сталий режим. Однак, при цьому можливе спотворення діагностичної інформації внаслідок взаємного впливу температури від сусідніх функціональних вузлів. В роботі визначено час реєстрації (довжину активуючого впливу) діагностичного параметру окремих функціональних вузлів. Проаналізовано умови розповсюдження тепла в ізолюючому шарі напівпровідникової структури, яка містить в собі декілька окремих функціональних вузлів з відомим геометричним місцем розташування на підложці. Дослідження спрямовані на вирішення задач технічного діагностування, а саме: визначення фактичного технічного стану цифрового радіоелектронного обладнання та прогнозування технічного стану.

Перспективи розвитку тропосферного зв’язку в інформаційно-телекомунікаційних системах спеціального призначення

Сучасні військові конфлікти змінили загальний підхід до ведення бойових дій. Раніше війни розвивалися шляхом наростання масштабності (масовості) при безпосередньому контакті військ (сил), то сучасні війни ведуться за принципом зменшенням людського ресурсу при збільшенні використання високоінтелектуальної зброї на значних відстанях. На сьогоднішній день широке застосування високоточної зброї, засобів вогневого ураження в поєднанні з засобами розвідки, диверсійно-розвідувальних груп, незаконних збройних формувань, засобів радіоелектронного придушення, суттєво впливає на функціонування системи військового зв’язку. Дана тенденція в майбутньому буде тільки посилюватись, що створюватиме загрози функціонування системи управління. У війні майбутнього, кожна Держава, ставить своїм завданням адекватно і своєчасно виявити ключові ризики, напрямок технологічного розвитку, та зрозуміти, як він може вплинути на потенціал можливого майбутнього військового конфлікту. У найближчому майбутньому основу перспективної інформаційно-телекомунікаційної системи ЗС України повинна становити об’єднана автоматизована цифрова система зв’язку, яка повинна включати космічний, повітряний, наземний (польовий і стаціонарний) і морський компонент, автоматизовану систему управління зв’язком і систему інформаційної безпеки та повинна сприяти більш тісному зближенню (взаємної інтеграції) систем управління військами та зброєю в єдину інформаційно-розвідувально-вогневу (ударну) просторово розподілену систему, ключовими елементами якої є розвідувально-ударні комплекси. У зв’язку з цим виникла необхідність коригування підходів до визначення основних напрямків розвитку засобів і комплексів тропосферного зв’язку як складової інформаційно-телекомунікаційної системи ЗС України. У статті викладені пропозиції щодо перспектив розвитку засобів тропосферного зв’язку в інтересах Збройних Сил України.

Моделювання моніторингу когнітивного інформаційного простору сил оборони України

У статті розглядаються питання теоретичного обґрунтування процесів моделювання моніторингу когнітивного інформаційного простору сил оборони України. Водночас, через брак знань з теорії та практики моделювання моніторингу когнітивного інформаційного простору дослідження проводились в основному шляхом “дзеркального” відображення порядку визначення зміни намірів у поведінці суб’єктів інформаційно-психологічного впливу, як для сил оборони так і для противника. Обґрунтування змісту процесу моделювання моніторингу когнітивного інформаційного простору в інтересах організації інформаційно-психологічного впливу сил оборони обумовлюються неможливістю вільного доступу до цільових аудиторій противника та збору необхідної інформації, а також невідповідністю оцінювання за ступенем зміни їх поведінки. Наведені характеристики класифікують цільові аудиторії та суб’єкти інформаційно-психологічного впливу за визначеними показниками дистанційного інформаційного управління соціальною та індивідуальною поведінкою можливих об’єктів інформаційно-психологічного впливу. Використовуючи сформульовані умови та спираючись на психологічні і психофізіологічні характеристики індивіда формують базу вразливостей поведінки цільової аудиторії, що відображає залежність зміни уявлень про показники соціальної поведінки від інтенсивності зовнішніх негативних інформаційно-психологічних впливів. Алгоритм сприйняття інформації формує когнітивний інформаційний простір певної цільової аудиторії. Тому застосування моделювання запланованої поведінки під час моніторингу когнітивного інформаційного простору надає можливість знехтувати завищені суб'єктами малі значення ймовірностей. Запропонований підхід моделювання моніторингу когнітивного інформаційного простору сил оборони дозволяє отримати вихідні дані за якими буде побудова модель поведінки цільової аудиторії в будь-яких умовах обстановки.

Типологія систем кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення

В статті розглянуте актуальне питання щодо підходів визначення типології систем кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення. Проаналізовані останні дослідження і публікації з цього питання. Проведений аналіз та досвід провідних країн світу, свідчить про те, що в умовах сучасних бойових дій ефективне функціонування системи кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення буде в умовах постійного впливу противника. За цих умов трансформація поглядів на питання створення систем кібербезпеки і кібероборони та, відповідно, розвиток їх структур та типологій в провідних країнах світу відбувається під впливом розвитку технологій, змін у безпековому середовищі, формах, способах та технологіях ведення війн і нових досягнень в цьому. В статті запропоновано підхід типологізації систем кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення. В статті визначені об’єкти кібервпливу: технічні системи, соціум протиборчої сторони, соціотехнічні системи і когнітивний простір. Розглянуті сфери і галузі що підлягають кіберзахисту та кіберобороні та надана їх коротка характеристика. Запропонована типологія систем кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення за її функціональним призначенням і складовим. Проаналізована система кібербезпеки в ІТС військового (спеціального) призначення провідних країн світу та країн-членів НАТО розкриті її функціональні підсистеми. В статті розглянуто методичний підхід для вирішення прикладної задачі, яка полягає у визначенні підходів для створення типології зазначених систем. Запропонована типологія систем кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) призначення враховує об’єкти кібервпливу, які обумовлені особливостями кібердій у кіберпросторі в сучасних умовах. Це дає можливість втілити типологію системи кібербезпеки в інформаційно-телекомунікаційних системах військового (спеціального) в цілому, окремих елементів та її складових. Запропоновано найбільш раціональний варіант створення типології систем кібербезпеки, якій відповідно до сучасних тенденцій розвитку, з урахуванням військово-політичної обстановки, національних інтересів та законодавства, забезпечить інформаційну, кібернетичну та когнітивну перевагу над противником та буде сприяти практичній реалізації прийнятої в країнах членах НАТО концепції “смарт-оборони”.

Моделювання функціонування підсистеми підвезення матеріальних засобів військам з використанням логічних функцій

Стаття підготовлена на актуальну тему, що пов’язана з підвищенням ефективності функціонування підсистеми підвезення матеріальних засобів логістичної системи на основі моделювання логістичних процесів забезпечення військ з використанням логіко-математичних моделей. Для ефективного забезпечення матеріальними засобами військ необхідно застосовувати логістичний підхід, військову логістику. При логістичному підході до забезпечення матеріальними засобами військ створюється логістична система. Логістична систем функціонує як організаційно-господарський механізм управління матеріальними та інформаційними потоками. Як правило, вона складається з кількох підсистем і має розвинуті зв’язки із зовнішнім середовищем. Мета логістичної системи, це доставка у визначені терміни, у задане місце необхідної кількості та асортименту максимально підготовлених матеріальних засобів при мінімальних витратах. Це важливе завдання вирішується підсистемою підвезення матеріальних засобів. Розглядаються питання удосконалення підсистеми підвезення матеріальних засобів, як складової логістичної систем, на основі моделювання процесу підвезення матеріальних засобів військам. На основі проведеного аналізу застосування математичного моделювання щодо забезпечення військ (сил) Збройних Сил України на сучасному етапі розвитку визначена проблема розроблення логіко-математичної моделі підсистеми підвезення матеріальних засобів військам. Запропонована логіко-математична модель надає змогу визначити термін підвезення матеріальних засобів військам під час операції. У статті проведений опис процесу моделювання цієї підсистеми з використанням логічних функцій. Наприкінці сформульовані напрямки подальших досліджень у цьому напрямку, які пов’язані з розробленням логіко-математичних моделей інших процесів забезпечення військ.

Електронні комунікації як важливий елемент сталого функціонування критичної інфраструктури

Вивчення ролі електронної мережі Інтернет допускає величезну різноманітність дослідницьких підходів: вона може розглядатися як інформаційна технологія, як психосоціологічний феномен, як спільнота, як фольклор, як універсальна база даних і т.д. З точки зору комунікативних цілей спілкування за допомогою Інтернету має все те різноманіття, яке притаманне іншим різновидам комунікації, - це видно неозброєним оком при першому ж зверненні до змісту електронних повідомлень. В рамках вказаного дослідження було розглянуто електронні комунікації в контексті важливого елементу сталого та безпечного функціонування критичної інфраструктури в Україні. Було відзначено, що електронні комунікації разом із інформаційною інфраструктурою виступають, в сучасних умовах, основою інформаційно-комунікаційних систем управління об’єктів інформаційної критичної та критичної інфраструктур. Рівень впливу електронних комунікацій на стале та безпечне функціонування об’єктів критичної інфраструктури зростає разом із подальшою цифровізацією комунікацій та процесів, запровадження автоматичних та автоматизованих систем управління, використання елементів штучного інтелекту та Інтернету речей.

Алгоритм мультифракталього балансування навантаження інформаційно-телекомунікаційних мереж спеціального призначення

У статті встановлено, що основою інформаційної інфраструктури ефективної системи управління є сучасні мультисервісні телекомунікаційні мережі, ефективність функціонування яких з урахуванням досвіду операції Об’єднаних сил залежить від ступеня автоматизації та інтелектуалізації. Спостерігається стрімке зростання обсягу трафіку даних і потреб у розмірах інформаційних потоків в процесі надання видів послуг. Існуючі телекомунікаційні мережі виявилися неспроможними по обслуговуванню абонентів з заданими показниками якості, вирішенню задач по управлінню трафіком. Існуючі засоби оцінки, управління, формування трафіка, розподілу, маршрутизації і обмеження інтенсивності носять розподільчий характер. Евристичні моделі оцінки, управління трафіком, пошуку найкоротшого шляху в мережі не здатні враховувати зміну поточного навантаження мережного вузла, характеристики трафіків користувачів. Визначені вимоги до системи зв’язку, які необхідні для забезпечення якісного управління частинами та підрозділами Повітряних Сил. Проаналізовані основні фактори, що впливають на оцінку пропускної спроможності та сформовані рекомендацій щодо балансування навантаженням в інформаційно-телекомунікаційній мережі Повітряних Сил. На підставі аналізу мультифрактальних властивостей вхідного трафіку запропоновано динамічний алгоритм балансування трафіку. Обґрунтована доцільність використання єдиного підходу щодо оцінки пропускної спроможності в інформаційно-телекомунікаційних мережах Повітряних Сил. Визначені шляхи щодо досягнення необхідного рівня пропускної спроможності системи зв’язку, що дозволяють в складних умовах обстановки забезпечити якість пропускної спроможності не нижчі вимагаємої. Для досягнення високих показників продуктивності, пропускної спроможності, доцільно зменшення часу відгуку в розподілених системах шляхом балансування навантаженням мережі. Це забезпечує управління трафіком і максимального використання всіх серверів в кластері. Запропонований підхід щодо балансування навантаженням повинен забезпечувати статистично рівномірний розподіл навантаження на серверах, високі показники продуктивності, пропускної спроможності, відмовостійкості, низький час відгуку. Алгоритм балансування повинен розподіляти запити по серверам так, щоб відхилення завантаженості серверів від середнього значення було мінімальним.

Метод підвищення надійності програмного забезпечення знання-орієнтованих систем за рахунок механізмів повторного використання коду

Розглянуті питання можливості застосування механізму повторного використання коду в процесі проектування та розробки програмного забезпечення знання-орієнтованих систем. Доведена необхідність окремого дослідження питань розробки програмного забезпечення аналітичного та інформаційного ресурсів, що забезпечують підтримку всіх учасників процесу розробки програмного забезпечення знання-орієнтованих систем. Показана необхідність використання механізмів повторного використання раніше розробленого і верифікованого програмного коду, як елементу інформаційного ресурсу. В рамках розробленого методу підвищення надійності програмного забезпечення знання-орієнтованих систем за рахунок механізмів повторного використання коду запропонована нова візуальна форма подання бібліотек функцій у вигляді єдиної програмної оболонки. В якості базового інструментарію вирішення завдання розробки інформаційного ресурсу запропоновано використовувати UML (Unified Modeling Language) – уніфіковану мову моделювання, в основу якої покладено парадигму об'єктно-орієнтованого програмування. Зазначений вибір обґрунтований тим, що UML є невід'ємною частиною уніфікованого процесу розробки програмного забезпечення та по суті являється відкритим стандартом, що використовує графічні позначення для створення абстрактної моделі системи. Отримані теоретичні положення відображені в наскрізному прикладі, що відображає однин з можливих варіантів організації бібліотек функцій як елементу інформаційного ресурсу. Розроблено та обґрунтовано діаграми варіантів використання, діаграми взаємодії, діаграми послідовності, діаграми класів. На основі отриманих практичних результатів запропоновано структурну схему методу, яка, на відміну від існуючих рішень включає процедуру вироблення коректур для основних UML-діаграм за вимогами середовищ програмування.

Удосконалена методика та алгоритм оцінювання ефективності функціонування системи протиповітряної оборони тактичного рівня

Зміни способів ведення збройної боротьби, що відбуваються внаслідок стрімкого розвитку засобів повітряного нападу, в тому числі безпілотних, а також авіаційних засобів ураження, обумовлюють зростання вимог до систем протиповітряної оборони. Особливо це стосується військових формувань тактичного рівня, які складають основу для створення угруповань військ та виконання завдань ведення загальновійськового бою. Тобто, на успіх виконання військовими формуваннями тактичного рівня завдань загальновійськового бою буде суттєво впливати ефективність функціонування їх системи протиповітряної оборони. Але, на даний час, питання забезпечення відповідності результатів прогнозування реальним умовам обстановки залишається відкритими. Насамперед тому, що методики, які використовуються для оцінювання ефективності функціонування системи протиповітряної оборони військових формувань тактичного рівня не є досконалими. Так, результати аналізу положень існуючих методик оцінювання вказують на те, що вони не в повній мірі не призначені для тактичного рівня або не враховують особливостей підготовки і ведення загальновійськового бою, а також не охоплюють зміни у концепціях застосування засобів повітряного нападу, що відбулись за останній час. Тому, зважаючи на триваючу воєнну агресію проти нашої держави, вирішення наукового завдання щодо удосконалення методики оцінювання ефективності функціонування системи протиповітряної оборони військових формувань тактичного рівня у загальновійськовому бою, є досить актуальним. У статті представлені загальні положення удосконаленої методики, що були визначені в результаті проведеного, з використанням методів системного аналізу та аналітико-стохастичного моделювання, дослідження процесу виконання військовими формуваннями тактичного рівня завдань загальновійськового бою. Забезпечення чутливості запропонованої методики до умов функціонування системи протиповітряної оборони в загальновійськовому бою, на відміну від існуючих, дозволить, в подальшому, на основі результатів проведення розрахунків, виробити обґрунтовані пропозиції щодо підвищення ефективності її функціонування.

Визначення диференціально-тейлорівського спектру складної функції для випадку суперпозиції при аналізі точності динамічних систем

У статті отримано залежності для визначення диференціально-тейлорівського спектру складної функції, яка задана у вигляді суперпозиції функцій. А саме, для випадку коли вихідна функція задається рядом Тейлора за степенями деякої змінної – першого аргументу, а кінцева функція задається рядом Тейлора за степенями вихідної функції. Далі вирішується завдання щодо визначення диференціально-тейлорівського спектру – коефіцієнтів ряду Тейлора кінцевої функції за степенями першого аргументу. У класичній літературі з диференціально-тейлорівських перетворень, зазначений диференціально-тейлорівський спектр (окремі члени ряду Тейлора), подається у вигляді нескінченної суми за степенями першого аргументу. Натомість, у статті отримані залежності, які диференціально-тейлорівський спектр суперпозиції функцій визначають як кінцеву суму за степенями першого аргументу. При цьому, наведено залежності у двох різних формах, що дозволяє обирати більш зручну для конкретного практичного використання форму. Особливістю отриманих формул є використання скороченої алгебраїчної згортки при розрахунку диференціально-тейлорівського спектру степеневої функції для першого аргументу – у згортці не враховується нульова дискрета диференціально-тейлорівського спектру вихідної функції за першим аргументом. Отримані співвідношення є суттєвими для завдань аналізу залежності точності подання кінцевої функції від заданої кількості врахованих дискрет диференціально-тейлорівського спектру вихідної функції, а також вирішення завдання оцінки залежності точності рішення задачі Коші для звичайних диференціальних рівнянь методом диференціально-тейлорівських перетворень при зміні кількості врахованих дискрет диференціально-тейлорівського спектру, що приймають участь у розрахунках. Отримані залежності є подальшим розвитком теоретичних основ вітчизняного математичного апарату диференціально-тейлорівських перетворень Пухова.