Search

Объект исследования – Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ осцилляторная нейронная сеть.Цель работы – разработка и исследование модели Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ осцилляторной нейронной сети.В результате исследования были получены модели блоков, Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ñ‹Ðµ для построения аппаратной реализации Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ осцилляторной нейронной сети в интегральном исполнении. Были определены ключевые параметры ÑÑ‚Ð¸Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÐµÐ¹ блоков, для сравнения с параметрами Ð°Ð½Ð°Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð±Ð»Ð¾ÐºÐ¾Ð² из Ð¸ÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¸ÑÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð². Из Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ Ð¼Ð¾Ð´ÐµÐ»ÐµÐ¹ была создана модель Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ осцилляторной нейронной сети. Вместе с этим были созданы программные инструменты для обеспечения её работы. Модель была протестирована на примере решения задач кластеризации. Полученные результаты могут быть применены для создания аппаратной реализации Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ осцилляторной нейронной сети в интегральном исполнении для дальнейшего применения в составе Ð²Ñ‹Ñ‡Ð¸ÑÐ»Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ ÑƒÑÑ‚Ñ€Ð¾Ð¹ÑÑ‚Ð² как отдельным блоком интегральной ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹, так и в виде самостоятельной отдельной интегральной ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹. Данное решение может привести к потенциальному повышению энергоэффективности и скорости работы устройств, где Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ð¾ решение задач кластеризации. На настоящее время в мировой практике имеется обширный запрос на устройства, способные решать такие задачи., The subject of the graduate qualification work is “chaotic oscillator for neural networks”.The given work is devoted to development and research of a chaotic oscillatory neural network model.As a result of the study, the block models necessary for building a hardware implementation of a chaotic oscillatory neural network in an integrated design were obtained. The key parameters of these block models were determined for comparison with the parameters of similar blocks from the used references. From the obtained models, a model of a chaotic oscillatory neural network was created. Along with this, software tools were created to ensure its operation. The model was tested on the clustering problem examples. The obtained results can be used to create a hardware implementation of a chaotic oscillatory neural network in an integrated design for further use as part of computing devices as a block inside integrated circuit, or as an independent separate integrated circuit. This solution can lead to a potential increase in energy efficiency and working speed of devices where it is necessary to solve clustering problems. At present, in world practice there is an extensive request for devices capable of solving such problems.

Тема выпускной квалификационной работы: «Шифрование Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð½Ð° базе детерминированного Ñ Ð°Ð¾ÑÐ°Â». Данная работа посвящена изучению систем детерминированного Ñ Ð°Ð¾ÑÐ° и реализации алгоритмов шифрования Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ , в частности изображений, а также анализу систем шифрования. Задачи, которые решались в Ñ Ð¾Ð´Ðµ выполнения работы: 1.Исследование Ñ Ð°Ð¾Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ ÑÐ¸ÑÑ‚ÐµÐ¼ 2.Изучение ÑÑƒÑ‰ÐµÑÑ‚Ð²ÑƒÑŽÑ‰Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð² шифрования 3.Реализация алгоритмов шифрования 4.Анализ систем шифрования Построение графиков Ñ„Ð°Ð·Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð¿Ð¾Ñ€Ñ‚Ñ€ÐµÑ‚Ð¾Ð²Ð¸ Ð±Ð¸Ñ„ÑƒÑ€ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð´Ð¸Ð°Ð³Ñ€Ð°Ð¼Ð¼ систем детерминированного Ñ Ð°Ð¾ÑÐ°, а также гистограмм и графиков результатов анализа систем шифрования было произведено в среде MATLAB. Реализация алгоритмов шифрования была произведена в среде разработки Eclipse на языке программирования Java. Анализ алгоритмов проводился статистическим и дифференциальным методами. В результате было произведено сравнение Ñ€Ð°Ð·Ñ€Ð°Ð±Ð¾Ñ‚Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð°Ð»Ð³Ð¾Ñ€Ð¸Ñ‚Ð¼Ð¾Ð² шифрования, с помощью проведенного ранее анализа, и выбран наилучший алгоритм. В Ñ€Ð°Ð¼ÐºÐ°Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð½Ð¾Ð³Ð¾ исследования лучшим алгоритмом оказался алгоритм шифрования, основанный на базе детерминированного Ñ Ð°Ð¾ÑÐ°. Таким образом, следует продолжать исследования в области шифрования на базе систем детерминированного Ñ Ð°Ð¾ÑÐ°, улучшать алгоритмы и улучшать Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð¾ÑÑ‚ÑŒ., The subject of the graduate qualification work is «Deterministic chaos-based data encryption». This work is devoted to the research of deterministic chaos systems and the implementation of data encryption algorithms, in particular images, as well as the analysis of encryption systems. Tasks that were solved in the course of the work: 1.Research of chaotic system 2.Research of existing encryption methods 3.Realization of encryption algorithms 4.Encryption system analysis The formation of phase portraits plots and bifurcation diagrams of deterministic chaos system, as well as histograms and plots of the analysis results of encryption systems was implemented in the MATLAB. Algorithms’ realizations were implemented in the Eclipse IDE in the Java programming language. The algorithms were analyzed by using statistical and differential methods. As a result, a comparison of the developed encryption algorithms was made, using the statistical and differential analysis, and the best algorithm was selected. Within the framework of the research, the algorithm based on deterministic chaos was chosen as the best encryption algorithm. Thus, it is necessary to continue research in the field of chaos-based encryption and improve algorithms and their productivity.

Тема выпускной квалификационной работы: «Система передачи данных на основе детерминированного хаоса». Данная работа посвящена исследованию путей повышения устойчивости ко взлому цифровых каналов передачи данных путём применения систем шифрования на базе генераторов детерминированного хаоса. Задачи, которые решались в ходе работы: 1. Анализ динамических свойств нескольких систем детерминированного хаоса. 2. Оценка меры случайности числовых двоичных последовательностей, генерируемые запрограммированными хаотическими системами путем применения статистических тестов и выбор наилучшей модели по результатам тестов. 3. Применение синхронизации хаотических систем с применением технологии blockchain. 4. Разработка концепта компьютерного приложения, предоставляющее возможность передачи защищенных данных, используя уже синхронизированные системы детерминированного хаоса, а также оценка меры скрытности передаваемой информации. Таким образом в результате работы мы получили концепт системы передачи данных на основе детерминированного хаоса, который можно реализовать и попробовать применять как новое ветвление мессенджеров., Theme of the final qualification work: "A data transmission system based on deterministic chaos." This work is devoted to the study of ways to increase the resistance to cracking of digital data transmission channels by using encryption systems based on deterministic chaos generators. Tasks that were solved in the course of work: 1. Analysis of the dynamic properties of several systems of deterministic chaos. 2. Evaluation of the measure of randomness of numerical binary sequences generated by programmed chaotic systems by applying statistical tests and choosing the best model based on test results. 3. The use of synchronization of chaotic systems using blockchain technology. 4. Development of the concept of a computer application that provides the ability to transfer secure data using already synchronized systems of deterministic chaos, as well as an assessment of the degree of secrecy of the transmitted information. Thus, as a result of work, we got the concept of a data transmission system based on deterministic chaos, which can be implemented and tried to be used as a new branch of instant messengers.

Рассматриваемая статья посвящена применению численного фрактального анализа к задаче обработки нестационарных временных рядов. Принципиальным вопросом анализа временных последовательностей, отражающих динамику многих реальных процессов, является их нестационарность и наличие признаков хаотической динамики. Интерпретация указанных наблюдений как реализаций процессов динамического хаоса позволяет объяснить низкую эффективность диагностических схем, основанных на статистической обработке информации. Данный подход дает потенциальную возможность для построения нового класса прогностических индикаторов, базирующихся на концепции фрактальной математики. Предложена методика идентификации природы стохастических и хаотических нелинейных процессов, порожденных нестационарными временными рядами наблюдений. Изучены фрактальные характеристики процессов. В частности, приведены кривые расходимости корреляционной размерности в зависимости от размерности фазового пространства. Проведен анализ сходимости фрактальной размерности на основе оценки аппроксимированной энтропии. Представлен пример детерминированной динамики, для которого корреляционная размерность равна постоянной величине, а аппроксимированная энтропия - нулю. Показан вид соответствующего ему регулярного аттрактора и определены значения его параметров. Математическое описание последовательностей наблюдений на основе моделей динамического хаоса позволяет сформулировать задачу нелинейной классификации изучаемых временных рядов. Подобная классификация основана на новых мерах неопределенности и представляет основу для дальнейших фундаментальных исследований., The considered article is devoted to the disclosing numerical capabilities of fractal analysis in the processing of non-stationary time series. The fundamental point of the analysis of time series is their unsteadiness and signs of chaotic dynamics. The interpretation of these observations, a realization of the process of dynamic chaos, lets explain the low efficiency of diagnostic procedures based on the statistical processing of information. This approach provides the potential to build a new class of prognostic indicators, based on the fractal mathematics concepts. The method of identifying the nature of stochastic and chaotic non-linear processes generated by non-stationary time series observations is proposed. In the article the fractal characteristics of the processes is studied. In particular, the correlation dimension curves divergence depending on the dimension of the phase space are given, and a convergence analysis of fractal dimension based on an assessment of approximate entropy is performed. We present an example of the deterministic dynamics for which the correlation dimension is equal to a constant value, and approximated entropy is zero. In the article we show a corresponding regular attractor and the values of its parameters. The mathematical description of sequences of observations on the basis of dynamic chaos models allows us to formulate the problem of non-linear classification of the studied time series. This classification is based on the new measures of uncertainty and provides the basis for further fundamental research., №1 (2018)

В работе представлены результаты применения методов нелинейной динамики для предпрогнозного анализа временных рядов, характеризующих распространенность различных кожных заболеваний в Украине. Рассматривается метод фрактального анализа, основанный на вычислении индекса фрактальности, оценка хаотичности динамики с помощью характеристических показателей Ляпунова, процедура восстановления фазовой траектории. The article presents the application results of the nonlinear dynamics methods for the preprediction analysis of time series characterizing the prevalence of various skin diseases in Ukraine. The fractal analysis method based on the calculation of the fractality index is considered, estimation of the randomness of the dynamics using Lyapunov's characteristic exponents, the procedure for reconstructing the phase trajectory.

Воздушно-космические силы России способны выполнять широкий спектр боевых авиационных задач в различных метеорологических условиях. Это вызывает значительные изменения во взглядах на роль и место авиации в военных конфликтах, а также на формы, способы ее боевого применения и обеспечения, в том числе и метеорологического. Высокая чувствительность параметров функционирования авиационных систем к метеоусловиям зачастую приводит к невозможности использования традиционных математических методов при построении системы управления в сложных условиях погоды. Поэтому в работе построена модель метеорологического обеспечения авиационных систем с использованием основных элементов теории фракталов и теории детерминированного хаоса, что позволило учесть различные сочетания диагностических и прогностических метеорологических способов при поддержке принятия решений в условиях неопределенности метеорологической информации, а также выполнить учет степени хаотичности функционирования всей системы в целом Air and space forces of Russia capable of performing a wide range of combat aircraft tasks in various weather conditions. This causes considerable changes in views on the place and role of aviation in military conflicts and on the forms, methods of its combat application and service, including meteorological. The high sensitivity of parameters of functioning of aviation systems weather conditions often leads to the impossibility of use of traditional mathematical methods in building management systems under difficult conditions of weather. Therefore, the paper built the model of meteorological support of aviation systems using the basic elements of the theory of fractals and deterministic chaos theory, which allowed to take into account various combinations of diagnostic and prognostic meteorological methods to support decision making under uncertainty weather information, and perform an extent that there is a chaotic functioning of the system as a whole

Актуальность проводимых исследований определяется необходимостью повышения энергоэффективности преобразовательных устройств для нужд возобновляемой энергетики. К алгоритмам управления преобразователей постоянного напряжения, применяемых в гелио- и ветроэлектростанциях, предъявляются повышенные и зачастую противоречивые требования. Одним из путей решения задачи совершенствования этих алгоритмов может служить теория детерминированного хаоса. Цель работы: исследование и создание системы управления для преобразователей постоянного напряжения, позволяющей работать как в периодическом режиме, так и в режиме детерминированного хаоса; создание физической модели преобразователя постоянного напряжения, включающего в себя систему управления, работающую в режиме детерминированного хаоса, а также разработка контура обратных связей по напряжению для стабилизации выходного напряжения на заданном уровне. Метод исследования. Проведен обзор патентных и литературных источников по данной теме. Использован математический и экспериментальный метод исследования преобразователей постоянного напряжения. Метод математического моделирования основан на составлении решении уравнений электрических систем. Метод экспериментального исследования основан на изучении выходных диаграмм, снятых с физической модели преобразователей постоянного напряжения. Результаты. Создана физическая модель преобразователя постоянного напряжения с системой управления, работающей в режиме детерминированного хаоса. Полученные в ходе исследования результаты, показывают, что способ управления преобразователем постоянного напряжения с помощью детерминированного хаоса уменьшает электромагнитные помехи, а также значительно повышает энергоэффективность. Результаты, полученные в ходе исследования, могут быть использованы как на стадии проектировки источников питания такого класса, так и для проведения дальнейших исследований и разработок новых систем управления, включающих в себя управление с помощью детерминированного хаоса. Relevance of the researches is defined by the necessity to increase the efficiency of converters for the needs of renewable energy. The strict and conflicting requirements are often imposed to the control algorithms of DC voltage converters used in solar and wind power. The theory of deterministic chaos may be one of the ways of solving the problem of improving the algorithms. The aim of the research is to study and develop the control systems for DC-DC converters which allows working both in periodic mode and in deterministic chaos mode; to develop a physical model of DC-DC converter including the control system operating in deterministic chaos mode; make the voltage feedback circuit for stabilizing the output voltage at the given level. Research method: a review of patent and literature on the topic. The mathematical and experimental methods of investigation of the DC-DC converters were used. The method of mathematical modeling is based on preparation of electrical systems equations solution. The method of experimental research is based on the study of the output graphs, taken from the physical model of the DC-DC converters. Results. The authors have developed the physical model of the DC-DC converter with the control system operating in the deterministic chaos mode. The results show that the method of controlling the DC-DC converters with the help of deterministic chaos reduces electromagnetic interference, and improves significantly energy efficiency. The results obtained in the study can be used both at the stage of designing the power supplies in this class, and for further research and development of new control systems, including the control by deterministic chaos.

Рассматриваются нелинейные динамические системы, привлекаемые либо для описания протекания некоторых процессов, либо для описания остатков при использовании линейных моделей. Для этих систем формулируется задача оценивания состояния (а также параметрической идентификации) на основе метода максимального правдоподобия. Для решения поставленной задачи предлагается использовать однородные алгоритмы глобальной оптимизации. Приводятся основные теоремы о линейном виде критерия для однородных алгоритмов глобальной оптимизации, о достаточном условии сходимости однородного алгоритма глобальной оптимизации. Приводятся результаты оценивания состояния для одномерной динамической нелинейной системы. The nonlinear dynamic systems used for the modeling of some processes or remainders when using linear models are considered. The problem of state estimation (as well as parametric identification) on the basis of maximum likelihood method is formulated. To solve the problem it is proposed to use homogeneous algorithms of global optimization. The main theorems about the linear type of criterion for homogeneous algorithms of global optimization and about the sufficient condition of convergence of homogeneous algorithm of global optimization are given. The results of state estimation for one-dimensional dynamic nonlinear system are given.