Методы и технологии аналитической обработки данных и построения программно-технических комплексов и интегрированных систем

Объект исследования: методы и технологии информационно-аналитической поддержки принятия решений. Цели: создание новых методов аналитической обработки больших объемов данных; развитие и реализация новых технологических подходов к созданию сложных программно-технических комплексов и интегрированных систем разного назначения. Выполнен комплекс работ по созданию новых и развитию существующих методов и алгоритмов аналитической обработки и интеграции разнородных данных. Проведен анализ вычислительных затрат расчета аналитических показателей при реализации многошаговых методик. Для повышения эффективности алгоритмов расчета предложена метамодель формирования многомерных оценок аналитических показателей на основе спецификации Common Warehouse Metamodel (CWM). Для развития технологии консолидации разнородных данных в структуру централизованного хранилища разработан подход к представлению древовидной структуры XSD файла в виде объектной модели на основе расширения стандарта CWM, выполнена программная реализация предложенного подхода, обеспечивающая графическое описание объектной модели с помощью языка UML. Предложен технологический подход к организации межсистемного информационного взаимодействия между гетерогенными системами, основанный на унифицированном представлении разнородных структур обмена данными, разработана архитектура программного обеспечения межсистемного взаимодействия. Проведены работы по развитию web-технологий открытых архивов на примере тестовой модели институционального репозитория ИВМ СО РАН. Выполнено развитие оригинальной реализации технологии модельно-ориентированной разработки программного обеспечения (Model Driven Development, MDD). Предложена модель взаимодействия клиентской и серверной частей программного комплекса модельно-ориентированной системы; разработан алгоритм формирования пользовательского интерфейса на основе метаданных, описывающих управляющую модель.Разработаны метод автоматизации испытаний на основе имитационной модели командно-программного управления бортовой аппаратуры космического аппарата, алгоритмы информационного взаимодействия имитаторов бортовых систем и алгоритм анализа прохождения команд по контролю телеметрии. На основе построенной имитационной модели разработан метод автоматизации испытаний командно-программного управления бортовой аппаратурой космического аппарата. Разработанный метод реализован в подсистеме испытаний командно-программного управления бортовой аппаратурой космического аппарата, входящей в состав программного обеспечения контрольно-проверочной аппаратуры. При проведении имитационных экспериментов выполнено исследование особенностей функционирования бортовых систем, разработаны структуры данных для задания команд и телеметрии, сформированы перечень команд и критерии контроля их прохождения, разработаны алгоритмы информационного взаимодействия имитаторов бортовых систем. Разработаны графические интерфейсы программной инфраструктуры имитационного моделировании бортовой аппаратуры спутниковых систем, основанной на стандарте SMP (Simulation Model Portability). Выполнены исследования по оцениванию различных аспектов кибербезопасности информационно-телекоммуникационных систем. Применены методы кластерного анализа больших данных о доступе пользователей к интернет-сервисам, исследованы способы визуализации полученных результатов. Предложена методика анализа использования ресурсов сети и выявления аномалий, способствующих возникновению угроз кибербезопасности. Исследованы методы интеграции существующих систем информационной безопасности, разработана функциональная схема универсальной сигнатурной системы управления событиями информационной безопасности. Проведено развитие методики разработки защищенных web-приложений, предложен метод интегральной оценки защищенности web-приложений на основе векторов групповых оценок критериев международного стандарта Advanced Security Verification Standard.Разработаны статистические методы распознавания образов и восстановления многомерных зависимостей в условиях больших выборок неоднородных данных, основанные на дискретизации области их определения, принципах коллективного оценивания и гибридного моделирования. Определены условия асимптотической сходимости соответствующих им решающих функций. На этой основе выявлены аналитические зависимости показателей эффективности оценивания решающих функций от особенностей исходных данных и используемых методов их обработки. Проведён анализ методов оптимизации непараметрической оценки плотности вероятности Розенблатта - Парзена и дискретизации области значений двумерной случайной величины, направленных на повышение вычислительной эффективности исследуемых моделей и алгоритмов. Исследованы структуры геномов хлоропластов и цианобактерий. Для каждого фрагмента генома вычислен частотный словарь троек символов без пересечений. Для каждого генома в 64-мерном пространстве частот построены проекции в пространство первых трёх главных компонент.