Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
14 results
Search Results
Item Комбінаторна оптимізація систем нейромережевого криптографічного захисту даних(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-28) Різник, В. В.; Riznyk, V. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозглядається проблема підвищення надійності криптографічного захисту даних в нейромережевих системах з гнучким налаштуванням для забезпечення можливості шифрування (дешифрування) та пересилання повідомлень за допомогою використання сучасних методів комбінаторної оптимізації. В основу комбінаторної оптимізації покладено принцип оптимальних структурних відношень, суть якого полягає в досягненні максимальної різноманітності системи за встановлених обмежень на число структурних елементів і їх взаємного розміщення в просторі-часі. Запропоновано використати для нейромережевого захисту даних сигнально-кодові послідовності, які характеризуються високою завадостійкістю і низьким рівнем функції автокореляції. Здійснено порівняльний аналіз запропонованих послідовностей з класичними кодами. Встановлено взаємозв'язок між інформаційними параметрами оптимізованих сигнально-кодових послідовностей, за яких мінімізується значення функції автокореляції таких послідовностей та досягається їх максимальна коректувальна спроможність. Для криптографічного шифрування (дешифрування) даних запропоновано використати кодові послідовності, в яких кількість різнойменних бінарних символів відрізняються між собою не більше, ніж на один символ, що дає змогу мінімізувати значення функції автокореляції кодованого сигналу при фіксованій розрядності кодових послідовностей. Окреслено можливість формування шифрування (дешифрування) повідомлень шляхом використання різного виду оптимізованих сигнально-кодових послідовностей залежно від поставлених вимог до функціонування системи нейромережевого криптографічного захисту даних за конкретних умов забезпечення необхідної надійності охорони зашифрованих повідомлень з урахуванням обмежень на тривалість надсилання та рівня шумів в каналах зв'язку.Item Порівняльний аналіз ефективності монолітного та циклічного завадостійких кодів(Видавництво Львівської політехніки, 2021-10-10) Різник, В. В.; Скрибайло-Леськів, Д. Ю.; Бадзь, В. М.; Глод, С. І.; Кулик, Ю.-М.; Лях, В. В.; Романюк, Н. Б.; Ткачук, К. І.; Українець, В. В.; Riznyk, V. V.; Skrybajlo-Leskiv, D. Y.; Badz, V. M.; Hlod, C. I.; Liakh, V. V.; Kulyk, Y.-M.; Romanjuk, N. B.; Tkachuk, K. I.; Ukrajinets, V. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityЗдійснено порівняльний аналіз ефективності монолітного та циклічного завадостійких кодів, побудованих на “ідеальних кільцевих в’язанках” (ІКВ), які становлять теоретичну основу для синтезу математичної моделі завадостійкого кодування даних, віддзеркалюючи властивості гармонійної розбудови реального простору. ІКВ – це кільцева послідовність цілих додатних чисел, які формують натуральний ряд на їх множині послідовним додаванням останніх. Модель ґрунтується на сучасній теорії комбінаторних конфігурацій і може знайти широке наукове поле для розвитку фундаментальних і прикладних досліджень у сфері інформаційних та інфокомунікаційних технологій, пов’язаних із методами перетворення форми інформації, зокрема використанням багатовимірних комбінаторних структур, алгоритмів синтезу кодів з урахуванням особливостей кожного з них залежно від критеріїв оптимізації та встановлених обмежень системи кодування даних. Монолітний ІКВ-код вигідно відрізняється від класичних кодів простотою виявлення та виправлення помилок завдяки формуванню дійсних кодових слів у вигляді нероздільних послідовностей однойменних символів, що дає змогу швидко розпізнавати помилкові та відновлювати правильні слова за мажоритарним принципом об’єднання усіх однойменних символів у єдиному пакті. Циклічний ІКВ-код належить до категорії завадостійких нероздільних кодів, які вигідно відрізняються від поліноміальних циклічних кодів спрощеними обчислювальними процедурами кодування-декодування, тоді як основною перевагою монолітного коду є його самокоректувальна спроможність із елементами машинного інтелекту. Обидва кластери завадостійких кодів становлять спільну математичну платформу для дослідження та формування двох різновидів систем кодування даних: 1) у мінімізованому базисі монолітних двійкових кодів у вигляді нероздільних пакетів однойменних символів з ваговими розрядами, значення яких відповідають числам ІКВ; 2) оптимізованих циклічних ІКВ-кодів. Виняткові властивості обох згаданих вище кодів є природним відображенням їх унікальності, що дає змогу вдосконалювати системи завадостійкого кодування, шифрування та швидкісного опрацювання інформації. Технічна унікальність монолітних ІКВ-кодів відкриває нові можливості для швидкого опрацювання великих масивів даних. Своєю чергою, оптимізовані циклічні ІКВ-коди вигідно відрізняються від кодів БЧХ завдяки спрощенню декодування, не поступаючись цим кодам за кількістю виявлених і виправлених помилок. Здійснено оцінювання ефективності систем кодування даних монолітним і циклічним ІКВ-кодами за завадостійкістю, потужністю методу, швидкістю пересилання даних.Item Підвищення ефективності циклічних кодів методами комбінаторної оптимізації(Видавництво Львівської політехніки, 2020-09-23) Різник, В. В.; Скрибайло-Леськів, Д. Ю.; Riznyk, V. V.; Skrybaylo-Leskiv, D. Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозглянуто методи підвищення ефективності циклічних кодів, побудованих на підставі комбінаторних конфігурацій типу "ідеальних кільцевих в'язанок" (ІКВ) за трьома чинниками – коректувальною здатністю, потужністю методу кодування та складністю процедури декодування. В основу методики покладено принцип комбінаторної оптимізації, який ґрунтується на алгебричній теорії впорядкованих цілочислових послідовностей з кільцевою структурою, причому усі числа разом з усіма сумами поруч розміщених чисел вичерпує значення чисел натурального ряду. Запропоновано два теоретично обґрунтовані підходи до підвищення завадостійкості циклічних кодів: впровадженням оптимізованого ІКВ-коду та монолітно-групового. Оптимізований циклічний ІКВ-код вигідно відрізняється від решти кодів цього класу вищою корегувальною здатністю при тій же довжині кодових слів. Оптимізовані ІКВ-коди становлять велику групу циклічних кодів, побудованих на комбінаторній різноманітності математичних моделей з добором відповідного співвідношення між параметрами коду для досягнення його заданих технічних характеристик. Завадостійкі монолітно-групові коди належать до групи самокоректувальних кодів з кільцевою структурою та ймовірнісною оцінкою рівня завадостійкості. Ця властивість дає змогу за мажоритарним принципом миттєво виявляти певну частину, або усі хибні символи у кодовому слові. Здійснено математичні розрахунки для обчислення оптимізованих співвідношень між параметрами циклічних ІКВ-кодів, за яких вони досягають максимальної коректувальної спроможності. Розглянуто і проаналізовано алгоритм побудови та збільшення потужності методів кодування оптимізованих завадостійких ІКВ-кодів. Наведено конкретні приклади підвищення ефективності циклічних кодів методами комбінаторної оптимізації з відповідними розрахунками і таблицями. Проведено порівняльний аналіз ІКВ-кодів з кодами Голея та Боуза-Чоудхурі-Хоквінгема (БЧХ) за коректувальною здатністю, потужністю методу кодування та обчислювальною складністю процедур декодування. З'ясовано переваги та недоліки циклічних і кільцевих монолітно-групових ІКВ-кодів порівняно з класичними аналогами. Окреслено перспективи використання результатів дослідження в задачах інформаційно-комунікаційних технологій.Item Оптимальні структурні пропорції в інформаційних системах і задачах стандартизації(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2002-03-26) Різник, В. В.; Бандирська, О. В.; Велика, О. Т.; Національний університет «Львівська політехніка»; Аграрно-технічна академія, м. БидгощРозглядається метод оптимальних структурних пропорцій (ОСП), який базується на теорії комбінаторних конфігурацій, та можливості його застосування в задачах інформатики і стандартизації. Метод дає змогу поліпшувати якісні характеристики пристроїв і систем інформаційно- вимірювальної техніки та оптимізувати нормативну базу виробництва. Розглядаються алгебричні моделі ОСП.Item Комбінаторний метод мінімізації булевих функцій(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Різник, В. В.; Соломко, М. Т.; Riznyk, V. V.; Solomko, M. T.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозглянуто нову процедуру алгебри логіки – суперсклеювання змінних, яка здійснюється за наявності у структурі таблиці істинності повної бінарної комбінаторної системи з повторенням або неповної бінарної комбінаторної системи з повторенням. Ефективність алгебричної операції суперсклеювання змінних істотно спрощує алгоритм мінімізації булевих функцій, що уможливлює мінімізацію функцій з кількістю змінних до 10.Item Перспективи розвитку інформаційних технологій на векторних монолітних кодах(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Різник, В. В.Розглядається новий різновид позиційних завадостійких кодів - монолітних, перевагою яких є простота виявлення помилок, завдяки гуртуванню однойменних символів у вигляді монолітних блоків, сформованих за принципом “оптимальних структурних пропорцій” (ОСП). Досліджується теоретичний зв'язок монолітних кодів з комбінаторними структурами та розкриваються перспективи розвитку векторних інформаційних технологій. A new class of the positional noise immunity codes – monolithic, which advantage is detecting simplicity due to grouping the same symbols as the monolithic blocks formed by “Optimum Structural Proportions” (OSP) principle is regarded. Theoretical connection of the monolithic codes with combinatorial structures is researched, and perspective for vector information technologies is developed.Item Синтез ідеальних кільцевих в'язанок методом супровідних матриць(Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2004) Велика, О. Т.; Міщенко, М. С.; Різник, В. В.На основі методу супровідних матриць поліномів та відповідних алгебричних перетворень з урахуванням властивостей циклічних груп в розширених полях Галуа розроблено вдосконалений алгоритм синтезу ідеальних кільцевих в'язанок. Ці алгебричні конструкції можуть бути застосовані для проектування кодів зі самоконтролем. Innovative synthesis of the Ideal Ring Bundles based on the polynomials accompany matrix method, including a property of cyclic groups in extensions of Galois fields and the appropriate algebraic techniques have been designed. These algebraic constructions provide opportunity to apply them to self-checking code design.Item Оптимальні коди на векторних комбінаторних конфігураціях(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Різник, В. В.Розглянуто концепцію оптимізації систем кодування на основі векторних комбінаторних конфігурацій, а саме моделей на ідеальних векторних кільцях. Більше того, оптимізація втілена у ці моделі. Метою є поліпшення якісних показників багатовимірних векторних інформаційних технологій і обчислювальних систем стосовно прискорення опрацювання та пересилання векторних даних з автоматичним виправленням помилок і захисту даних від несанкціонованого доступу на основі використання властивостей різноманітності багатовимірних комбінаторних конфігурацій та теорії скінченних циклічних груп. Розглянуті деякі проблеми комп’ютерної інженерії та інформаційних технологій, які стосуються використання математичних методів оптимізації систем на основі дво- й багатовимірних комбінаторних конфігурацій (tD-ІКВ). Особливій увазі підлягають представлення двовимірних ІКВ у вигляді векторних циклічних груп та їхніх численних ізоморфних перетворень з використанням теоретичного зв’язку цих математичних моделей із загальновідомою теорією циклічних різницевих множин. Наведено приклад оптимальної системи кодування двовимірних векторів за двома координатними осями двовимірної сітки, яка покриває поверхню тора. Показана можливість проектування високоефективних систем оптимальних монолітних векторних кодів, які забезпечують кодування даних з використанням комбінаторної оптимізації. Наведено визначення кільцевих монолітних векторних кодів, таких як оптимальний числовий кільцевий код, оптимальний двовимірний кільцевий код, а також оптимальний багатовимірний кільцевий код. Ці методи проектування дають змогу формувати оптимальні дво- і багатовимірні системи кодування векторів з меншим числом кодових комбінацій, ніж у звичайних системах без зменшення потужності коду та погіршення решти робочих характеристик системи при забезпеченні їх високої корегувальної спроможності. Concept of coding systems optimizations based on vector combinatorial configurations (the Ideal Vector Rings models), with the optimization being embedded in the underlying combinatorial models, is regarded in this paper. This paper is aimed at improving the qualitative indices of multidimensional vector data information technologies and computer systems with respect to transmission speed of vector data with automatic error correction, and data security using a variety of multidimensional combinatorial configuration and finite cyclic group theory. Some problems of computer engineering and information technologies which deal with profitable use of mathematical methods for optimization of coding systems based on the two-and multidimensional Ideal Ring Bundles (tD-IRB)s are regarded with special attention being paid to interpretations of multidimensional Ideal Ring Bundles as vector cyclic groups and its numerous isomorphic transformations using theoretical relation of the mathematical models with reference to the well-known cyclic difference sets theory. The possibility for design of high performance systems of the optimal monolithic vector coding systems which provide vector data coding in torus frame of reference using combinatorial optimization is shown. It is proved that the proposed techniques provide design of high performance vector data coding and control systems using combinatorial optimization. Definitions of the Ring Monolithic Vector Codes are given such as Numerical Optimum Ring Code, Two-dimensional Optimum Ring Code and Multidimensional Optimum Ring Code. These design techniques make it possible to configure optimal two- and multidimensional vector coding systems using fewer code combinations in the system, while maintaining or improving on code size and the other significant operating characteristics using high speed corrected coding possibility of the system.Item Моделі оптимальних інформаційних систем на двовимірних комбінаторних конфігураціях(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Різник, В. В.Стаття стосується системотехніки, її мета – поліпшення якісних показників векторних інформаційних технологій і систем з векторними характеристиками (наприклад, кодування двовимірних векторних даних) за надійністю, швидкодією та іншими важливими робочими параметрами системи на основі теорії комбінаторних конфігурацій, а саме ідеальних кільцевих в’язанок (ІКВ). Розглянуто деякі проблеми комп’ютерної інженерії та інформаційних технологій, які стосуються використання математичних моделей і методів оптимізації систем на основі двовимірних комбінаторних конфігурацій, таких як двовимірні ідеальні кільцеві в’язанки (2D-ІКВ). Властивості цих моделей корисні, зважаючи на узагальнення цих методів і результатів щодо поліпшення й оптимізації більшого класу технічних пристроїв чи інформаційних систем. Оптимізація закладена у згаданих комбінаторних моделях. Описано одновимірну графічну модель цієї системи з оптимальним розміщенням структурних елементів у просторово розподіленій системі на послідовно впорядкованих за кільцевою топологією додатних цілих числах, а також двовимірну модель таких систем з оптимальним розміщенням елементів, з використанням векторних кільцевих послідовностей. Наприклад, ці методи проектування дають змогу формувати 2D систему кодування векторів з меншою кількістю кодових комбінацій як у звичних системах, тоді як потужність коду зберігається за високої швидкості виправлення помилок системи кодування. Особлива увага приділяється геометричним інтерпретаціям двовимірних ідеальних кільцевих в’язанок та їхнім групам перетворень з використанням теоретичного зв’язку 2D-ІКВ з теорією циклічних різницевих множин. Для ілюстрації згаданих математичних моделей систем наведено графічні схеми побудови оптимального двовимірного розміщення елементів на площині з розмірами 2×3 і 3×4. Наведено приклади оптимізації двовимірних систем кодування векторів на основі 2D-IКВ. Показано, що пропоновані моделі забезпечують проектування векторних систем кодування даних і систем керування, використовуючи комбінаторну оптимізацію, а також ці методи розгорнуті для синтезу нерівномірно розріджених антенних решіток з низьким рівнем бічних пелюстків. This paper belongs to the field of systems engineering and is aimed at improving the qualitative indices of vector data information technologies (e.g. 2D vector data coding design) with respect to reliability, precision and other significant operating characteristics of the systems based on the combinatorial configurations theory, namely the Ideal Ring Bundles (IRB)s. Some problems of computer engineering and information technologies which deal with profitable use of mathematical models and methods for optimization of systems based on the two-dimensional combinatorial configurations such as 2D Ideal Ring Bundles (2D-IRB)s are regarded. Properties of underlying models favorably to do taking account of generalization of these methods and results to the improvement and optimization of a larger class of engineering devices or information systems. The optimization has been embedded in the underlying combinatorial models. One-dimensional graphic model of the system with optimal placement of structural elements in spatially distributed systems for ring topology sequences of positive integers as well as two-dimensional model of such systems with optimal placement of elements using vector ring sequences is depicted. For example, these design techniques makes it possible to configure 2D vector coding systems using fewer code combinations than at usual systems, while maintaining on the code size using high speed corrected coding system. Special attention pays to geometric interpretations of two-dimensional Ideal Ring Bundles and its transformation groups using theoretical relation of the 2D-IRBs with reference to the cyclic difference sets theory. To illustrate the underlying mathematical models of the system for constructing optimal 2D arrangement of elements over 2×3 and 3×4 references graphic charts of these models are given. Set of examples show the possibility of optimizing two-dimensional vector code systems based on 2D-IRBs. It is shown the proposed models provide design of high performance vector data coding and control systems using combinatorial optimization as well as these methods are developed for the synthesis of non-uniformly spaced thinned antenna arrays with low level of side lobes.Item Багатовимірні моделі систем кодування на симетричних та асиметричних групах(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Різник, В. В.Стаття стосується системотехніки, має своєю метою поліпшення якісних показників інформаційних технологій і систем з багатовимірними характеристиками (наприклад, кодування векторних даних) за надійністю, швидкодією та іншими важливими робочими параметрами системи на основі теорії комбінаторних конфігурацій, а саме принципу оптимальних циклічних пропорцій (ОЦП). Розглянуто деякі проблеми комп’ютерної інженерії та інформаційних технологій, які стосуються використання математичних моделей і методів оптимізації систем на основі багатовимірних комбінаторних конфігурацій, таких як ідеальні кільцеві в’язанки (ІКВ). Властивості згаданих моделей добре узгоджуються з фундаментальними законами співвідношення симетрії та асиметрії. Обговорена комбінаторна модель взаємного доповнення відношень двовимірних однорідних полів та їх багатовимірних перетворень з можливістю відтворення максимального числа комбінаторних варіантів неоднорідних підполів цих полів як гіпотетично єдиного “універсального інформативного поля гармонії” [1]. З цих міркувань дослідження розпочато з унікальних геометричних властивостей обертової симетрії як доповнювання асиметричних комбінаторних структур та багатоманітних їхніх ансамблів. Показано можливість застосування нового класу просторових груп із застосуванням багатовимірних симетричних і несиметричних комбінаторних конфігурацій для кодування векторних даних з мінімальним числом вагових розрядів. Розглянуто взаємозв’язок симетричних і асиметричних груп з алгебричними структурами полів Ґалуа. This paper belongs to the field of systems engineering and is aimed at improving the qualitative indices of information technologies or systems with multidimensional characteristics (e.g. vector data coding design) with respect to reliability, precision and other significant operating characteristics of the systems based on the combinatorial configurations theory, namely the principle of optimal cyclic proportions (OCP). Some problems of computer engineering and information technologies which deal with profitable use of mathematical models and methods for optimization of systems based on the multidimensional combinatorial configurations such as Ideal Ring Bundles (IRB)s are regarded. Properties of the mentioned models correlate favorably with fundamental laws of symmetry and asymmetry interrelation. Special attention is paid to geometric interpretation of symmetric groups and its asymmetric subgroups interrelations. The combinatorial model of the complementary relations of 2D uniform fields and its multidimensional transformations with an ability to reproduce the maximum number of combinatorial varieties of complementary non¬uniform subfields of the fields as the hypothetically unified “universal informative field of harmony”[1] is discussed. In view of this, the study was started from the remarkable properties of geometric circular symmetry as the complementary combinatorial asymmetrical structures and multivariable of its ensembles. The possibility for application of a new class of spatial groups using multidimensional symmetrical and non-symmetrical combinatorial configurations or vector data coding with minimal number of the weight digits is shown. Mutual connection of the symmetrical and asymmetrical groups with algebraic structures in Galois fields is regarded.