Статья
Моделирование и анализ поведения последовательных реагирующих программ
Автоматы-преобразователи с конечным числом состояний над полугруппами могут служить простой моделью последовательных реагирующих программ. Эти программы работают во взаимодействии с окружающей средой, получая на входе поток управляющих сигналов и выполняя последовательности действий. Как только программа достигает определенного состояния управления, она выдает на выходе текущий результат вычисления. Элементарные действия реагирующей программы можно рассматривать как порождающие элементы некоторой полугруппы, а результат последовательного выполнения этих действий расценивается как элемент полугруппы, представляющий собой композицию этих действий. В данной статье предложен общий подход к решению двух задач анализа вычислений преобразователей такого вида – задачи проверки k-значности конечных преобразователей и задачи проверки эквивалентности k-значных преобразователей. Показано, что обе указанные задач можно свести к задаче поиска опровергающих вершин в ограниченных фрагментах размеченных системах переходов. При помощи предложенного подхода показано, что задача проверки эквивалентности детерминированных конечных преобразователей над полугруппами, которые могут быть вложены в конечно порожденные разрешимые полугруппы, и задача проверки k-значности таких преобразователей разрешимы за полиномиальное время. Кроме того, установлено, что задача проверки эквивалентности k-значных преобразователей разрешима за время, экспоненциальное относительно их размеров.
Пособие содержит необходимые сведения из однородных и неоднородных универсальных алгебр, системы аксиом для основных алгебраических структур (арифметика, моноид, полугруппы, группы, частичное упорядочение, кольца, поля). Описывается аксиоматический язык программирования OBJ3 с примерами программ на этом языке. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, специализирующихся в областях прикладной математики, вычислительной техники, программирования, информатики.
Автоматы-преобразователи в качестве модели последовательных реагирующих программы используются в системном программировании, в компьютерной лингвистике, в криптографии, при проектировании микроэлектронных схем и др. Преобразователь принимает на входе последовательность сигналов и выполняет некоторую последовательность действий, преобразуя тем самым конечные слова входного алфавита в полугрупповое выражение, значения которых и являются результатами вычислений.
Мы рассматриваем автоматы-преобразователи над произвольной полугруппой $S$, которая вложима в некоторую конечно порожденную группу с разрешимой проблемой тождества. Ранее было установлено, что задача проверки $k$-значности конечных автоматов-преобразователей над свободными моноидами разрешима. Затем было показано, что эту задачу можно решить за время, полиномиальное относительно размера преобразователей и был предложен более общий метод анализа поведения автоматов преобразователей над полугруппами, вложимыми в разрешимые группы,. Однако применение этого метода было обосновано только для решения задачи проверки 2-значности автоматов-преобразователей. Цель данной работы - показать, что для любого $k, k\geq 1,$ за полиномиальное время проверять свойство $k$-значности конечных автоматов-преобразователей, работающих над полугруппой, вложимой в конечно порожденные разрешимые группы.
Характерная особенность моделей Крипке и большинства темпоральных логик (PLTL, CTL, PDL, mu-исчисление и др.), используемых в качестве формальных языков спецификации, состоит в том, что элементарные свойства вычислений зависят только от состояний модели, но не от вычислений, которыми достигаются состояния. Однако для стороннего наблюдателя поведение реагирующей системы проявляется в соответствии между последовательностями стимулов (сигналов), которыми внешняя среда воздействует на систему, и откликов (действий), которые вырабатывает или исполняет система в ответ на внешние воздействия. Поэтому при верификации некоторых видов реагирующих систем элементарными свойствами становятся множества конечных последовательностей действий. Это обстоятельство должно быть также учтено при разработке формального языка спецификаций поведения таких систем. В данной статье рассмотрена задача формальной верификации реагирующих систем, моделируемых конечными автоматами-преоб\-разователями. Для спецификации их поведения предложен новый вариант темпоральной логики линейного времени LTL-FL (LTL with Formal Languages). Формальные языки (множества конечных слов фиксированных алфавитов) в формулах LTL-FL используются для представления элементарных свойств вычислений, а также для параметризации темпоральных операторов. Установлено, что задача проверки выполнимости формул регулярного фрагмента FL-LTL на конечных автоматах преобразователях разрешима.
С помощью сетей доказательств исследуется алгоритмическая сложность проблемы выводимости в некоторых фрагментах исчисления Ламбека. Доказана NP-полнота этой задачи для одностороннего фрагмента и для фрагмента без умножения, а также для вариантов этих фрагментов, допускающих пустые антецеденты.
Показано, что задача проверки k-значности конечного автомата-преобразователя, работающего над полугруппой, вложимой в разрешимую группу, может быть решена за время, полиномиальное относительно размера автомата.
Книга содержит необходимые сведения из универсальных и классических алгебр, системы аксиом для основных алгебраических структур (группоид, моноид, полугруппы, группы, частичные порядки, кольца, поля). Описываются основные криптографические алгоритмы. Рассматриваются ставшие классическими помехоустойчивые коды – линейные, циклические, БЧХ. Приводятся алгоритмы проектирования таких кодов. В основу книги положен многолетний опыт преподавания авторами дисциплины «Дискретная математика» на факультете бизнес-информатика, на факультете компьютерных наук Национального исследовательского университета Высшая школа экономики и на факультете автоматики и вычислительной техники Национального исследовательского университета Московский энергетический институт. Книга предназначена для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», 09.03.02 «Информационные системы и технологии», 09.03.03 «Прикладная информатика», 09.03.04 «Программная инженерия», а также для ИТ-специалистов и разработчиков программных продуктов.
Журналы событий, сохраняемые современными информационными и техническими системами, как правило, содержат достаточно данных для автоматизированного восстановления моделей соответствующих процессов. Разработано множество алгоритмов для построения моделей процессов, проверки соответствия фактического поведения системы модельному, сравнения моделей процессов, и т.д. Однако возможность быстрого анализа выбираемых пользователями частей журнала до сих пор не нашла полноценной реализации. В статье описан метод многомерного хранения журналов событий для извлечения и анализа процессов, основанный на подходе ROLAP. Результатом анализа журнала является направленный невзвешенный граф, представляющий собою сумму возможных последовательностей событий, упорядоченных по вероятности их возникновения с учетом заданных условий. Разработанный инструмент позволяет выполнять совместный анализ моделей подпроцессов, восстановленных из частей журнала путем задания критериев отбора событий и требуемого уровня детализации модели.
В монографии приведены результаты исследования, посвященного управлению жизненным циклом информационных систем, а также анализу стандартов, сводов знаний и корпоративных методик, использующихся в ИТ-проектах. Приведены характеристики фаз ЖЦИС из практики управления ИТ-проектами, а также практические рекомендации по управлению такими проектами. Книга предназначена для научных работников, сотрудников научно- технических предприятий и работников государственных органов управлений, а также студентов, аспирантов, слушателей бизнес-школ повышения квалификации и переподготовки кадров. Книга содержит практические рекомендации для руководителей ИТ-проектов, а также сотрудников компаний, занимающихся проектной деятельностью в области ИТ-проектов.
The geographic information system (GIS) is based on the first and only Russian Imperial Census of 1897 and the First All-Union Census of the Soviet Union of 1926. The GIS features vector data (shapefiles) of allprovinces of the two states. For the 1897 census, there is information about linguistic, religious, and social estate groups. The part based on the 1926 census features nationality. Both shapefiles include information on gender, rural and urban population. The GIS allows for producing any necessary maps for individual studies of the period which require the administrative boundaries and demographic information.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений в окрестности его неособой точки z=z0, z0≠0, z0≠∞, при любых значениях параметров уравнения. Показано, что имеется ровно 10 семейств разложений решений уравнения. Все они - по целым степеням локальной переменной z - z0. Из них одно новое; у него произвольный коэффициент при четвертой степени локальной переменной. Одно из семейств однопараметрическое, остальные - двухпараметрические. Доказано, что все разложения сходятся в окрестности (а являющиеся полюсами - в проколотой окрестности) точки z=z0.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра α, β, γ, δ. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → ∞. При α≠0 найдено 10 степенных разложений с двумя экспоненциальными добавками каждое. Шесть из них - по целым степеням x (они были известны), и четыре по полуцелым (они новые). При α=0 найдено 4 однопараметрических семейства экспоненциальных асимптотик y(x) и 3 однопараметрических семейства сложных разложений x=x(y). Все экспоненциальные добавки, экспоненциальные асимптотики и сложные разложения найдены впервые. Также уточнена техника вычисления экспоненциальных добавок.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → 0. Получено 27 семейств разложений решений уравнения. 19 из них получены из разложений решений шестого уравнения Пенлеве. Среди остальных 8 семейств одно было известно раньше, ещё одно может быть получено из разложения решения третьего уравнения Пенлеве. Новыми являются 3 семейства полуэкзотических разложений, 2 семейства сложных разложений и семейство степенно-логарифмических разложений.
Электронное издание является сборником материалов международной научно-практической конференции "Теория активных систем" (ТАС-2014)