Информационные технологии, ИИ / ТГУ 2025

Предложен метод визуализации и программирования параллельных и распределенных вычислений на основе алгоритмической интерпретации классической модели акторов. Описано применение метода для программирования процессов с различными типами коммуникационных топологий, представлены примеры программ на языке С++ в системе Templet, приведены практические задания. Подготовлено на кафедре программных систем.

Учебное пособие составлено на основе курса лекций, который читается автором для студентов IV курса факультета бизнеса Новосибирского государственного технического университета. В нем излагаются такие разделы математического программирования, как линейное программирование, целочисленное линейное программирование и динамическое программирование.

Представлены теоретические основы искусственного интеллекта: информационные аспекты, сведения о бинарной и нечеткой логике, а также методы и модели актуальных направлений искусственного интеллекта, экспертных систем, инженерии знаний, нейронных сетей и генетических алгоритмов. Подробно рассмотрены вопросы практической реализации интеллектуальных систем. Приведено множество примеров, иллюстрирующих разработку и применение рассматриваемых методов и моделей. Особое внимание уделено экономическим задачам.

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования. В пособии изложены методы трехмерного моделирования, технические и программные средства создания ЗD-моделей.

Рассмотрены современные и классические алгоритмы одновременного машинного обучения множества агентов, основанные на теории игр, табличных, нейросетевых, эволюционных и роевых технологиях. Представлено последовательное развитие теоретической модели алгоритмов, базирующееся на марковских процессах принятия решений. Реализация алгоритмов выполнена на языке программирования Python с использованием библиотеки глубокого обучения PyTorch. Средой машинного обучения является компьютерная игра StarCraft II с интерфейсом кооперативного мультиагентного обучения SMAC.

Рассмотрены принципы скрытой передачи информации в различных цифровых объектах. Показаны варианты применения перспективных методов скрытия информации с использованием корректирующих кодов и сетевой стеганографии, позволяющие оценить эффективность вкрапления искусственных ошибок и демонстрирующие возможность обнаружения фактов передачи стегоданных по сетям с архитектурой на основе стека протоколов TCP/IP. Основное внимание уделено организации скрытых каналов передачи данных в телекоммуникационных системах и сетях. Рассмотрены методы и механизмы противодействия передачи информации по таким каналам. Приведены особенности обеспечения скрытности радиотехнических систем и наиболее распространенные сигналы, применяемые для этих целей.

Учебное пособие раскрывает суть методов и средств организации информационного обмена между элементами автоматизированных и информационных систем, показывает современные подходы и технологии построения и использования компьютерных сетей различного масштаба, методов преобразования данных и способов защиты информации.

Изложен ряд основных разделов теории графов, необходимых для разработки моделей объектов и задач дискретной оптимизации. Рассмотрены модели структур сложных систем в виде различного вида графов: ультра-, гипер-, ориентированных и неориентированных, а также формальные постановки задач комбинаторной оптимизации на графах. Описаны особенности и сущность точных методов дискретной оптимизации, таких как жадный выбор, поиск в ширину и в глубину с возвращением, ветвей и границ, Дейкстры, Форда — Фалкерсона и динамического программирования.

Представлены основные классы оптимизационных задач исследования операций и принятия решений. Рассмотрены методы решения задач линейного, нелинейного и целочисленного линейного программирования, теория двойственности в линейном программировании, транспортная задача линейного программирования, матричные игры.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории освещения в компьютерной графики, включая модели локального освещения и алгоритмы затенения. Также рассмотрены и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL, приведены соответствующие примеры. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курса «Компьютерная графика», так и для подготовки к практическим и расчетно-графическим заданиям.

Задача настоящего учебного пособия — помочь студентам в процессе теоретического и практического освоения методов анализа предметных областей. Автор показывает методологию формирования моделей предметной области в самых разнообразных областях науки, техники, знаний для последующего их использования в различных сферах прикладной информатики. Рассматриваются методы системного анализа и структурный подход к моделированию предметной области.

Учебное пособие нацелено на ознакомление будущих специалистов в области менеджмента и экономики с базовыми научными принципами обработки и анализа экономической информации и данных. Рассмотрены типовые методы экономического анализа данных, способы представления экономической информации в аналитических отчетах в совокупности с информационными технологиями их реализации.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

Рассмотрены с полными доказательствами положения основных моделей безопасности компьютерных систем: дискреционного, мандатного, ролевого управления доступом, безопасности информационных потоков и изолированной программной среды. Описан используемый в рассматриваемых моделях математический аппарат. Классические модели дополнены ориентированными на применение в современных компьютерных системах моделями безопасности логического управления доступом и информационными потоками (ДП-моделями). Приведены примеры решения задач на практических занятиях. Изложены методические рекомендации по организации изучения моделей безопасности компьютерных систем. Во втором издании пособия (кроме исправления неточностей и опечаток) включены нескольких дополнительных примеров решения задач для практических занятий и в главе 6 базовая ролевая ДП-модель заменена на мандатную сущностно-ролевую ДП-модель управления доступом и информационными потоками в ОС семейства Linux, на основе которой строится механизм управления доступом в отечественной защищенной операционной системе Astra Linux Special Edition.

В основу курса положены ответы на вопросы: что такое (математическая) модель? как она возможна? и некоторые другие вопросы. В курсе изложена общая методология метода математического моделирования, а также ряд фактурных моделей из различных областей научной деятельности. В курсе устанавливается соответствие методологических детерминантов моделирования и конкретики затронутых предметных областей. В полной мере формализовать процесс генерации моделей не удается. Математические модели, представленные в курсе можно поделить на два больших класса: модели из естественно-научных областей и общественных наук. К естественнонаучным относятся модели: пространственных миграций планктонных организмов, морфогенеза, термогеометрической динамики конечного кристалла, электромагнитного коллектора, турбулентности, общей циркуляции атмосферы, дискретного пространства времени и квантовой электродинамики. К математическим моделям общественных наук относятся: нормативная модель глобальной истории, модель политики с позиции силы, психофизическая модель.