No abstract

Физические процессы рассеяния электромагнитных волн и процессыпорождения аномалий при передаче информации в сетевых каналах связирассмотрены с единых позиций преобразований многомерных потоков данных соответствующимиоператорами эволюции, действующими как проекционные операторы. Основаниемработы послужили результаты исследований одного из авторов, посвященныезадачам синтеза объемных голографических фильтров для обработки когерентныхоптических сигналов, задачам локации объектов, движущихся в неоднородной среде,а также результаты совместных работ авторов в областизащиты информации, передаваемой по каналам связи. В настоящей работе делаетсяопределенное обобщение результатов данных исследований. Так,поставлена и решена прямая задача реконструкции стационарного оператора эволюции,описывающего упругое рассеяние когерентного электромагнитного поля напространственных неоднородностях стационарной среды. Показано, что сточностью до малых помех, пропорциональных дисперсии неоднородностей среды,оператор эволюции представляется в виде проекционного оператора или активногофильтра угловых (пространственных) частот поля. На основании полученных результатовнеупругое рассеяние нестационарного электромагнитного поля в нестационарной средерассматривается как его преобразование нестационарным оператором эволюции, такжеимеющим вид проекционного оператора или активного фильтра, но преобразующего временныечастоты поля. По аналогии с задачами рассеяния оператор эволюции в виде проекционногооператора, реконструируемого по наблюдаемым сетевым информационным потокам данных,применяется к описанию процессов порождения аномалий припередаче информации в каналах связи. Оператор эволюции используется дляформирования специальных статистик многомерного процесса, которые возможно использоватьдля его последовательного статистического анализа и классификации. Приводятсяпримеры практического использования этих статистик для обнаружения и классификациианомалий сетевого трафика. В частности, проведен вычислительный эксперимент поформированию статистических распределений значений информативных признаковреального трафика и классификации на их основе различных типов сетевых атак.Результатом экспериментальных исследований стало подтверждениеэффективности метода реконструкции оператора эволюции сетевого трафика.

The architecture of the parallel software constructed on the basis of a design pattern «Bridge», and intended for simulation of multidimensional tasks (network dynamics; compression of multidimensional data, pattern recognition) is considered.T he architecture is based on an object-oriented approach to programming and using design patterns. The hierarchy of the classes realizing methods for the most various solvers is created. For parallel programming on a cluster of Intel Core i5-2300 processors and graphics processors GM206, NVIDIA GeForce GTX 950 cards MPI- and CUDA-technologies are used. Examples of solving some multidimensional problems are given: network dynamics, data compression, pattern recognition. Рассмотрена архитектура параллельного программного обеспечения, построенная на основе шаблона проектирования «Мост» и предназначенная для симуляции многомерных задач (сетевой динамики, сжатия многомерных данных, распознавания образов). Архитектура основана на объектно-ориентированном подходе в программировании и использовании шаблонов проектирования. Создаётся иерархия классов, реализующих методы для самых разнообразных решателей. Для параллельного программирования на кластере процессоров Intel Core i5-2300 и графических процессоров GM206 используются карты (NVIDIA GeForce GTX 950) MPI- и CUDA-технологии. Приведены примеры решения некоторых многомерных задач: сетевой динамики, сжатия данных, распознавания образов.