Файл: 2014.06.02 - Матеріали науково-практичної конференції «Проблеми експлуатації та захисту інформаційно-комунікаційних систем».pdf

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

40 

УДК 004.8 (043.2) 

О.М. Половий 

НТУУ «Київський політехнічний інститут», м. Київ 

АЛГОРИТМ ПАРАМЕТРИЧНОЇ ІДЕНТИФІКАЦІЇ БАЗ 

НЕЧІТКИХ ЗНАНЬ 

У  даній  роботі  розглянуто  алгоритм  ідентифікації  системи  наці-

леної на підтримку прийняття рішень, котра використовує нечітку ло-
гіку  –  бази  нечітких  знань.  Базою  нечітких  знань  (БНЗ)  називається 
сукупність  нечітких  правил  “Якщо  –  то”,  що  описують  взаємозв’язок 
між входами і виходами деякого об’єкта, використовуючи лінгвістич-
ні змінні (ЛЗ). Значення ЛЗ визначається множиною якісних характе-
ристик  –  термів.  Однак,  при  доволі  складній  структурі  модульованої 
системи, сучасні алгоритми ідентифікації БНЗ не дозволяють отрима-
ти  результуючу  оптимальну  БНЗ.  Оптимальна  БНЗ  –  БНЗ  у  якої  для 
всіх  допустимих  вхідних  значень  точність  логічного  виводу  відбува-
ється з мінімальною похибкою. 

Для  підвищення  точності  логічного  виводу  БНЗ  запропоновано 

використовувати  модифікований  генетичний  алгоритм.  Він  є  модифі-
кацією  канонічного генетичного  алгоритму  Джона  Холланда [1].  Мо-
дифікований  алгоритм  застосовується  для  параметричної  ідентифіка-
ції БНЗ. У ньому пропонується приймати за хромосому не одне з пра-
вил  певної  БНЗ,  а  цілу  БНЗ  і  вже  в  подальшому  проводити  операції 
схрещування, відбору та мутації не над правилами, а над БНЗ. Генети-
чною інформацією котра зберігається в хромосомі є множина нечітких 
правил та функції належності всіх термів кожної ЛЗ цієї БНЗ. 

Особливістю  даного  модифікованого  алгоритму  є  оператор  схре-

щування,  при  виконанні  якого  відбувається  обмін  між  хромосомами 
лише  тією  інформацією,  що  стосується  опису  нечітких  правил.  Зна-
чення функцій належності всіх термів для всіх ЛЗ з однієї хромосоми 
залишається  сталим.  За  рахунок  цього  вирішується  проблема,  коли 
правило з однієї БНЗ краще описує предметну область знаходячись в 
іншій БНЗ. Даний модифікований оператор схрещування слід застосо-
вувати разом з загальноприйнятими операторами схрещування в гене-
тичних  алгоритмах,  адже  обмін  інформацією  стосовно  функцій  нале-
жності  термів  в  модифікованому  операторі  схрещування  не  відбува-
ється.  Блок-схема  модифікованого  алгоритму  параметричної  іденти-
фікації БНЗ приведена на рис. 1. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

41 

Рис. 1. Блок-схема модифікованого алгоритму 

У роботі запропоновано модифікований генетичний алгоритм для 

параметричної ідентифікації баз нечітких знань. Використання даного 
алгоритму дозволяє підвищити точність логічного виводу результую-
чої БНЗ. 

Список літератури 

1. Holland  J.  H.  Adaptation  in  Natural  and  Artificial  Systems:  An  Introduc-

tory  Analysis  With  Applications  to  Biology,  Control,  and  Artificial  Intelligence 
J. H. Holland. – The MIT Press, Cambridge, 1992. 

Початок 

Кінець

Створення початкової популяції 

Відбір

Модифіковане схрещування 

Мутації

Виконуються умови кінця 

еволюції? 

Відбір найкращої хромосоми 

Результуюча хромосома 

Вибірка даних для навчання 

Схрещування

ні 

так 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

42 

УДК 004.735 (043.2) 

Є.Ю. Шеремет 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

ДОСЛІДЖЕННЯ СЕРВІСНОЇ ЧАСТИНИ IP-ТЕЛЕФОНІЇ НА 

БАЗІ ТЕХНОЛОГІЇ ASTERISK 

Задача дослідження: розробити та запустити IP-телефонію на базі 

технології Asterisk. 

У  IP-телефонії  є  достатня  кількість  переваг,  щоб  незабаром  по-

ширитися по всій нашій країні, головна перевага послуги – в її деше-
визні.  Нові  технології  дозволяють  значно  ефективніше  використову-
вати найдорожчу частину комунікацій – канали зв’язку. Їх пропускна 
спроможність у багато разів перевищує традиційні (канали одночасно 
використовуються відразу багатьма абонентами). 

Asterisk – відкрита комунікаційна платформа, котра використову-

ється  для  розгортання  програмних  АТС,  систем  голосового  зв’язку, 
VoIP-шлюзів,  організації  IVR-систем  (голосове  меню),  голосової  по-
шти, телефонних конференцій і call-центрів. 

Asterisk  може  взаємодіяти  за  стандартами  Голос-по-IP  [VoIP] 

(SIP,  H.323,  IAX  та  інші),  а  також  з  громадськими  комутованими  те-
лефонними  мережами (Public  Switched Telephone Network  –  PSTN)  за 
допомогою підтримуваного апаратного забезпечення. 

Для використання Asterisk потрібен персональний комп’ютер ар-

хітектури  x86  з  PCI-картою  для  аналогових  портів.  Проте  можлива  й 
альтернатива , що дозволяє отримати ту ж функціональність в малень-
кому,  дешевому,  тихому  пристрої  з  малим  енергоспоживанням.  При-
кладом такого рішення є IP04 – дешева VoIP-система, яка може пере-
давати  телефонні  дзвінки  між  аналоговими  телефонами  або  телефон-
ними лініями і мережею Інтернет.  

Проект  планується  реалізувати  на  кафедрі  телекомунікаційних 

систем  Національного  авіаційного  університету  з  використанням  та-
кого  обладнання:  ПК  (як  серверна  частина),  IP-телефони,  softphone  – 
на  ПК  і  ноутбуки,  маршрутизатор;  який  буде  виступати,  як  ІР-
телефонія, так і лабораторний стенд, на якому буде можливість дослі-
джувати канали зв’язку, трафік, в тому числі і захищеність мережі. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

43 

УДК 621.396.933.4 (043.2) 

Д.В. Ковалевський 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

ОПТИМІЗАЦІЯ ЗАХИЩЕНОГО КАНАЛУ УПРАВЛІННЯ 

ПОВІТРЯНИМ РУХОМ 

На  сьогоднішній  день  єдиним  можливим  шляхом  забезпечення 

ефективного  захисту  мовного  трафіку  у  стандартному  радіоканалі  є 
використання вокодерного утиснення й дискретизацію мовного сигна-
лу  з  наступним  його  шифруванням  засобами,  що  реалізують  один  із 
ефективних алгоритмів криптографічного шифрування 

Вокодерний пакет мовних повідомлень або даних V/D (voice/data) 

складається з чотирьох сегментів: налаштовуючої послідовності, після 
якої  слідують  заголовок,  сегмент  інформації  користувача  та  лінійно 
спадаюча характеристика передавача. Сегмент інформації користувача 
складається  з  192  3-бітних  символів.  При  передачі  в  режимі  мовного 
зв’язку застосовується FEC (пряме виправлення помилок) для аналізу 
вихідних сигналів вокодера. Вокодер забезпечує задовільні характери-
стики  при  BER,  рівному  10

−3

  (при  цільовому  рівні  10

−2

).  В  цілому 

швидкість передачі вокодера, включаючи FEC, дорівнює 4800 біт/с (за 
виключенням  режиму  усічення,  за  якого  швидкість  передачі  складає 
4000 біт/с). 

Некогерентні модеми із багатопозиційною частотно-фазовою мо-

дуляцією  краще  за  інших  підходять  для  вирішення  даної  проблеми. 
Такий  модем, що  використовується  разом  із  низькошвидкісним  воко-
дером  та  ефективним  засобом  криптографічного  захисту  інформації, 
може  являти  компромісне  технічне  рішення,  що  забезпечує  необхід-
ний  для  авіаційних  застосувань  рівень  захисту  мовного  трафіку  без 
втрати якості зв’язку. 

Застосування наведеної технології надало б змогу засобам, які ви-

користовуються  сьогодні  для  передавання  критично  важливої  мовної 
інформації через стандартний авіаційний радіоканал спроможності за-
довольнити норми щодо критеріїв захисту інформації та розбірливості 
прийнятих мовних повідомлень за умов, коли висуваються підвищені 
вимоги щодо забезпечення стабільності зв’язку. 

Н

АУКОВО

-

ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ

ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ТА

ЗАХИСТУ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ

СИСТЕМ» 

2

–

5

 ЧЕРВНЯ 

2014

 Р

.,

Н

АЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

,

 М

.

К

ИЇВ

44 

УДК 621.391 (043.2) 

Л.Л. Грицюк 

Національний авіаційний університет, м. Київ 

ОФІСНА ВІРТУАЛЬНА АТС 

Технологія пакетної передачі голосу по IP мережах (VoIP)  за до-

помогою  ряду  протоколів  і  голосових  кодеків  дозволяє  здійснювати 
дзвінки в рамках однієї локальної мережі, між територіально рознесе-
ними  локальними  мережами,  а  також  на  зовнішню  міську  лінію.  На 
даний момент для здійснення телефонного зв’язку в кожному з пере-
рахованих  вище  випадків  може  використовуватися  не  один,  а  кілька 
протоколів сигналізації і голосових кодеків. 

Вибір конкретного протоколу та кодека робиться виходячи з про-

понованих до мережі IP телефонії вимог, її масштабів і територіально-
го розміщення. Для невеликої організації, що складається з 20 – 40 чо-
ловік  можна  використовувати  безкоштовне  програмне  забезпечення  і 
протоколи з відкритим вихідним кодом для створення телефонної ме-
режі  на  основі  технології  пакетної  передачі  голосу  по  IP  мережах. 
Проте в даному випадку можна зіткнутися з низкою проблем щодо за-
безпечення  якості  обслуговування  і  передачі  голосу,  а  також  з  обме-
женістю використання всіляких сервісів VoIP.  

Кодек  –  це  алгоритм,  який  перетворює  аудіо-сигнали  в  цифрові 

пакети  і  назад.  Кодеки  характеризуються  різними  частотами  дискре-
тизації і розрядністю. У різних кодеках реалізовані різні методи комп-
ресії,  які  засновані  на  різних  вимогах  до  мережевого  навантаження  і 
обчислювальних  ресурсів.  Вибір  найкращого  кодека  для  конкретних 
мережевих умов може істотно підвищити якість передачі звуку. Вибір 
в  мережі  з  вузькою  смугою  пропускання  такого  кодека  з  відмінною 
якістю як G.711 буде помилкою, оскільки якість звуку постраждає че-
рез обмеження в пропускної здатності і втрати пакетів. Якщо пропус-
кна  здатність  мережі  не  перевищує  64  кбіт/с,  то  слід  вибрати  кодеки 
G.729 або G.723, у яких низький бітрейт і високий ступінь стиснення. 
Незважаючи  на  високу  пропускну  здатність  локальної  мережі,  зовні-
шні дзвінки можуть надалі проходити через сегменти з меншою сму-
гою пропускання. У провайдерів ADSL і кабельних мереж пропускна 
здатність  вихідного  каналу  часто  обмежена,  що  призводить  до  його 
перевантаження  при  великій  кількості  одночасних  дзвінків.  У  цьому 
випадку  вузькосмугові  кодеки  будуть  більш  кращі.  Широкосмуговий