Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

№ 6 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Высокоскоростной алгоритм скалярного умножения для проектирования нейронных сетей, сохраняющих конфиденциальность

Лапина М.А., Ширяев Е.М., Бабенко М.Г., Истамов И.

Аннотация

В силу юридических ограничений либо ограничений, связанных с внутренней информационной политикой компаний, зачастую бизнес не доверяет конфиденциальную информацию публичным облачным провайдерам. Одним из механизмов, позволяющих обеспечить безопасность конфиденциальных данных в облаках, является гомоморфное шифрование. Для проектирования решений, использующих нейронные сети, в данных условиях используются нейронные сети, сохраняющие конфиденциальность. Они эксплуатируют механизм гомоморфного шифрования, позволяя таким образом обеспечить безопасность коммерческой информации в облаке. Основным сдерживающим фактором использования нейронных сетей, сохраняющих конфиденциальность, является большая вычислительная и пространственная сложность алгоритма скалярного умножения, который является базовым для вычисления математической свертки. В работе предлагается алгоритм скалярного умножения, который позволяет уменьшить пространственную сложность c квадратичной до линейной, а также уменьшить время вычисления скалярного умножения в 1.38 раза.

Программирование. 2024;(6):3-11
pages 3-11 views

Алгоритмы размещения и запроса к конфиденциальным данным на облаке

Варновский Н.П., Мартишин С.А., Храпченко М.В., Шокуров А.В.

Аннотация

Авторами рассматривается задача PIR (Private Information Retrieval) обеспечения безопасных запросов к базе данных. Ранее авторы рассматривали задачу для базы данных, размещенной на облаке при наличии активного противника, который не вмешивается в выполнение протокола, но может производить атаку с известными открытыми запросами. В предложенных алгоритмах номер бита i представляется в системе счисления по основанию l с числом разрядов d. Предложен алгоритм размещения базы данных на облаке и алгоритм запроса требуемого бита с использованием перестановок в цифрах разряда номера бита, при задании номера бита i в системе счисления по основанию l. Перестановки рассматриваются как секретные ключи шифрования. Приведены оценка коммуникационной сложности и оценки вероятности угадывания номера бита при однократной атаке с известным открытым запросом номера бита i и при атаке с неограниченным числом известных открытых запросов.

Программирование. 2024;(6):12-23
pages 12-23 views

АНАЛИЗ ДАННЫХ

Адаптивный БИХ-фильтр на базе штрафного сплайна

Кочегурова Е.А., Мартынова Ю.А.

Аннотация

Целью данной работы является развитие технологии сплайн-адаптивных фильтров (САФ) для реализации в реальном времени. Предложенный в работе P-САФ на базе рекуррентного штрафного P-сплайна по аналогии с классическим САФ состоит из линейной динамической и нелинейной статической компонентов. Для адаптации P-САФ разработаны вычислительные схемы с различной топологией, что одновременно определяет способ адаптации узлов и вычисления коэффициентов сплайна. Это позволило повысить эффективность P-САФ по сравнению с классическим САФ и сократить вычислительные затраты. Показатель эффективности MSE [dB] для P-САФ при анализе модельных и реальных временных рядов оказался на уровне и выше классического САФ.

Программирование. 2024;(6):24-34
pages 24-34 views

Дискретный алгоритм оптимизации на основе распределения вероятностей с трансформацией целевых значений

Сарин К.С.

Аннотация

Оптимизационные задачи поиска в дискретном пространстве и, в частности, бинарном, где переменная может принимать только два значения, имеют большое прикладное значение. В статье предлагается новый популяционный алгоритм дискретной оптимизации, основанный на распределениях вероятностей переменных. Распределения определяют вероятность выбора дискретных значений переменных при поиске и формируются с помощью трансформации целевых значений решений в их весовые коэффициенты. Работоспособность алгоритма оценивалась на унимодальных и мультимодальных тестовых функциях с бинарными переменными. Результаты эксперимента показали высокую эффективность предлагаемого алгоритма на оценках сходимости и стабильности.

Программирование. 2024;(6):35-47
pages 35-47 views

Оптимизация быстродействия программного обеспечения реализации алгоритмов классификации и привязки деловых документов

Славин О.А.

Аннотация

В работе рассматриваются технологии оптимизации быстродействия программного обеспечения. Методы оптимизации подразделяются на высокоуровневые и низкоуровневые, а также на распараллеливание. Описываемые методы оптимизации применяются к программам и программным системам, реализующим разнообразную обработку информации, в которых неэффективность использования аппаратных ресурсов может присутствовать в большом числе горячих точек. Как пример приведен алгоритм классификации и привязки полей в распознанном образе делового документа. Перечисляются особенности реализации задач классификации и привязки, состоящие в применении созвездий особых текстовых точек и модифицированного расстояния Левенштейна, В качестве OCR была использована система SDK Smart Document Engine и Tesseract. Описано несколько способов оптимизации быстродействия функций классификации и привязки содержимого документа. Также описана оптимизация быстродействия системы сортировки потока изображений деловых документов. Предлагаемые методы оптимизации быстродействия программного обеспечения пригодны не только для реализации алгоритмов обработки изображений, но и для вычислительных алгоритмов, в которых проводится циклическая обработка информации большого объема.

Программирование. 2024;(6):48-58
pages 48-58 views