ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ автономное

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

В.В. КОТЕНКО

К.Е. Румянцев

С.В. КОТЕНКО

 

 

 

МЕТОДОЛОГИЯ

ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО АНАЛИЗА

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

 

Монография

 

 

 

 

 

 

 

Ростов – на – Дону

Издательство Южного федерального университета

2014

 


УДК 459

БКК 76.0

Б 94

 

Рецензенты:

Старший научный сотрудник филиала Военной академии связи, доктор технических наук, профессор И.И. Сныткин.

председатель правления ЗАО ''Институт информационных технологий'', доктор технических наук, профессор И.Д. Горбенко.

 

 

Б 94   Котенко В.В., Румянцев К.Е., Котенко С.В.

Методология идентификационного анализа инфокоммуникационных систем –   Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. – 315 с.

 

В монографии предлагается оригинальный подход к теоретическому обоснованию идентификационного анализа инфокоммуникационных систем. Фундаментальную основу предлагаемого подхода составляют авторские методы теории виртуализации: метод формирования виртуальных информационных образов, метод моделирования оценок виртуальных информационных образов, методы виртуализации информационных процессов, методы виртуализации идентификаторов. Отличительной особенностью монографии является фундаментальное рассмотрение основных аспектов идентификационного анализа телекоммуникаций с последующими исследованиями возможностей практической реализации полученных решений.

Полезна студентам высших учебных заведений, аспирантам и инженерам, специализирующимся в области обеспечения информационной безопасности телекоммуникаций.

 

 

                                                                                          УДК 459

                                                                                 БКК 76.0

                                                                          Б 94

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image005.png Южный федеральный университет, 2014

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image005.png Котенко В.В.Румянцев К.Е. Котенко С.В., 2014

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

1. ОСНОВЫ ПОДХОДА К ТЕОРЕТИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО АНАЛИЗА ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

 

1.1. Концепция и аксиоматический базис

 

1.2. Фундаментальные производные предложения

 

1.3. Виртуализация представления объектов идентификационного анализа

 

2. ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ  АНАЛИЗ  ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО УРОВНЯ

 

2.1.Методика идентификационного анализа с позиций определения разборчивости и избыточности речевых идентификаторов

 

2.2. Алгоритм идентификационного анализа на основе комплексного определения разборчивости и избыточности

 

2.3.Методика информационного вербального текстового идентификационного анализа

 

2.4.Алгоритм идентификационного анализа на основе информационной виртуализации текстовых идентификаторов

 

2.5. Методика идентификационного анализа на основе информационной виртуализации графологических идентификаторов

 

2.6.Алгоритм виртуальной информационной  графологической  идентификации

 

2.7.Методика идентификационного анализа несанкционированного доступа на основе информационной виртуализации видеоидентификаторов

 

3. МНОГОФАКТОРНЫЙ ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

 

3.1. Методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов

 

3.2.Алгоритм многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов

 

3.2.1.Однофакторное тестирование дактилоскопических идентификаторов

 

3.2.2.Однофакторное тестирование персональных идентификаторов

 

3.2.3.Многофакторное информационное тестирование персональных и дактилоскопических идентификаторов

 

3.2.4. Общая характеристика инновационного потенциала метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов

 

3.3. Методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной субвиртуализации биометрических идентификаторов

 

3.4. Алгоритм многофакторного идентификационного анализа на основе комплексной информационной суб-виртуализации вербальных идентификаторов

 

4. АУРИКУЛОДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

 

4.1. Стратегия информационной виртуализации аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

4.2. Методика аурикулодиагностического идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации ушных идентификаторов

 

4.3. Алгоритмд симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

4.4. Алгоритм несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

4.5.Алгоритм ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

4.6. Оценки эффективности аурикулодиагностической аутентификации

 

5. ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ  ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

 

5.1. Идентификационный анализ помехоустойчивого кодирования для непрерывных каналов

 

5.2. Идентификационный анализ процессов телекоммуникации непрерывных сообщений в цифровых информационных системах на основе виртуальных оценок

 

5.3. Идентификационный анализ криптографических алгоритмов с позиций информационных идентификаторов процесса шифрования

 

5.4. Идентификационный анализ криптографических алгоритмов с позиций информационных оценок эффективности шифрования

 

5.5. Идентификационный анализ алгоритмов скремблирования с позиций оценок разборчивости

 

5.6. Идентификационный анализ алгоритмов защиты аудиоинформации с позиций информационных оценок эффективности скремблирования

 

5.7. Идентификационный анализ алгоритмов защиты аудиоинформации с позиций формирования виртуальных информационных образов

 

6. ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ С ПОЗИЦИЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.

 

6.1. Стратегия идентификационного анализа с позиций потенциальной криптографической защиты геоинформационных технологий.

 

6.2. Методика идентификационного анализа на основе информационной виртуализации изображений местоположения объектов для измерения расстояний в ГИС

 

6.3.Алгоритм потенциально защищенной локальной регистрации расстояний в ГИС с позиций идентификационного анализа виртуальных информационных образов изображений местоположения объектов

 

6.4. Алгоритм потенциально защищенной глобальной регистрации расстояний в ГИС с позиций идентификационного анализа виртуальных информационных образов изображений местоположения объектов

 

6.5. Методика идентификационного анализа параметров объектов с позиций информационной  виртуализации изображений местоположения

 

Библиографический список

 

 

 

 

Предисловие

 

Идентификационный анализ инфокоммуникационных систем является комплексным понятием, включающим идентификацию и аутентификацию процессов ввода, обработки и передачи информации на основе информационного анализа идентификаторов. Анализ ситуации, сложившейся в данном научном направлении показывает, что на фоне значительных достижений в части идентификации пользователей в задачах обработки, защиты и передачи информации практически обходится вниманием идентификация (аутентификация) инфокоммуникационных процессов. Следствием этого является отсутствие самого понятия «идентификационный анализ» применительно к телекоммуникации (при достаточно широком и продуктивном применении этого понятия к производственным, маркетинговым и педагогическим системам). Критичность сложившейся ситуации заключается в выявленных в последнее время закономерностях, состоящих в значительном (в ряде случаях определяющем) влиянии пользовательского уровня на эффективность инфокоммуникационных процессов.

В монографии предлагается оригинальный подход к теоретическому обоснованию идентификационного анализа инфокоммуникационных систем. Фундаментальную основу предлагаемого подхода составляют авторские методы теории виртуализации: метод формирования виртуальных информационных образов, метод моделирования оценок виртуальных информационных образов, методы виртуализации информационных процессов, методы виртуализации идентификаторов [1].

Все главы монографии представляют интерес в качестве материалов по информационной безопасности с позиций управления защитой информации   на основе интеллектуального анализа данных и поддержки принятия решения при ситуационном управлении в условиях угроз информационных вторжений с  адаптацией к возможному изменению широкого спектра идентификаторов источников угроз. В них приводятся оригинальные подходы к решению широкого круга задач противодействия угрозам информационных вторжений, теоретически подкрепленные теоремами, следствиями и их доказательствами. Рассмотрение ведется с согласованных единых позиций, в едином стиле и не вызовет разночтения в понимании отдельных сложных вопросов.

Отличительной особенностью монографии является фундаментальное рассмотрение основных аспектов идентификационного анализа телекоммуникаций с последующими исследованиями возможностей практической реализации полученных решений. Это особенно важно в современных условиях, когда исследования в данном направлении приобретают приоритетное значение. С этих позиций представленные в монографии теоретические основы идентификационного анализа инфокоммуникационных систем обеспечат расширение теоретических знаний об особенностях и закономерностях идентификации и аутентификации в телекоммуникациях. Разработанные методы идентификационного анализа обеспечат получение новых научных данных об информационных процессах, что впервые откроет путь к изучению закономерностей влияния пользовательского уровня на эффективность функционирования инфокоммуникационных систем. Созданные на базе разработанных методов идентификационного анализа программные и программно-аппаратные комплексы впервые позволят осуществлять аутентификацию адаптивно к информационному анализу точности идентификации. При этом не накладываются ограничения на вид идентификаторов. Это открывает принципиально новую область возможностей для дальнейшего развития систем информационного противодействия угрозам информационных вторжений, т.к. позволяет формировать информационные образы угроз и с этих позиций осуществлять аутентификацию. Способность формировать информационные и виртуальные образы идентификаторов впервые обеспечивает возможность оценки влияния на эффективность аутентификации информационного поля окружающей среды и открывает путь к практически неограниченному увеличению числа возможных к применению идентификаторов. В результате открывается принципиально новая область возможностей повышения эффективности аутентификации путем адаптации процесса аутентификации к показателям идентификации

Монография опирается на труды отечественных и зарубежных ученых, внесших значительный и общепризнанный вклад в развитие теоретических основ информационной безопасности, информационного противодействия и информационной борьбы, что обеспечивает доступность понимания базовых вопросов ее содержания.

Главы 1, 2. 3, 4, 5, 6, 7, 8 написаны В.В. Котенко, главы 8, 9 –  К.Е. Румянцевым, главы 2. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 – С.В. Котенко

Монография выполнена на основе гос. задания №213.01-11/2014-9, выполняемого Южным федеральным университетом в рамках базовой части государственного задания.

 

 

1.    основы подхода к теоретическому обоснованию ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО АНАЛИЗА ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ  СИСТЕМ

 

1.1. Концепция и аксиоматический базис

 

Разработка и построение научных теорий осуществляется в процессе творчества на основе результатов познания. Познание является одной из важнейших жизненных потребностей человека, которая обеспечивается путем творческой обработки информации об окружающей действительности. Познание невозможно без творчества, как и творчество невозможно без познания.

  Процесс научного творчества можно представить как инъективное отображение вида

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image007.png

 

где XY – совместный ансамбль, объединяющий дискретный ансамбль исходных данных X и дискретный ансамбль способов (алгоритмов) творческого поиска Y; Z – дискретный ансамбль результатов творческого поиска.

  Таким образом, процесс научного творчества можно представить как взаимодействие исходной информации познания, заданной ансамблем X, информации о возможных способах решения, заданной ансамблем Y, и информации результатов поиска, определенной ансамблем Z. При этом выборочные пространства всех ансамблей являются дискретными и определяются конечными множествами:Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image008.png,Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image009.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image010.png. В качестве основы примем две гипотезы.

  Гипотеза 1. Гениальные результаты в процессе научного творчества, в принципе, доступны любому образованному и соответственно теоретически подготовленному индивидууму.

  Гипотеза 2. Признаками гениальности результатов научного творчества являются неожиданность, неординарность, частичное или полное несоответствие здравому смыслу, существующему на момент творчества.

  Правомочность данных гипотез определяется следующим. Прежде всего, согласно существующему в науке правилу никакая гипотеза не может быть однозначно доказана, она может быть однозначно опровергнута. Отсюда гипотеза считается правомочной, пока она не опровергнута. Исходя из этого, в пользу приведенных гипотез говорит отсутствие сколько-нибудь  убедительных аргументов, позволяющих их опровергнуть. Более того, можно привести целый ряд аргументов, подтверждающих правомочность этих гипотез. Для первой гипотезы главнейшей из них является научно установленный факт о крайне низкой эффективности использования человеком потенциальных возможностей своего мыслительного аппарата (мозга). Для второй гипотезы – это исторический опыт появления гениальных открытий и идей. Анализ значительного числа мнений исторически признанных великих ученых о признаках гениальности идей показывает, что практически все из них по своей сути находят отражение в данной гипотезе.

  Установленные гипотезы показывают правомочность следующей аксиомы.

 Аксиома 1. Энтропия ансамбля абсолютно оптимальных решений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image011.png бесконечна, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image012.png 

Согласно аксиоме основным условием оптимальности модели научного творчества (рис.1.3) является равенство энтропии H[Z] бесконечности. Это равенство, как следует из анализа полученной стратегии научного творчества, возможно при бесконечных значениях энтропии H[X]. Таким образом, реализацию данной возможности вполне логично можно рассматривать как путь оптимизации в целом. Как выясняется, существующий подход к научному творчеству не в состоянии обеспечить продвижение на этом пути. Проблема состоит в том, что он изначально предполагает дискретность выборочного пространства ансамбля исходной информации (постановок задач). А это означает, что возможность увеличения энтропии H[X] всегда будет ограничена значением Hmax[X] = logDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image013.pngK, где К – объем выборочного пространства дискретного ансамбля X. При этом условие равенства энтропии H[X] бесконечности требует бесконечных значений K, что противоречит как самой природе дискретных ансамблей, так и практике научного творчества в целом. Опыт научных исследований показывает обязательность ограничений, обусловленных природой исследуемых явлений или процессов и областью исследований, при определении постановок задач. С этих позиций любая попытка увеличения H[X] до бесконечности на практике будет обозначать снятие данных ограничений, что в конечном итоге может привести к постановкам задач, безотносительных к определенным областям исследований. Абсурдность этого в рамках существующих подходов к научному творчеству вполне очевидна. Пренебрежение этой очевидностью отнюдь небезобидно. Значительное и ничем не ограниченное увеличение неопределенности постановок задач в ходе научного творчества обязательно повлечет за собой возрастание неопределенности его результатов, что, несомненно, отразится на стабильности формируемого из них информационного поля познания. Учитывая фундаментальность этого поля относительно самого творчества [1], нетрудно представить, к каким катастрофическим результатам может привести неограниченное возрастание его нестабильности. Научное творчество в данном случае станет являть собой здание, стоящее на зыбком фундаменте познания, прочность которого будет постоянно изменяться, в основном, в сторону уменьшения. Катастрофические последствия этого очевидны. Выявленная проблематичность возможности оптимизации стратегии научного творчества в рамках существующих подходов определяет актуальность задачи поиска, принципиально новых нестандартных подходов. Основу решения данной проблемы, как было уже установлено, должно составлять решение задачи согласования дискретной природы ансамблей, представляющих процесс творчества, с условием обеспечения бесконечно больших значений их энтропий.

  Исходное понятие 1. Виртуализация – это реализация возможного в установленных условиях при отсутствии ограничений на выбор условий.

Введение исходного понятия1 постулирует возможность абсолютно оптимального творчества. Это означает, что абсолютно оптимальное творчество  при  определенных  условиях,  т.е.  виртуально  (лат.  virtualis – возможное при определенных условиях), всегда возможно. Учитывая взаимосвязь процессов творчества и познания, можно считать, что возможность абсолютно оптимального творчества определяет возможность абсолютно оптимального познания. Так же, как возможность абсолютно оптимального познания определяет возможность абсолютно оптимального творчества. Отсюда следует, что условия, обеспечивающие возможность достижения абсолютно оптимального творчества, будут определять условия возможности абсолютно оптимального познания и наоборот.

Исходное понятие 2. Виртуальная аналогизация – это реализация возможного в установленных условиях по аналогии с отличающимся реализованным возможным для аналогичных условий.

 Процесс научного творчества схематично можно представить как взаимодействие исходной информации познания, заданной ансамблем X, информации о возможных способах решения, заданной ансамблем Y, и информации результатов поиска, определенной ансамблем Z. При этом выборочные пространства всех ансамблей являются дискретными и определяются конечными множествами:Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image014.png,Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image009.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image010.png.

Из взаимосвязи процессов творчества и познания следует, что понятию виртуального творчества должно соответствовать понятие виртуального познания [1,5]. При этом с философской точки зрения понятие виртуального познания является первичным.

 

1.2. Фундаментальные производные предложения

 

В рамках принятого в [1] представления процесс творчества характеризуется совместной энтропией H[XYZ]. В классической теории информации известно несколько вариантов определения энтропии H[XYZ], среди которых выделим следующие:

 

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image015.png

(1.1)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image016.png

(1.2)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image017.png

(1.3)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image018.png

(1.4)

 

Приравняв правые части выражений (1.1) и (1.2), а также правые части (1.3) и (1.4), можно получить систему  уравнений вида

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image020.png

  (1.5)

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image021.png

  (1.6)

 

 

Полученную систему уравнений можно рассматривать как модель научного творчества. При этом основным условием оптимальности данной модели, с учетом принятой аксиомы, будет выступать равенство H [Z] =Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image022.png. Ввиду дискретности ансамблей X, Y и Z, что характерно для реальных ситуаций, это  условие можно рассматривать только в качестве ориентира оптимизации стратегии научного творчества, так как максимальная энтропия дискретных ансамблей всегда будет конечной величиной. Поэтому в данном случае в качестве достижимого условия оптимизации может рассматриваться только приближение вида Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image023.png = =Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image024.png. В отличие от условия H [Z] =Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image022.png, которое в сочетании с системой уравнений (1.5) и (1.6) определяет абсолютно оптимальную модель научного творчества, данное равенство в сочетании с той же системой уравнений позволяет получить только относительно оптимальные, т.е. приближённые к оптимальной, модели. Причем степень этого приближения будет тем выше, чем будет больше значение величины Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image025.png.

 Теорема 1.1.1. Пусть X, Y и Z – ансамбли постановок задач, способов решения и решений соответственно. Тогда при уменьшении диапазона значений вероятностной меры ансамбля постановок задач X энтропия ансамбля решений H[Z] будет стремиться к оптимальной Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image026.png.

Доказательство. Запишем выражение для энтропии ансамбля X в предположении взаимонезависимости элементов его выборочного пространства:

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image027.png

(1.7)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image028.png – число возможных постановок задач; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image029.png– вероятность i-й постановки задачи. Докажем, что при уменьшении диапазона возможных значений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image029.png энтропия H[X] будет возрастать.

Для этого без потери общности предположим, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image030.png. Пусть X’ является ансамблем  с вероятностной   мерой Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image031.png где  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image032.png. В данном случае уменьшение Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image033.png на Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image034.pngи одновременное увеличение Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image035.png на Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image034.png можно рассматривать как уменьшение диапазона значений вероятностной меры ансамбля Х при переходе к ансамблю Х’.

Теперь покажем, что при этом будет происходить увеличение энтропии, т.е. H[X’]>H[X]. Для этого рассмотрим разность:

 

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image036.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image037.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image038.png.

 

 

Применив апробированное неравенство Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image039.png, получим:

 

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image040.png

 

откуда следует, что H[X’]>H[X] , т.е. происходит увеличение энтропии. На основании (1.5) увеличение энтропии H[X] будет приводить к увеличению энтропии ансамбля решений H[Z], которое можно рассматривать как её стремление к оптимальной энтропии Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image041.png, т.е. максимальной при заданных параметрах ансамбля Y, что и требовалось доказать.

 Следствие 1.1.1. Энтропия ансамбля решений H[Z] будет относительно оптимальной, если при заданных параметрах ансамбля способов решений Y и совместного ансамбля XZ все компоненты выборочного пространства ансамбля X будут равновероятны.

 Доказательство. В случае равновероятности элементов выборочного пространства выражение (1.8) принимает вид

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image042.png.

 

Покажем, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image043.png, вычислив разность

   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image044.png

 

Применив к каждому слагаемому суммы по x известное соотношение Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image045.png, имеем:

 

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image046.png

 

Последнее неравенство обращается в равенство только тогда, когда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image047.png, т.е. при равновероятных x . Отсюда следует, что при равновероятных элементах ансамбля X его энтропия будет максимальной, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image048.png. На основании (1.5) максимальная энтропия ансамбля X будет определять максимум энтропии ансамбля Z, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image049.png при заданных характеристиках ансамбля Y и совместного ансамбля XZ. Что и требовалось доказать.

Теорема 1.1.2. Пусть X, Y и Z – ансамбли постановок задач, способов решения и решений соответственно. Тогда, если диапазон значений вероятностной меры ансамбля способов решений будет уменьшаться, то энтропия ансамбля решений будет стремиться к оптимальной.

 Доказательство. Запишем выражение для энтропии ансамбля способов решений в виде

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image050.png 

(1.8)                                                    

 

тогда аналогично доказательству теоремы 1.1.1 можно показать, что уменьшение диапазона значений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image051.png вероятностной меры ансамбля Y будет приводить к увеличению его энтропии H[Y]. Увеличение H[Y] на основании (1.7) будет приводить к увеличению энтропии ансамбля решений H[Z], что можно рассматривать как стремление к относительной оптимальной энтропии Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image041.png, т.е. максимальной при заданных параметрах ансамбля X. Что и требовалось доказать.

 Следствие 1.1.2. Энтропия ансамбля решений  будет оптимальной, если при заданных параметрах ансамбля постановок задач X и совместного ансамбля YZ все компоненты выборочного пространства ансамбля Y будут равновероятны.

Доказательство. Аналогично доказательству следствия 1.1.1 можно показать, что в случае равновероятности элементов выборочного пространства ансамбля Y его энтропия будет максимальной: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image052.png, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image053.png. Тогда на основании (1.7) максимальная энтропия ансамбля Y при заданных характеристиках ансамблей X и YZ будет определять максимум энтропии ансамбля решений, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image054.png. Что и требовалось доказать.

 

Теорему 1.1.2 и ее следствия можно трактовать как доказанную целесообразность однозначного отношения ко всем возможным подходам при выборе способа решения, без какого-либо предпочтения к общепризнанным и апробированным.

 Теорема 1.1.3. Пусть X, Y и Z – ансамбли постановок задач, способов решения и решений соответственно. Тогда, если средняя неопределенность выбора способа решения при заданной постановке задачи будет возрастать, то энтропия ансамбля решений H[Z] будет стремиться к оптимальнойDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image054.png.

Доказательство. Средняя неопределенность выбора способа решения при заданной постановке задачи определяется условной энтропией H[Y/X]. Покажем, что при увеличении H[Y/X] энтропия H[Z] возрастает, для этого запишем выражения для энтропии совместного ансамбля XYZ в виде

 

H[XYZ]=H[Y]+H[X/Y]+H[Z/XY],

(1.9)

H[XYZ]=H[X]+H[Y/X]+H[Z/XY].

(1.10)

 

Из равенства правых частей (1.9) и (1.10) получаем

 

 H[Y]=H[X]+H[Y/X]-H[X/Y]. 

(1.11)

 

Учитывая, что при выбранной постановке задачи значения H[X] и H[X/Y] фиксированы, увеличение H[Y/X] на основании (1.11) будет приводить к увеличению H[Y]. В свою очередь, увеличение H[Y] на основании теоремы 1.1.2 приводит к увеличению H[Z]. Таким образом, в конечном итоге увеличение H[Y/X] вызовет увеличение H[Z], т.е. стремление ее к оптимальному значению Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image055.png при заданных характеристиках ансамбля X. Что и требовалось доказать.

Данную теорему можно трактовать как целесообразность снятия ограничений (в том числе и теоретически доказанных на данный момент) при определении способа решения для заданной постановки задачи.

Теорема 1.1.4. Пусть X,Y,Z – ансамбли постановок задач, способов решений и решений соответственно, и пусть энтропии H[X], H[Y/X], H[Z/Y] и H[Y/Z] считаются заданными. Тогда, если условные вероятности  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image056.png постановок задач Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image057.png и способов решений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image058.png удовлетворяет условию

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image059.png             

(1.12)

 

то энтропия  ансамбля  решений H[Z] будет оптимальной (H[Z]= Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image055.png) для заданных характеристик ансамблей X, XY и YZ.

 Доказательство. Запишем выражения для энтропии ансамбля решений H[Z] в виде

 

H[Z]=H[Y]+H[Z/Y]-H[Y/Z].

(1.13)

 

Выражение для H[Y] в (1.13) можно представить как

 

   H[Y]=H[X]+H[Y/X]-H[X/Y],

(1.14)

где

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image060.png

(1.15)

 

Учитывая фиксированный характер H[X] и H[Y/X] в (1.14), максимум H[Y] может быть достигнут при равенстве H[X/Y] нулю, которое достигается при выполнении условия

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image061.png

 

В свою очередь, при фиксированных H[Z/Y] и H[Y/Z] в (1.6), максимум H[Y] будет соответствовать максимуму H[Z]=Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image054.png. Таким образом,  условие (1.12) может рассматриваться как условие обеспечения относительной оптимальной энтропии Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image055.png ансамбля решений для заданных характеристик ансамблей X, XY и YZ. Что и требовалось доказать.

Теорему 1.1.4 можно трактовать, как правило, состоящее в том, что для получения оптимальных решений необходимо избегать многоальтернативности постановок задач при выбранном способе решения. Из теоремы следует, что при априорной неопределенности в постановках задач относительно выбранного способа решения практически невозможно получить оптимальное решение.

Теорема 1.1.5. Пусть X, Y, Zансамбли постановок задач, способов решения и решений соответственно, и пусть энтропии H[X], H[Y], H[Z/X]  и H[Z/Y] считаются заданными. Тогда, если условные вероятности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image062.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image063.pngудовлетворяют условиям

   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image064.png       

(1.16)

или

   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image065.png

(1.17)

то энтропия ансамбля H[Z] будет оптимальной H[Z] = Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image041.png для заданных характеристик ансамблей X и Y.

Доказательство. Из (1.5) и (1.6) следует, что при фиксированном характере H[X], H[Y], H[Z/X]  и H[Z/Y] максимум H[Z] достигается при равенстве значений H/X/Z]  или H[Y/Z] нулю. Запишем выражения для условных энтропий H[X/Z]  и H[Y/Z] в виде

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image066.png,

 (1.18)

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image067.png.

 (1.19)

 

Из (1.18) следует, что равенство H[X/Z] нулю может быть обеспечено только при выполнении условия (1.16). Аналогично, из (1.19) следует, что равенство H[Y/Z] нулю достигается только при выполнении условия (1.17). Таким образом, выполнение условий (1.18) и (1.19) соответствует максимуму H[Z]=Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image041.png при  заданных характеристиках ансамблей X и Y. Что и требовалось доказать.

Данная теорема показывает, что оптимальное решение при заданных характеристиках ансамблей постановок задач и способов решений всегда соответствует одной и только одной постановке задачи или одному и только одному способу решения. Другими словами, одно и то же решение, полученное при различных постановках задачи или различными способами решения, не может быть оптимальным.

Теорема 1.1.6. Пусть X и Y – ансамбли постановок задач и способов решения, соответственно обеспечивающие относительную оптимальную энтропию ансамбля решений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image055.png, и пусть число элементов выборочного пространства ансамбля X соответствует KX. Тогда, при фиксированных характеристиках ансамбля Y, увеличение числа элементов выборочного пространства ансамбля X, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image068.png, всегда и только всегда будет приводить к увеличению относительной оптимальной энтропии ансамбля решений.

Доказательство. На основании следствия 1.1.1, относительная оптимальная энтропия ансамбля решений обеспечивается при максимальной энтропии ансамбля X, т.е.Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image069.pngУвеличение числа элементов выборочного пространства ансамбля X можно рассматривать как формирование нового ансамбля X с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image070.png, а соответствующий ему ансамбль решений, как некоторый новый ансамбль Z с энтропией H[Z’]. Покажем, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image071.png, для этого рассмотрим разность  

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image072.png,

 

 

откуда  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image073.png. Тогда из (1.5) следует, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image074.png всегда будет больше Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image075.png, если Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image076.png. Что и требовалось доказать.

 Следствие 1.1.3. Пусть ансамбль X c выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image077.png элементов соответствует некоторому ансамблю оптимальных решений с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image078.png. Тогда при преобразовании ансамбля X в ансамбль Xпутем добавления в его выборочное пространство некоторого числа Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image079.png элементов всегда существует оптимальный ансамбль Zтакой, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image080.png.

 

 Доказательство. Исходя из (1.6) ансамбль Z при заданных выборочных пространствах ансамблей X и Y будет оптимальным, когда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image081.png. Увеличение числа элементов выборочного пространства X, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image082.png можно трактовать как формирование выборочного пространства некоторого ансамбля X с максимальной энтропией

 

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image083.png

 

Тогда на основании (1.5), для оптимальной энтропии ансамбля решений Z, соответствующего Y, всегда будет справедливо неравенство Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image084.png. Что и требовалось доказать.

Следствие 1.1.4. Если Z является оптимальным ансамблем решений, соответствующим ансамблю постановок задач X с выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image085.png элементов, то его всегда можно рассматривать как результат редуцирования некоторого ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image086.png с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image087.png, путем исключения из выборочного пространства соответствующего ему ансамбля Xнекоторого числа элементов Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image088.png, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image089.png .

 Доказательство. Если ансамбль X задается выборочным пространством Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image090.png, где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image091.png, тогда ансамбль X с выборочным пространством Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image092.png будет однозначно являться результатом редуцирования ансамбля X. Тогда на основании теоремы 1.1.5 ансамбль Z, определяемый ансамблем X, будет однозначно являться результатом редуцирования ансамбля Z, соответствующего X. Что и требовалось доказать.

 Следствие 1.1.5. Если ансамбль X с выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image093.png элементов соответствует некоторому ансамблю оптимальных решений с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image094.png, тогда при увеличении Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image095.pngдо бесконечно больших значений

 

   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image096.png

 

Доказательство. При Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image097.png максимальная энтропияDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image098.png, соответствующая Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image099.png, на основании (1.7) также будет стремиться к бесконечности. Отсюда, на основании (1.5) энтропия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image100.png. Тогда, согласно аксиоме 1, энтропия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image101.png будет стремиться к  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image102.png. Что и требовалось доказать.

 Теорема 1.1.7. Пусть ансамбли X и Y обеспечивают относительную оптимальную энтропию ансамбля решений Z, и пусть число элементов выборочного пространства ансамбля способов решений Y соответствует Ky. Тогда, при фиксированных характеристиках ансамбля постановок задач, увеличение числа элементов выборочного пространства Y, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image103.png, всегда и только всегда будет приводить к возрастанию относительной оптимальной энтропии.

 Доказательство. На основании следствия 1.1.1, относительная оптимальная энтропия ансамбля решений обеспечивается при максимальной энтропии ансамбля Y, т.е.Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image104.png.Увеличение числа элементов выборочного пространства ансамбля Y можно рассматривать как формирование нового ансамбля Y с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image105.png, а соответствующий ему ансамбль решений, как некоторый новый ансамбль Z с энтропией H[Z’]. Покажем, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image106.png, для этого рассмотрим разность

 

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image107.png,

 

откуда  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image108.png. Тогда из (1.6) следует, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image109.png всегда будет больше Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image099.png, если Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image110.png. Что и требовалось доказать.

Следствие 1.1.6. Пусть ансамбль c выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image111.pngэлементов соответствует некоторому ансамблю оптимальных решений с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image094.png. Тогда при преобразовании ансамбля Y в ансамбль Yпутем добавления в выборочное пространство некоторого числа Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image112.png элементов всегда существует оптимальный ансамбль Z’, такой, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image113.png

 

Доказательство. Согласно (1.6) ансамбль Z при заданных выборочных пространствах ансамблей X и Y будет оптимальным, когда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image114.png. Увеличение числа элементов в выборочном ансамбле Y , т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image115.png можно трактовать как формирование выборочного пространства некоторого ансамбля Y с максимальной энтропией

 

   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image116.png.

 

Тогда, исходя из (1.6), для энтропии Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image117.png ансамбля решений Z, определяемого Y, всегда будет справедливо неравенство Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image118.png. Что и требовалось доказать.

Следствие 1.1.7. Если Z является оптимальным ансамблем решений, соответствующим определенному ансамблю способов решений Y , с выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image119.png элементов, то его всегда можно рассматривать как результат редуцирования некоторого ансамбля Zс энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image120.png, путем исключения из выборочного пространства соответствующего ему ансамбля Yнекоторого числа элементов, т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image121.png.

Доказательство. Если ансамбль Y задается выборочным пространством Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image122.png, где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image123.png, тогда ансамбль Y с выборочным пространством Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image124.png будет однозначно являться результатом редуцирования ансамбля Y. Тогда на основании теоремы 1.1.5 ансамбль Z, определяемый ансамблем Y, будет однозначно являться результатом редуцирования ансамбля Z, соответствующего Y. Что и требовалось доказать.

Следствие 1.1.8. Если ансамбль Y с выборочным пространством из Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image125.png элементов является определяющим для некоторого ансамбля оптимальных решений с энтропией Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image099.png, тогда при увеличении Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image125.pngдо бесконечно больших значений энтропия ансамбля решений будет стремиться к абсолютной энтропии, т.е.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image126.png

 

Доказательство. При Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image127.png максимальная энтропия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image128.png, соответствующая Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image094.png, на основании (1.8) также будет стремиться к бесконечности. Отсюда, на основании (1.6) энтропия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image129.png. Тогда, согласно аксиоме 1, энтропия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image130.png будет стремиться к  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image131.png. Что и требовалось доказать.

Доказанные теоремы и следствия позволяют определить выражение для оптимальной относительной энтропии ансамбля решений Z в виде

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image132.png

 

(1.20)

 

(1.21)

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image133.png– разбиения ансамбля Z, определяемые непересекающимися Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image079.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image112.png разбиениями выборочных пространств ансамблей X и Y, соответствующих ансамблю Z.

Представление Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image134.png в виде системы уравнений (1.20), (1.21) является отражением того, что оптимальная относительная энтропия ансамбля решений может быть достигнута как изменением выборочного пространства ансамбля постановок задач при фиксированных информационных характеристиках ансамбля Y, так и изменением выборочного пространства ансамбля решений  при фиксированных информационных характеристиках ансамбля X. Ограничения, накладываемые на информационные характеристики ансамблей X и Y  в (1.20) и (1.21), определяют частный характер данного представления. Однако, как будет показано далее, в большинстве практически важных случаев оно достаточно удобно  и значительно упрощает процесс оптимизации решений. В общем случае при снятии этих ограничений разбиения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image135.png могут быть представлены как проекции ансамбля Z на разбиения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image136.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image137.png совместного ансамбля XY. 

Физически разбиения принято трактовать как квантование выборочных пространств ансамблей [4]. Одним из замечательных свойств квантования [3] является возможность формирования требуемых характеристик получаемого в результате цифрового процесса путем выбора параметров квантования (порогов, уровней и шага квантования) исходного непрерывного процесса. Так как бесконечная энтропия свойственна только непрерывным ансамблям, то следствия 1.1.5 и 1.1.9, устанавливающие необходимость бесконечных энтропий ансамблей X и Y для обеспечения абсолютной энтропии ансамбля решений, с приведенных выше позиций, можно трактовать как необходимость сглаживания выборочных пространств исходных дискретных ансамблей X и Y для получения в результате соответствующих им непрерывных ансамблей. При этом на основании (1.5) и (1.6), определяемый ансамблями X и Y дискретный ансамбль решений Z также становится непрерывным. Так как энтропия этого ансамбля будет бесконечной, то он соответствует ансамблю абсолютно оптимальных решений. Отсюда следует, что любой ансамбль абсолютно оптимальных решений является непрерывным, при этом его энтропия на основании (1.20) и (1.21) может быть определена как

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image138.png

 

(1.22)         

 

                                                                                                 

  Нетрудно заметить, что непрерывный характер ансамбля абсолютно оптимальных решений вступает в некоторое противоречие с Теоремой 1.1.5. Это следует из того, что в случае непрерывности ансамблей X, Y и Z не представляется практически возможным выполнение условий (1.16) и (1.17). Данная проблема может быть решена разбиением (квантованием) выборочного пространства виртуального ансамбля абсолютно оптимальных решений путем разбиения (квантования) выборочных пространств соответствующих ему ансамблей X и Y  таким образом, что энтропия полученного в результате дискретного ансамбля Z будет максимально возможной. Если выборочные пространства непрерывных ансамблей X и Y заданы непрерывными случайными величинами Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image139.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image140.png, то в случае равномерного распределения этих величин функции разбиения выборочных пространств ансамблей X и Y  могут быть представлены в виде

 

               

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image141.png

 

(1.23)

                                                                            

                                                                 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image142.png– нижняя граница i-й области разбиения, Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image143.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image144.png– элементы выборочных пространств, формируемых в результате разбиения.

 Обозначим переход от дискретного ансамбля решений Z  к абсолютно оптимальному ансамблю Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image145.png, заданный (1.22), как процедуру виртуализации, т.е.

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image146.png

(1.24)

 

а переход от абсолютно оптимального ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image147.png к дискретному Z, заданный (1.23), как процедуру девиртуализации, т.е.

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image148.png

(1.25)

Основываясь на фундаментальных производных предложениях, в качестве производных понятий можно сформулировать следующие принципы.

 Производное понятие 1.1.1. Принцип виртуализации: оптимизация любого ансамбля решений Z при заданных ансамблях постановок задач X и способов решения Y может быть достигнута путем виртуализации выборочных пространств ансамблей X или Y и последующей девиртуализацией полученных в результате непрерывных ансамблей на разбиения X и Y, обеспечивающей энтропию дискретного ансамбля решений H[Z’], более высокую, чем H[Z], т.е. Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image149.png.

Производное понятие 1.1.2. Общий принцип виртуальности: любое представление реального объекта, процесса или явления может рассматриваться как проекция определенного виртуального ансамбля абсолютно оптимального представления на разбиения ансамбля постановок задач и способов решений, определяющих данное представление, причем представления различных реальных объектов, процессов или явлений могут являться проекциями одного и того же виртуального представления.

 Принцип виртуализации определяет общий подход к формированию относительно оптимальных решений. Его отличительной особенностью является то, что он открывает принципиально новую область возможностей оптимизации и для  уже известных подходов. При этом не накладывается никаких ограничений на выбор условий и число процедур виртуализации.

 

1.3. Виртуализация представления объектов идентификационного анализа

 

  Основу процессов творчества и познания составляет исходная информация об исследуемых объектах, явлениях или процессах (далее объекты, явления или процессы будут обозначаться общим определением «объекты»). С этих позиций отношения объектов исследования и исследователей представляются в виде схемы коммуникации, где объект исследования выступает в качестве источника информации, а исследователь – в качестве получателя информации. Основу этого представления согласно фундаментальным производным предложениям составляет понятие «ансамбль», составляющими которого являются выборочное пространство и его вероятностная мера. При этом, если выборочное пространство дискретное, то вероятностная мера представляет собой совокупность вероятностей. Если же оно непрерывное, то вероятностная мера соответствует плотности вероятностей непрерывного случайного процесса, составляющего выборочное пространство ансамбля.

Необходимо подчеркнуть, что абсолютное большинство реальных объектов при их включении в ходе оценки в схему коммуникации представляют собой непрерывные источники информации. Таким источникам соответствует непрерывный ансамбль, основу которого составляет непрерывное выборочное пространство. Вследствие этого количество собственной информации об объекте во времени может рассматриваться как некий векторный непрерывный случайный процесс Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image150.png c математическим ожиданием, равным вектору дифференциальных энтропий исследуемых параметров объекта.

Главной особенностью рассматриваемой коммуникации  является то, что восприятие информации об объекте получателем осуществляется квантами. Это объясняется целым рядом причин, к которым, прежде всего, следует отнести специфику функционирования органов чувств человека, а также всегда существующие ограничения на точность и надежность синхронизации измерительных приборов. Образно говоря, исследователь объекта анализирует (наблюдает) не сам процесс Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image151.png, а результат его своеобразного цифрового представления

                         

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image152.png

(1.26)

.

Эта ситуация является типичной для современных подходов к обработке информации об объектах исследования практически во всех областях знаний. Вполне понятно, что в данном случае происходит искажение истинной информации об объекте, вызванное ошибками квантования и дискретизации исходного процесса Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image151.pngпри коммуникации. Последствия этого вполне очевидны: это неточности в теоретических построениях, а иногда и полная их несостоятельность. К сожалению, эти последствия обычно проявляются только через некоторое время, по мере развития научного знания. Учитывая вполне прогнозируемое увеличение возможных масштабов этих последствий в условиях научно-технического прогресса, становится понятной опасность сложившейся ситуации.

Основываясь на проведенных рассуждениях, согласно исходному понятию 1 определим условия виртуализации.

Условие 1.3.1. Количество собственной информации об объекте является вещественной величиной.

Условие 1.3.2. Количество собственной информации об объекте во времени представляет векторный непрерывный случайный процесс.

Условие 1.3.3.  Восприятие информации об объекте осуществляется квантами.

Условие 1.3.4.  Основной задачей получателя информации в ходе исследования объекта является формирование информационного образа источника информации.

Установленный комплекс условий определяет область возможных решений оптимального представления объекта с позиций обоснованных фундаментальных производных предложений. Изменение представления объекта в этих условиях определяется как виртуализация. При этом множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов виртуализации.

Первый этап виртуализации определяется условием 1.2.1 и состоит в инъективном отображении ансамбля источника Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image153.pngв ансамбль Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image154.png:

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image155.png,

(1.27)

 

где элементы выборочного пространства ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image154.pngформируются как

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image156.png

(1.28)

 

Элементы выборочного пространства ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image153.pngявляются векторными величинами Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image157.png, компоненты которых представляют измеряемые или воспринимаемые характеристики исследуемого объекта. Тогда на основании (1.27) первый этап виртуализации заключается в формировании из компонент вектораDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image157.png соответствующих компонент вектора  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image151.png согласно (1.28). Основу определения компонент Jn(t) вектора Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image151.png составляют информационные характеристики параметров исследуемого объекта. Особенность в данном случае заключается в том, что основу определения случайного значения Jn(t) составляет вероятностная характеристика Pu(t) другого случайного значения – значения n-го параметра исследуемого объекта. Образно говоря, понятие количества собственной информации выступает здесь в роли некого виртуального понятия. Таким образом, формирование Jn(t) можно определить как формирование информационного канала виртуализации.

 Второй этап виртуализации определяется условиями 1.3.2 и 1.3.3 и состоит в инъективном отображении ансамбля (1.29) в ансамбль Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image158.png:

 

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image159.png

(1.29)

 

Реализация (1.29) состоит в решении задачи определения оценки Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image160.png исходного процесса Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image151.png по наблюдению  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image161.png, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image162.png.

С позиций обоснованных фундаментальных производных предложений поставленную задачу можно рассматривать как реальную проекцию некоторого виртуального образа, позволяющую получателю свести к минимуму потери от квантования субстанции, формируемой источником. Среди возможных реальных проекций наибольший интерес в нашем случае представляет задача минимизации ошибки квантования в системах с цифровой обработкой сообщений. Виртуальная аналогизация относительно этой задачи позволяет получать достаточно оригинальный подход к решению задачи, определяемой (1.29).

Для простоты изложения данного подхода воспользуемся представлением процесса Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image163.pngв скалярном виде относительно информационного канала виртуализации, учитывая при этом возможность последующего обобщения полученных результатов на векторное представление. Скалярное представление Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image164.png может быть определено как

 

           Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image165.png

(1.30)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image166.png– количество собственной информации некоторого определяющего параметра объекта; SJ(Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image167.png) – спектральная плотность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image168.png; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image169.png=2пf – частота; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image170.png – фаза.

Необходимо подчеркнуть, что представление (1.30) отражает реализации стационарного процесса, удовлетворяющие условиям Дирихле.

Преобразовав (1.30) в тригонометрическую форму, имеем:

 

           Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image171.png

  (1.31)

 

Спектральная функция Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image172.png представляет собой комплексную спектральную плотность, непрерывную на частотном интервале от – ¥  до  ¥. Так как согласно условию 1.2.1  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image173.png– вещественная функция, то спектр этой функции является сопряжено симметричным относительно нулевой частоты и содержит четную действительную и нечетную мнимую части:

 

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image174.png

 

Спектральная плотность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image172.png в выражениях (1.30) и (1.31) показывает плотность распределения значений количества информации, приходящихся на бесконечно малый частотный интервал. В случае стационарности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image175.pngэта спектральная плотность не зависит от времени, и ее так называемая энергетическая форма представления G(f)=2S2(f) может быть определена как

 

             Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image176.png

(1.32)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image177.png(t)корреляционная функция Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image178.png.

Это свойство вполне логично позволяет рассматривать спектральную плотность как некий информационный образ исследуемого объекта. Причем логичность такого представления сохраняется и при нестационарности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image163.png, так как вызванное этим изменение данного информационного образа во времени будет незначительным по сравнению с Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image179.png.

В случае, когда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image180.pngприсущи элементы квантового периодического изменения во времени, выражение (1.31) может быть приведено к виду

 

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image181.png

 (1.33)

 

где h0 – энтропия источника; kW=k2p/T – частоты, вблизи которых сосредоточен спектр процесса Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image182.png; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image183.png= arctg(Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image184.png/Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image185.png) – фаза; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image186.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image187.png ортогональные – случайные компоненты процесса:

 

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image188.png  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image189.png

 (1.34)

 

Из (1.33) видно, что Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image190.pngможет быть представлена как совокупность информационных квазигармонических колебаний с частотами, кратными частоте W, соответствующей периоду T. Если каждую из этих гармоник условно считать виртуальным информационным субканалом, то информационный анализ объекта исследователем предстает как многоканальная схема коммуникации. Отсюда следует, что в данном случае наиболее полное представление об определенном параметре объекта дает его исследование по некоторому множеству параллельно используемых информационных субканалов. Этот вывод остается справедливым и при переходе к случаю непериодического изменения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image190.png, т. е. при переходе от (1.33) к (1.31) путем устремления значения периода T к бесконечности. При этом, как следует из (1.31), в роли информационного субканала будет выступать полоса информационных частотDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image191.png.

Необходимо подчеркнуть, что полученный выше вывод в принципе не является новым. Сама природа пришла к нему гораздо раньше. Примером этому может служить процесс восприятия человеком звуков, когда их спектр разбивается в его слуховом аппарате приблизительно на 6000 полос (каналов), и информация о значениях средних интенсивностей сигналов в этих каналах параллельно поступает в мозг. Отсюда можно считать, что восприятие звуков и придание им определенных образов осуществляется мыслительным аппаратом человека путем параллельного анализа множества информационных субканалов, соответствующих  каждому звуку.

Обращает внимание еще одна особенность, которую можно заметить при анализе приведенных выражений. Информационный образ любого реального объекта, как следует из (1.32), может иметь две явно выраженные составляющие – действительную и мнимую:

 

             Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image192.png

Где

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image193.png

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image194.png

Данная особенность присуща и самому процессу Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image190.png, который, как видно из выражений (1.31) и (1.33), тоже имеет две явно выраженные действительную и мнимую составляющие.

При этом для реальной проекции, взятой за исходную, установлено, что мнимая часть спектра сигнала обращается в ноль ввиду наблюдаемой в данном случае четности корреляционной функции. Согласно общему принципу виртуальности, можно считать, что этот результат будет справедлив и для других реальных проекций, в том числе и для проекции, определенной выражениями (1.30) – (1.34). Отсюда следует, что при традиционном изучении и анализе реальных объектов (явлений) исследователю доступна только действительная часть их информационного образа. Тогда

            Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image195.png

(1.35)

Полученный вывод порождает целый ряд вопросов, выводящих в принципиально новую область научного познания. Прежде всего, что собой представляет мнимая часть информационного образа реальных объектов? Почему мнимую часть информационного образа невозможно измерить в реальных проекциях? Что надо предпринять, чтобы нарушить четность корреляционной функции в (1.34)? Ответы на эти и производные от них вопросы, несомненно, могут составить основу отдельных фундаментальных исследований. Пока же можно с достаточной долей уверенности утверждать, что само существование мнимой части информационного образа реальных объектов закладывает основу дальнейшего совершенствования подхода к их исследованию с позиций теории виртуализации.

 

Выводы

 

1.    Выявленная проблематичность возможности оптимизации стратегии научного творчества в рамках существующих подходов определяет актуальность задачи поиска, принципиально новых нестандартных подходов. Основу решения данной проблемы должно составлять решение задачи согласования дискретной природы ансамблей, представляющих процесс творчества, с условием обеспечения бесконечно больших значений их энтропий.

2.    Виртуализация – это реализация возможного в установленных условиях при отсутствии ограничений на выбор условий.

3.    Виртуальная аналогизация – это реализация возможного в установленных условиях по аналогии с отличающимся реализованным возможным для аналогичных условий.

4.    Согласно дедуктивному методу построения научных теорий аксиома 1 и исходные определения 1, 2 представляют аксиоматический базис теоретического обоснования идентификационного анализа инфокоммуникационных систем.

5.    Фундаментальные производные предложения в виде теорем 1.2.1–1.2.7 составляют теоретический базис обоснования идентификационного анализа.

6.    Любое представление реального объекта, процесса или явления может рассматриваться как проекция определенного виртуального ансамбля абсолютно оптимального представления на разбиения ансамбля постановок задач и способов решений, определяющих данное представление, причем представления различных реальных объектов, процессов или явлений могут являться проекциями одного и того же виртуального представления.

7.    Принцип виртуализации определяет общий подход к формированию относительно оптимальных решений. Его отличительной особенностью является то, что он открывает принципиально новую область возможностей оптимизации и для  уже известных подходов. При этом не накладывается никаких ограничений на выбор условий и число процедур виртуализации.

8.      Количество собственной информации об объекте во времени может рассматриваться как некий векторный непрерывный случайный процесс  c математическим ожиданием, равным вектору дифференциальных энтропий исследуемых параметров объекта.

9.    Установленный комплекс условий 1.3.1–1.3.5 определяет область возможных решений оптимального представления объекта с позиций обоснованных фундаментальных производных предложений. Изменение представления объекта в этих условиях определяется как виртуализация. При этом множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов виртуализации.

10.      Информационный образ любого реального объекта может иметь две явно выраженные составляющие – действительную и мнимую. При традиционном изучении и анализе реальных объектов (явлений) исследователю доступна только действительная часть их информационного образа.

11.     Исследователь, применяя известные подходы, получает, как правило, информацию, искаженную так называемыми шумами квантового представления, что приводит к формированию искаженного информационного образа объекта исследования. Эти искажения будут влиять на достоверность результатов оценки.

12.     Синтезированный алгоритм информационной оценки, минимизирующий влияние шумов квантового представления, является нелинейным алгоритмом, включающим ограничитель с адаптивным изменением порогов относительно наблюдения.

13.     Формирование информационного образа объекта осуществляется путем унификации  компонент вектора оценок собственного количества информации, соответствующих  информационным каналам виртуализации.

14.     Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании компонент вектора оценок собственного количества информации пространственного образа в n-мерном пространстве. При этом не накладывается ограничений на выбор процедуры унификации, что открывает качественно новый уровень возможностей для представления объектов, явлений и процессов.

15.     Информационный образ, полученный при установленных условиях виртуализации 1.3.1–1.3.5, определяется как виртуальный информационный образ или сокращенно – виртуальный образ.

16.     Компьютерная реализация модели виртуального информационного образа позволила разработать семейство программных и программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих принципиально новые решения отмеченных и сопутствующих им задач, а также открывающих неизвестные закономерности, свойственные процессам телекоммуникаций.

17.     Передачу информации от источника к получателю можно представить в виде информационного потока, изначально представляющего поток сообщений. Согласно принятой общей модели передачи информации [1], форма этого потока в ходе передачи подвергается изменениям (преобразованиям).

18.     Виртуализацию информационного потока можно рассматривать как проекцию формы представления информационного потока на выходе преобразования кодирования  на область абсолютно оптимальных решений, заданную условием виртуализации 1.4.1. Переход от общего решения  к конкретным решениям обеспечивается введением условий виртуализации     1.4.2–1.4.4.

 

2. идентификаци­онный анализ пользовательского уровня

 

2.1.Методика идентификационного анализа с позиций определения разборчивости и избыточности речевых идентификаторов

 

Идентификационный анализ с позиций комплексного определения раз­борчивости и избыточности речевых идентификаторов требует определения базового параметра, общего для всей совокупности методов данного класса. Теоретических и практический опыт исследований [1,2,3] показывает, что решение этой проблемы может быть достигнуто, если  таким примером счи­тать среднее количество информации (I). Тогда, учитывая, что стержнем раз­рабатываемой методики должно являться определение разборчивости и из­быточности, остается ответить на вопрос: существуют ли подходы к оценке разборчивости и избыточности, использующие в качестве одного из парамет­ров среднее количество информации? Проведенный поиск в этом направле­нии позволил обнаружить достаточно простой и эффективный подход к оценке разборчивости, основанный на использовании информационных ха­рактеристик [1].

Содержание подхода состоит в следующем. Известно, что смысловая информация в речи формируется в результате изменения мгновенного спек­тра речевого процесса. Экспериментальные исследования речевого процесса показывают, что составляющие его спектра в узких полосах частот при раз­носе средних частот этих полос на 150 — 350 Гц становятся независимыми. Орган слуха человека подобен спектроанализатору параллельного действия. Он содержит набор фильтров, настроенных на разные частоты и соединен­ных с центральной нервной системой, в которой принимаются решения о принимаемых аудиосообщениях. В каждом из таких спектральных информа­ционных каналов осуществляется своего рода автоматическое регулирование усиления. Постоянная времени этой системы регулирования составляет около 1 мин.

Из этого краткого описания речевого процесса и его восприятия следует, что если речевой процесс разделить на составляющие в узких частотных полосках, то среднее количество информации, выделяемое слухом, будет равно сумме средних количеств информации в этих спектральных каналах. Путем экспериментального подбора полос частот для каждого спектрального информационного канала можно добиться равенства средних количеств информации в каналах. С учетом этого выражение для среднего количества информации аудиосообщения, выделяемого слухом, представляется в виде

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image196.png

(2.1)

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image197.png число информационных каналов; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image198.png — спектр сообщения в i-м информационном канале; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image199.png — спектр шума в i-м информационном канале; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image200.png — средняя частота i-го информационного канала; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image201.png — отношение сигнал/шум; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image202.png — коэффициент восприятия информации; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image203.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image204.png — ансамбли переданных и выделяемых слухом сообщений.

Особенностью представления (11.40) является то, что выборочные пространства ансамблей Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image205.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image206.png здесь объединяют определенные логические формы речи. К таким логическим формам могут относиться слова, слоги или фонемы (элементарные логические формы речи).

Определение на основании (1) разборчивости требует решения следующих задач:

1. Установление связи разборчивости речи со средним количеством информации.

2. Равномерное распределение среднего количества информации по спектральным каналам.

3. Определение среднего количества информации в каждом спектральном канале в зависимости от отношения сигнал/шум.

Первая задача решается следующим образом. Пусть Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image207.png ¾ передаваемые логические формы речи ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image208.png, а Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image209.png ¾ логические формы речи ансамбля Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image210.png, воспринимаемые слуховым аппаратом человека. Тогда среднее количество принятой информации будет равно

            Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image211.png,

(2.2)

где составляющие правой части могут быть определены в виде

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image212.png

  (2.3)

Условные вероятности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image213.png зависят от свойств речевого процесса и маскирующего шума. При точном решении задачи необходимо располагать стохастической матрицей ||Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image214.png||. Этой матрицей обычно не располагают, поэтому задача решается приближенно. Указанную вероятность можно выразить через среднюю вероятность правильного приема Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image215.png и ошибочного приема Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image216.png установленных логических форм речи. Здесь Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image217.png¾  разборчивость, измеряемая в процентах, которая в соответствии с установленной логической формой речи может быть словесной, слоговой или фонемной. С учетом этого имеем:

             Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image218.png

(2.4)

Подставив (3) и (4) в (2), получим:

            Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image219.png

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image220.png

 

             Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image221.png.

(2.5)

 

Далее можно определить нормированное среднее (относительно Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image222.png) количество информации по формуле:

               Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image223.png.

(2.6)

Из формулы (6)  с учетом (5) строится график (рис.1) зависимости разборчивости логических форм речи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image224.png от нормированного среднего количества смысловой информации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image225.png, принятой человеком.

Вторая задача, состоящая в равномерном распределении среднего количества информации по каналам спектра речи, решается на основе эксперимента. Суть этого решения состоит в том, что спектр речи с помощью фильтра ограничивается сверху и снизу и каждый раз экспериментально измеряется разборчивость, а затем по кривой (см. рис. 1) определяется нормированное среднее количество информации.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image226.png

Рис. 2.1. Зависимость разборчивости Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image224.pngот нормированного среднего количества информации

 

В результате ряда таких экспериментов строится интегральное распределение нормированного среднего количества информации по частотам, из которого определяются частотные полоски (спектральные каналы) с равным средним количеством информации и их средние частоты Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image227.png. Экспериментально определенные значения этих частот при разделении спектра речи на двадцать каналов (Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image228.png) характеризуются следующими числами (в килогерцах): 0,1; 0,22; 0,32; 0,41; 0,475; 0,55; 0,65; 0,77; 0,88; 0,99; 1,43; 1,85; 2,24; 2,45; 3,23; 3,72; 4,22; 4,76; 5,60; 6,65.

При решении третьей задачи связь среднего количества информации с отношением сигнал/шум в каждом спектральном канале определяется по результатам экспериментальных исследований разборчивости речи при действии шума. Для этого измеряются спектр речи и спектр шума. Далее проводят Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image229.png артикуляционных измерений при разных отношениях сигнал/шум. По графику (см. рис.1) определяют Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image230.png значений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image231.png, соответствующих известным отношениям сигнал/шум. Далее по формуле (1) вычисляются Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image232.png уравнений с Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image232.png неизвестными значениями коэффициента восприятия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image233.png. При этом предполагается, что зависимость коэффициента восприятия от отношения сигнал/шум на всех частотах одинакова. В результате строится график зависимости коэффициента восприятия от отношения сигнал/шум (рис. 2).

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image234.png

Рис. 2.2. Зависимость коэффициента восприятия от отношения сигнал/шум

Решение отмеченных задач позволяет сформулировать алгоритм расчета разборчивости речи, который сводится к следующему:

-      на Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image235.png указанных частотах Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image236.png, соответствующих средним частотам спектральных информационных каналов, рассчитывается отношение сигнал/шум Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image201.png;

-      для каждого спектрального информационного канала по графику (см. рис. 2) определяется значение коэффициента восприятия Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image237.png;

-      по формулам (1) - (6) рассчитывается нормированное среднее количество информации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image231.png и по графику (см. рис. 1) определяется разборчивость Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image238.png.

Необходимо подчеркнуть, что изложенный алгоритм является приближенным. Однако свойственная ему погрешность не превышает нескольких процентов. Приближенный характер алгоритма определяется сделанными предположениями и условиями определения коэффициентов восприятия.

Решение задачи определения избыточности предлагается осуществлять следующим образом. Избыточность ансамбля элементов речевых сообщений, присутствующая в ансамбле идентификаторов определяется как: 

 

        Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image239.png


Отсюда коэффициент избыточности

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image240.png

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image241.png

 

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image242.png


где W – разборчивость; M – количество логических элементов речевых сообщений в выборочном пространстве ансамбля сообщений

Выражения (1)-(7) составляют фундаментальную теоретическую основу методики идентификационного анализа с позиций комплексного определения разборчивости и избыточности речевых идентификаторов. С этих позиций определяется содержание методики:

1.Санкционированный доступ пользователя к системе на основе виртуального речевого  идентификатора, состоящего из речевого идентификатора пользователя (фраза-пароль) и аудио шума (шум-пароль).

2.Идентификация (распознавание) по текущим рабочим идентификаторам, формируемым как результат определения значений разборчивости и избыточности  виртуального речевого  идентификатора.

3.Применение базового рабочего идентификатора в качестве эталона для идентификации при  снятии требований его специальной защиты.

4. Аутентификация, состоящая в защите идентификации от имитационного воздействия (защита от ложных идентификаторов, имитирующих истинные).

5.Оперативное дистанционное изменение базового рабочего идентификатора, не оказывающее влияние на стойкость защиты процесса идентификации.

С учетом этого к основным функциям методики относятся:

1.Защищенная идентификация путем зашумления исходного биометрического речевого идентификатора и последующего формирования виртуального речевого  идентификатора.

2.Определение значений среднего количества информации, разборчивости и избыточности виртуального речевого  идентификатора, которые выступают в роли рабочего идентификатора и базового рабочего идентификатора.

   Особенностью методики является то, что выборочные пространства ансамблей виртуального идентификатора X* является непрерывным, в результате чего обеспечивается его бесконечная энтропия (Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image243.png) для несанкционированного пользователя.

 

2.2. Алгоритм идентификационного анализа на основе комплексного определения разборчивости и избыточности.

 

Основу реализации методики составляет алгоритм идентификационного анализа вида:

1.Задается  Ni  частот  fi, соответствующих средним частотам спектральных информационных каналов (Ni=20) с равным средним количеством информации.

2.Формируется виртуальный речевой идентификатор путем идентификационного зашумления исходного речевого идентификатора.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image244.png

3.На основе спектров сигнала, соответствующего логическому элементу речевого сообщения, и шума рассчитываются отношения сигнал/шум на средних частотах  fi спектральных каналов с равным средним количеством информации.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image245.png

4. Для каждого спектрального канала по графику рис.2 определяется коэффициент восприятия

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image246.png

 

5.По значениям коэффициентов восприятия (1)-(6) рассчитывается среднее количество информации логического элемента речевого сообщения, выделяемое слухом              .

6.Разборчивость логического элемента речевого сообщения, выделяемого слухом, определяется из графика рис.1.

7.Избыточность логического элемента речевого сообщения, выделяемого слухом, определяется  из значения разборчивости на основании (7).

8.Производится комплексная оценка степени соответствия значений разборчивости и избыточности базовым рабочим идентификаторам.

 Алгоритм предусматривает два этапа идентификационного анализа.

1.    Формирование виртуальных и рабочих идентификаторов.

2.    Идентификация и аутентификация.

Первый этап состоит в формировании виртуального  идентификатора, как совокупности речевого идентификатора пользователя (фраза-пароль) и аудио шума (шум-пароль). Из виртуального  идентификатора по приведенному алгоритму определяются значения разборчивости и избыточности, которые определяют базовый (эталонный) рабочий идентификатор (рис.3).

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 2013-08-19_233731

Рис. 2.3. Модель формирования идентификаторов

Второй этап состоит в формировании текущего рабочего идентификатора из виртуального идентификатора пользователя и его сравнение с эталонным рабочим идентификатором пользователя (рис.4).

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 2013-08-19_233830

     Рис. 2.4. Модель идентификации и аутентификации

Главными особенностями алгоритма являются:

1. Для санкционированной идентификации пользователя непосредственно используется только виртуальный идентификатор, который предварительно формируется пользователем в аналоговом виде самостоятельно. При этом бесконечная энтропия непрерывного ансамбля виртуального идентификатора абсолютно исключает возможность продуктивного формирование ложного идентификатора (подделки)..

2. Рабочий идентификатор используется только в качестве эталона для сравнения, что снимает необходимость его специальной защиты.

3. Пользователь может оперативно изменить виртуальный идентификатор, представляя соответствующий ему рабочий идентификатор в качестве  базового (эталонного).

Экспериментальная проверка алгоритма производилась путем его компьютерной реализации в виде программного комплекса идентификационного анализа на основе определения разборчивости и избыточности. (рис. 5).

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image249.jpg

Рис. 2.5. Главное окно программного комплекса идентификационного анализа на основе определения разборчивости

 и избыточности

 

Результаты экспериментального исследования (рис.6) показали, что реализация метода обеспечивает точность идентификации 100% при абсолютной защите идентификаторов (аутентификации).

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image250.jpg


Рис. 2.6. Окно аутентификации

 

Основной отличительной особенностью разработанного комплекса является впервые открывающаяся возможность управления аутентификацией на санкционированном пользовательском уровне. Комплекс впервые позволяет санкционированному пользователю оперативно управлять процессом идентификации для доступа к конфиденциальным ресурсам, охраняемым системами безопасности.

Известные аналоги предложенного алгоритма реализуют речевую идентификацию в основном с позиций анализа спектральных характеристик речи. При этом, существенная нестационарность речевого процесса порождает ряд не решенных до настоящего времени проблем, значительно снижающих эффективность идентификации и аутентификации.  Речевая идентификация с позиций разборчивости и избыточности, впервые реализованная в предложенном методе, снимает эти проблемы. Кроме этого алгоритм впервые обеспечивает абсолютную аутентификацию с возможностью дистанционного управления процессом аутентификации на санкционированном пользовательском уровне.

 

2.3.Методика информационного вербального текстового идентификационного анализа

 

Основу информационного идентификационного анализа вербальных текстовых идентификаторов составляет определение информационных характеристик. Основными информационными характеристиками вербальных текстовых идентификаторов являются: количество информации, информационная емкость (максимальная энтропия), энтропия, избыточность ансамбля U логических элементов идентификатора [1]. Принимая во внимание, что вербальные текстовые идентификаторы формируются некоторым источником информации, задача определения информационных характеристик вербальных текстовых идентификаторов сводится к задаче определения информационных характеристик источника.

Количество информации логического элемента ui ансамбля U определяется из выражения

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image251.png

 

(2.8)

 

 

Среднее количество информации на основании (8) определяется как        

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image252.png

(2.9)

Так как выражение (9) характеризует среднюю неопределенность очередного состояния источника, т. е. неопределенность того, какой логический элемент  он будет генерировать в следующий момент, его также рассматривают как выражение для энтропии источника Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image253.png.

Информационной емкостью источника считается энтропия ансамбля источника с выборочным пространством из М1 элементов для случая их равновероятности взаимонезависимости:

 

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image254.png

(2.10)

 

 

Избыточность источника характеризует информационную нагрузку на логический элемент и определяется как

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image255.png

(2.11)

 

В качестве параметра этой характеристики обычно используют коэффициент избыточности:

 

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image256.png

(2.12)

 

где KU — определяется как коэффициент оптимальности.

Коэффициент избыточности показывает, какая доля возможной информационной емкости на букву алфавита не используется алфавитом. Кроме того, при оценке избыточности дискретного источника определенного языка может использоваться коэффициент стохастичности (вариабельности), характеризующий вероятностные (вариабельные) связи, возникающие в результате эволюционного развития конкретного языка.

        Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image257.png,

(12)

Применение информационных характеристик для идентификационного анализа текстов сталкивается с достаточно серьезными проблемами при определении энтропии: 1) обеспечение соответствие числа элементов в выборочном пространстве ансамбля общему числу логических элементов, которые может формировать источник информации; 2) вычисление вероятностных взаимосвязей между вербальными логическими элементами выборочного пространства ансамбля U. Решение отпеченных и сопутствующих им проблем возможно при применении подходов теории виртуализации [3].

 

С этих позиций сформулируем условия виртуализации:

1.Количество информации является материальной величиной.

2.Полное множество логических элементов анализируемого вербального текста соответствует выборочному пространству некоторого состояния источника. Каждый следующий анализируемый текст этого источника  рассматривается, как другое состояние источника.

3.Последовательность количеств информации Ji , соответствующая последовательности вербальных логических элементов текста, является последовательностью выборок некоторой непрерывной вещественной функции:

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image258.png

(13)

Установленный комплекс условий открывает в возможность решения проблем идентификационного анализа текста на основе информационных характеристик. Наряду с этим открывается возможность определения информационного спектра анализируемого текста:          

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image259.png

(14)

Спектральная плотность   в выражении (14)  показывает плотность распределения значений количества информации, приходящихся на бесконечно малый виртуальный частотный интервал. Так как согласно условию 3 функция   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image260.png вещественная, то спектр этой функции является сопряжено симметричным относительно нулевой частоты и содержит четную действительную и нечетную мнимую части. Действительная часть характеризует вербальную (лингвинистическую) составляющую информации текста, а мнимая часть  невербальную (экстралингвинистическую). Это является теоретическим подтверждением результатов исследований  [4]  присутствия в тексте экстралингвинистической информации, отражающей подсознательное в тексте.

Выражения (1) - (14) определяют теоретическую основу разработанной методики.  Содержание методики информационного вербального текстового идентификационного анализа включает:

1.Определение информационных характеристик вербального текстового идентификатора: количество информации, информационная емкость (максимальная энтропия), энтропия, избыточность.

2.Идентификационный анализ информационных характеристик вербального текстового идентификатора.

3.Определение информационного спектра вербального текстового идентификатора.

4. Идентификационный анализ спектра вербального текстового идентификатора.

Особенностями предложенной методики являются: 1) впервые реализуемая возможность применения информационных характеристик вербального текстового идентификатора для идентификационного анализа; 2) впервые реализуемое применение информационного спектрального анализа в целях идентификации.

 

2.4.Алгоритм идентификационного анализа на основе информационной виртуализации текстовых идентификаторов

 

Основу реализации методики составляет алгоритм, обеспечивающий оценку информационных характеристик и информационного спектра вербальных текстовых идентификаторов:

1.Определение логических элементов текста ui.

2.Вычисление вероятностей логических элементов  текста Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image261.png.

3.Определение числа логических элементов в тексте М1.

4.Вычисление количеств информации, соответствующих логическим элементам  текста Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image262.png.

5.Вычисление информационной емкости текста Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image263.png.        6. Вычисление энтропии текста Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image264.png.

7.Вычисление коэффициента избыточности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image265.png.

8.Вычисление коэффициента вербальности G.

9.Формирование последовательности значений количеств информации Ji, соответствующих логическим элементам в порядке их следования в тексте.

10.Формирование информационного спектра текста Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image266.png

Алгоритм применяется к нескольким текстовым идентификаторам индивидуума. По результатам применения алгоритма производится: а) определение средних значений информационных характеристик и диапазонов их изменения; б) сравнительный анализ информационных спектров.

Разработанный вариант компьютерной реализации алгоритма идентификационного анализа на основе информационной виртуализации текстовых идентификаторов а приведен на рис.7 и рис.8.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: мой спектр

Рис.2.7. Программный комплекс оценки информационных

характеристик и информационного спектра текстовых

идентификаторов

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image268.jpg

Рис.2.8. Программный комплекс идентификационного

информационного спектрального анализа текстовых

идентификаторов

 

Средние значения диапазонов изменения информационных характеристик текстовых и информационных спектров идентификаторов индивидуума задаются как эталоны для идентификационного анализа. Фрагмент формирования эталонных диапазонов приведен в таблице 1.

Идентификация производится при попадании значений информационных параметров в соответствующие эталонные диапазоны. Фрагмент результатов экспериментального исследования точности идентификации относительно информационных параметров приведен в таблице 2.

 

                                                                               Таблица 1

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 2013-08-22_195119

                                                                                                           Таблица 2

Индивидуум

Точность

идентификации

Hmax, %

Точность

идентификации

H|в, %

Точность идентификации

µВ, %

1

81

83

92

2

75

79

84

3

78

85

94

4

74

81

83

5

71

79

80

6

79

80

91

7

77

78

86

8

82

88

96

9

84

93

98

10

76

83

85

 

Результаты экспериментальных исследований показали, зависимость точности идентификации от индивидуальных особенностей текста (индивидуума). При этом диапазон изменения точности идентификации может быть значительным и достигать значений: 74-84%  при идентификации относительно информационной емкости; 78-93%  при идентификации относительно энтропии; 83-98% при идентификации относительно коэффициента избыточности. Наиболее высокая точность идентификационного анализа достигается при идентификации относительно  коэффициента избыточности  и информационного спектра (до 98%).

 

2.5. Методика идентификационного анализа на основе информационной виртуализации графологических идентификаторов

 

Основу методики составляет подход [1], состоящий в виртуализации  процесса идентификационного анализа относительно условия соответствия графологических идентификаторов объектам, обладающим индивидуальными информационными образами. Виртуализация означает реализацию возможного представления в установленных условиях при отсутствии ограничений на выбор условий.  Комплекс установленных условий виртуализации  для рассматриваемого случая идентификационного анализа определяется в виде:

1) количество собственной информации графологических идентификаторов является вещественной величиной;

2) количество собственной информации графологических идентификаторов во времени представляет векторный непрерывный случайный процесс;

3) восприятие информации графологических идентификаторов осуществляется квантами;

4) основной задачей получателя информации в ходе идентификационного анализа является формирование информационных образов графологических идентификаторов.

Установленный комплекс условий определяет область возможных решений оптимального информационного представления графологических идентификаторов. Изменение вещественного представления графологических идентификаторов в этих условиях определяется как виртуализация. При этом множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов виртуализации.

Первый этап виртуализации определяется условием 1 и состоит в инъективном отображении ансамбля измеренных значений параметров графологических идентификаторов в ансамбль соответствующих значений количества информации.

Второй этап виртуализации определяется условиями 2,3 и состоит в инъективном отображении ансамбля количества информации, соответствующего измеренным значениям параметров графологических идентификаторов,  в ансамбль оценок количества информации. Реализация этапа состоит в решении задачи определения оценки  исходного процесса  по наблюдению, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь.

Третий этап  определяется условием 4 и состоит в формировании информационных спектров параметров графологических идентификаторов. При этом каждый информационный спектр определяется как  информационный образ соответствующего параметра. Информационные образы параметров графологических идентификаторов, как компоненты,  образуют вектор, унификация компонент которого позволяет формировать информационные образы графологических идентификаторов относительно измеряемых  параметров.  Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании полученного вектора пространственного образа в n-мерном пространстве. Так как пространственный образ получен при установленных условиях виртуализации 1–4, то это дает основание его определения как виртуальный информационный образ или сокращенно – виртуальный образ. Преобразование ансамбля значений параметров графологических идентификаторов в соответствующие им значения количества информации определяется как информационное тестирование графологических идентификаторов. Принятый подход позволяет формировать виртуальный информационный образ личности, представляющий информационную модель индивида (пользователя), соответствующую информационно тестируемым параметрам графологических идентификаторов. При этом изменение значений этих параметров обязательно будут приводить к изменению вида и формы модели. Математическая модель графологического идентификационного анализа с позиций принятого подхода определяется в виде:

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image270.png

       

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image271.png

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image272.png

 

              Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image273.png.

 

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image274.png - оценка виртуального информационного образа k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image275.png - оценка информационного образа k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image276.png-  оценка количества собственной информации; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image277.png - оценка количества собственной информации в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image278.png - наблюдаемое значение количества собственной информации в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image279.png- коэффициент усиления алгоритма оценки.

Эффективность графологического идентификационного анализа определяется установленным минимальным граничным значением уровня идентичности, задающим область надежной идентификации.

Базовый алгоритм методики графологического идентификационного анализа (рис.9) включает следующие основные модули:

-      база данных истинных виртуальных образов для загрузки эталонных виртуальных образов графологических идентификаторов;

-      модуль определения количества информации;

-      модуль формирования информационных образов;

-      модуль формирования виртуальных образов графологических идентификаторов;

-      модуль принятия решений на основе сравнительного корреляционного анализа эталонных и текущих виртуальных образов графологических идентификаторов;

-      модуль вывода результатов и визуализации информационных и виртуальных образов графологических идентификаторов;

-      модуль визуализации результатов графологического идентификационного анализа.

Приведенные модули определяют основу компьютерной технологии графологического идентификационного анализа и ядро программного обеспечения методов графологической идентификации, реализуемых на основе предложенной методики.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image280.png

 

Рис.9. Базовый алгоритм методики графологического идентификационного анализа

 

Отличительными особенностями реализации методики графологического идентификационного анализа являются: 1) высокая надежность дистанционной идентификации в условиях существенной нестабильности измерений, вызванной изменениями освещенности и ракурса объекта идентификации; 2) потенциальная защита от ложных идентификаторов (потенциальная аутентификация). Это при сравнительно низких экономических затратах позволяет существенно расширить возможности идентификационного анализа в системах специального и общего назначения. Реализация методики в виде системы графологической идентификации обеспечит возможности принципиально новых решений задач идентификации

 

2.6.Алгоритм виртуальной информационной графологической идентификации.

 

Основу методики виртуальной информационной графологической идентификации составляет идентификационный анализ текущего и эталонного графологических идентификаторов с позиций ортогонального информационного тестирования. Содержание методики определяется следующим алгоритмом:

1. Инъективное отображение значений пикселей видеоизображений графологических идентификаторов  в соответствующие им значения количества информации и образование матриц количеств информации. Образуются матрица, соответствующая видеоизображению текущего графологического идентификатора, и матрица, соответствующая видеоизображению эталонного  графологического идентификатора.

2. Формирование последовательностей количеств информации. Формирование двух последовательностей количеств информации для текущего идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).  Формирование двух последовательностей количеств информации для эталонного идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).

3.Формирование информационных спектров видеоизображений графологических идентификаторов: а)  информационный спектр первого текущего идентификатора для горизонтальной развертки; б)  информационный спектр второго текущего идентификатора для вертикальной развертки; в)  информационный спектр первого эталонного идентификатора для горизонтальной развертки; г)  информационный спектр второго эталонного идентификатора для вертикальной развертки.

4.Формирование виртуальных информационных образов текущего и эталонного идентификаторов. По двум двумерным информационным спектрам текущих идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ текущего идентификатора, соответствующий текущей информационной модели. По двум двумерным информационным спектрам эталонных идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ эталонного идентификатора, соответствующий эталонной информационной модели.

5.Определение уровня идентичности текущего и эталонного виртуальных информационных образов.

Вариант реализации алгоритма виртуальной информационной графологической  идентификации приведен на рис. 10.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 2013-08-23_220751Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image282.jpgDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Безымянный2 

 

Рисунок 2.10. Вариант реализации алгоритма виртуальной      информационной графологической  идентификации

 

Зависимости точности и погрешности алгоритма от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.

                                                                                    Таблица 3

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

68,4

31,6

0,8

77,2

22,8

0,7

91,9

8,1

0,6

98,3

1,7

 

 

Эффективность графологического идентификационного анализа повышается при уменьшении значения граничного уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 98,3%.

Оценка эффективности аутентификации (определения истинности идентификатора) производилась при использовании  в качестве анализируемого идентификатора ложного графологического идентификатора. Зависимости точности и погрешности аутентификации метода от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.

  

 

                                                                                      Таблица 4

Верхняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

аутентификации

(%)

Погрешность

аутентификации

(%)

0,1

12,1

87,9

0,2

36,3

43,7

0,3

59,8

40,2

0,4

84,6

15,4

0,5

91,4

8,6

0,6

99,2

0,8

 

Результаты исследования уровня идентичности виртуальных информационных образов истинного базового (индивидуум 1) и ложного анализируемого (индивидуум 2) идентификаторов  показывают, что при граничном значении уровня идентичности, равном 6, погрешность аутентификации составляет 0,8%.

 

2.7.Методика идентификационного анализа несанкционированного доступа на основе информационной виртуализации видеоидентификаторов

 

Внушительные достижения в области защиты объектов информатизации на основе анализа видеоидентификаторов, наблюдаемые в последнее время, к сожалению, не обеспечивают в полной мере решение целого ряда проблем надежного обнаружения несанкционированного доступа. Основу этих проблем составляют  ограничения областей эффективности различного вида обнаружителей несанкционированного доступа (НСД). В следствии этого складывается ситуация, когда  решение задачи повышения эффективности защиты объектов информатизации может быть достигнуто только путем многоуровневого комплексного применения значительного числа обнаружителей НСД  различных видов. То есть повышение  надежности обнаружения НСД достигается путем увеличения числа различных видов обнаружителей НСД и увеличения количества уровней их комплексного применения. В итоге это приводит к значительным финансовым затратам на фоне снижения функциональной устойчивости системы защиты объектов информатизации в целом. Возможность решения этой проблемы открывает подход, основанный на информационной виртуализации идентификаторов [1]. Методика реализации этого подхода в рамках решения задачи защиты объекта информатизации от НСД включает следующие этапы.

Первый этап состоит в инъективном отображении ансамбля измеренных значений параметра видеоидентификатора в ансамбль соответствующих значений количества информации.

Второй этап состоит в инъективном отображении ансамбля количества информации, соответствующего измеренным значениям параметра,  в ансамбль оценок количества информации. Реализация этапа состоит в решении задачи определения оценки  исходного процесса  по наблюдению, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь:

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image284.png

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image285.png

где  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image286.png-  оценка количества собственной информации k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image287.png - оценка количества собственной информации k-й проекции в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image288.png - наблюдаемое значение количества собственной информации в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image279.png- коэффициент усиления алгоритма оценки Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image289.png.

С позиций обоснованных фундаментальных производных предложений теории виртуализации поставленную задачу можно рассматривать как реальную проекцию некоторого виртуального образа, позволяющую получателю свести к минимуму потери от квантования субстанции, формируемой источником.

 Третий этап состоит в формировании информационных спектров параметров видеоидентификатора и определении составляющих виртуального информационного образа видеоидентификатора:

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image290.png

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image291.png

где  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image292.png - оценка информационного образа k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image293.png- составляющая виртуального информационного образа.

Четвертый этап состоит в формировании текущего виртуального информационного образа видеоидентификатора путем унификации его составляющих

           Ә== VUNIF(Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image294.png),

 

Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании полученного вектора пространственного образа в n-мерном пространстве.

Пятый этап состоит в определении коэффициента идентичности текущего виртуального информационного образа и эталонного виртуального информационного образа, соответствующего отсутствию НСД. Определение коэффициента идентичности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image295.png осуществляется путем вычисления коэффициента корреляции трехмерных изображений текущего и эталонного виртуального информационного образа. Равенство коэффициента идентичности единице (Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image296.png) будет свидетельствовать об отсутствии НСД (рис.11). Любое отличие коэффициента идентичности от единицы фиксируется как наличие несанкционированного объекта (рис.12)

Экспериментальные исследования варианта реализации методики показали значительное расширение возможностей защиты объектов информатизации при незначительных экономических затратах. Исследовалась система защиты объекта информатизации, включающая компьютер и четыре WEB камеры, расположенные по периметру объекта.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: одинак1

Рис. 2.11 - Фиксация отсутствия НСД

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: эксперемент

Рис. 2.12.  Фиксация несанкционированного объекта

Эксплуатация системы показала высокую надежность обнаружения несанкционированного доступа. Так, чувствительность системы к НСД составила:

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image299.png

где  l – расстояние до несанкционированного объекта; h – высота несанкционированного объекта.

Из приведенного неравенства следует, что система гарантированно обнаруживает несанкционированный объект размером 1мм на расстоянии 10м. При этом, рамках области гарантированного обнаружения наблюдается изменение коэффициента идентичности в зависимости от расстояния до несанкционированного объекта (рис.13) и размера объекта (рис.14).

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image300.png

 

Рис.2.13. Зависимость коэффициента идентичности от

расстояния до объекта

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image301.png

 

Рис..2.14. Зависимость точности идентификации от размера

объекта

 

Особенностью методики является отрывающаяся возможность идентификации не только самого факта НСД, но и объекта, совершающего несанкционированный доступ. Реализация этой возможности осуществляется путем задании базы данных виртуальных информационных образов объектов, способных реализовать НСД.

Реализация предложенной методики открывает новую область методов защиты объектов информатизации на основе информационной виртуализации идентификаторов. Значительное число известных обнаружителей НСД и еще большее число их возможных комбинаций позволяет прогнозировать большой реализационный потенциал методики в части разработки принципиально новых методов, применимых для решения широкого круга задач защиты объектов информатизации телекоммуникационных систем.

 

Выводы

 

1.        Основными функциям разработанной методики идентификационного анализа с позиций определения разборчивости и избыточности речевых идентификаторов являются: 1) защищенная идентификация путем зашумления исходного биометрического речевого идентификатора и последующего формирования виртуального речевого  идентификатора; 2) определение значений среднего количества информации, разборчивости и избыточности виртуального речевого  идентификатора, которые выступают в роли рабочего идентификатора и базового рабочего идентификатора. При этом обеспечивается непрерывный характер выборочного пространства ансамблей виртуального идентификатора X*, в результате чего реализуется его бесконечная энтропия для несанкционированного пользователя.

2.        Основной отличительной особенностью разработанной методики идентификационного анализа с позиций определения разборчивости и избыточности речевых идентификаторов является впервые открывающаяся возможность управления аутентификацией на санкционированном пользовательском уровне. Это  впервые позволяет санкционированному пользователю оперативно управлять процессом идентификации для доступа к конфиденциальным ресурсам, охраняемым системами безопасности.

3.        Известные аналоги предложенного алгоритма идентификационного анализа на основе комплексного определения разборчивости и избыточности реализуют речевую идентификацию в основном с позиций анализа спектральных характеристик речи. При этом, существенная нестационарность речевого процесса порождает ряд не решенных до настоящего времени проблем, значительно снижающих эффективность идентификации и аутентификации. Речевая идентификация с позиций разборчивости и избыточности, впервые реализованная в предложенном методе, снимает эти проблемы. Результаты экспериментального исследования показали, что реализация алгоритма обеспечивает точность идентификации 100% . Кроме этого алгоритм впервые обеспечивает абсолютную аутентификацию с возможностью дистанционного управления процессом аутентификации на санкционированном пользовательском уровне.

4.        Инновационными особенностями предложенной методики информационного вербального текстового идентификационного анализа являются: 1) впервые реализуемая возможность применения информационных характеристик вербального текстового идентификатора для идентификационного анализа; 2) впервые реализуемое применение информационного спектрального анализа в целях идентификации.

5.        Результаты экспериментальных исследований алгоритм идентификационного анализа на основе информационной виртуализации текстовых идентификаторов показали, зависимость точности идентификации от индивидуальных особенностей текста (индивидуума). При этом диапазон изменения точности идентификации может быть значительным и достигать значений: 74-84%  при идентификации относительно информационной емкости; 78-93%  при идентификации относительно энтропии; 83-98% при идентификации относительно коэффициента избыточности. Наиболее высокая точность идентификационного анализа достигается при идентификации относительно  коэффициента избыточности  и информационного спектра.

6.        Отличительными особенностями реализации методики графологического идентификационного анализа являются: 1) высокая надежность дистанционной идентификации в условиях существенной нестабильности измерений, вызванной изменениями освещенности и ракурса объекта идентификации; 2) потенциальная защита от ложных идентификаторов (потенциальная аутентификация). Это при сравнительно низких экономических затратах позволяет существенно расширить возможности идентификационного анализа в системах специального и общего назначения. Реализация методики в виде системы графологической идентификации обеспечит возможности принципиально новых решений задач идентификации

7.    Установлена зависимость эффективности метода графологического идентификационного анализа от изменения граничного значения уровня идентичности КИ. При уменьшении граничного значения уровня идентичности от 1 до 0,6 точность графологической идентификации повышается и при значении КИ = 0,6 устанавливается область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 98,3%. При увеличении граничного значения уровня идентичности от 0,1 до 0,6 точность аутентификации повышается и при значении КИ = 0,6 устанавливается область надежной аутентификации (0,1-0,6) с точностью 99,2%.

8.        Достижения в области защиты объектов информатизации на основе анализа видеоидентификаторов, наблюдаемые в последнее время, не обеспечивают в полной мере решение целого ряда проблем надежного обнаружения несанкционированного доступа. Основу этих проблем составляют  ограничения областей эффективности различного вида обнаружителей несанкционированного доступа (НСД). В следствии этого складывается ситуация, когда  решение задачи повышения эффективности защиты объектов информатизации может быть достигнуто только путем многоуровневого комплексного применения значительного числа обнаружителей НСД  различных видов. В итоге это приводит к значительным финансовым затратам на фоне снижения функциональной устойчивости системы защиты объектов информатизации в целом. Возможность решения этой проблемы открывает реализация методики идентификационного анализа несанкционированного доступа на основе информационной виртуализации видеоидентификаторов.

9.        Экспериментальные исследования варианта реализации методики идентификационного анализа несанкционированного доступа на основе информационной виртуализации видеоидентификаторов показали значительное расширение возможностей защиты объектов информатизации при незначительных экономических затратах. Реализация методики позволяет гарантированно обнаруживать несанкционированный объект размером 1мм на расстоянии 10м. При этом, рамках области гарантированного обнаружения наблюдается изменение коэффициента идентичности в зависимости от расстояния до несанкционированного объекта и размера объекта. Особенностью методики является отрывающаяся возможность идентификации не только самого факта НСД, но и объекта, совершающего несанкционированный доступ. Реализация этой возможности осуществляется путем задании базы данных виртуальных информационных образов объектов, способных реализовать НСД.

10.    Реализация предложенной методики идентификационного анализа несанкционированного доступа на основе информационной виртуализации видеоидентификаторов открывает новую область алгоритмов защиты объектов информатизации на основе информационной виртуализации идентификаторов. Значительное число известных обнаружителей НСД и еще большее число их возможных комбинаций позволяет прогнозировать большой реализационный потенциал методики в части разработки принципиально новых методов, применимых для решения широкого круга задач защиты объектов информатизации телекоммуникационных систем.

 

 

3. многофакторный идентификационный анализ

 

3.1. Методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов

 

Многофакторной считается идентификация при которой для распознавания индивидуума применяется несколько видов биометрических идентификаторов. Вид идентификатора определяется, как фактор идентификации. Причем комбинироваться эти факторы могут в произвольном порядке. Это порождает проблему сопоставления биометрических идентификаторов различной физической природы с несопоставимыми признаками, характеристиками и параметрами. Решить эту проблему позволяет методика, основанная на информационной виртуализации биометрических идентификаторов.

Предлагаемая методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов предполагает переход из материальной (вещественной) области представления параметров идентификаторов в информационную. Этот переход обеспечивается путем виртуализации материального представления параметров биометрических идентификаторов. При этом комплекс установленных условий виртуализации  определяется в виде:    1) количество собственной информации о биометрическом идентификаторе является вещественной величиной; 2) количество собственной информации о биометрическом идентификаторе во времени представляет векторный непрерывный случайный процесс; 3) восприятие информации о биометрическом идентификаторе осуществляется квантами; 4) основной задачей получателя информации в ходе исследования  биометрического идентификатора является формирование информационного образа источника информации. Изменение вещественного представления биометрического идентификатора в этих условиях определяется как виртуализация. При этом множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов виртуализации. Первый этап виртуализации определяется условием1 и состоит в инъективном отображении ансамбля измеренных значений параметра биометрического идентификатора в ансамбль соответствующих значений количества информации. Второй этап виртуализации определяется условиями 2,3 и состоит в инъективном отображении ансамбля количества информации, соответствующего измеренным значениям параметра,  в ансамбль оценок количества информации. Реализация этапа состоит в решении задачи определения оценки  исходного процесса  по наблюдению, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь. С позиций обоснованных фундаментальных производных предложений теории виртуализации поставленную задачу можно рассматривать как реальную проекцию некоторого виртуального образа, позволяющую свести к минимуму потери идентификации. Третий этап  определяется условием4 и состоит в формировании информационных спектров параметров биометрического идентификатора. При этом каждый информационный спектр определяется как  информационный образ соответствующего параметра, включающий (как всякий спектр) действительную и мнимую составляющие. При четности корреляционной функции, что характерно для реальных процессов, мнимая составляющая равна нулю. Информационные образы параметров, как компоненты,  образуют вектор, унификация компонент которого позволяет формировать информационный образ объекта относительно измеряемых  параметров.  Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании полученного вектора пространственного образа в n-мерном пространстве. Так как пространственный образ получен при установленных условиях виртуализации 1–4, то это дает основание его определения как виртуальный информационный образ или сокращенно – виртуальный образ. Преобразование ансамбля значений параметров идентификатора в соответствующие им значения количества информации определяется как информационная виртуализация. С логической точки зрения методика позволяет формировать виртуальный информационный образ, представляющий информационную модель индивида, соответствующую информационно тестируемым параметрам биометрических идентификаторов. При этом изменение значений этих параметров обязательно будет приводить к изменению вида и формы модели. Таким образом, открывается возможность комплексного многофакторного идентификационного анализа. Фундаментальную основу комплексирования составляет обеспечиваемый методикой переход из материальной (вещественной)  области представления параметров идентификаторов с различными несравнимыми критериями, единицами измерения параметров и видами физических форм в информационную область представления, характеризуемую единством критериев, количественного измерения  и формы.

Математическая модель многофакторного биометрического идентификационного анализа с позиций решения задачи информационной виртуализации векторного представления идентификаторов (гл.1) определяется в виде:

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image302.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image303.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image304.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image305.png

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image306.png

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image307.png

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image308.png

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image309.png

где  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image310.png – оценка вектора состояния на момент времени (i+1); Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image311.png – вектор предсказанных оценок на момент времени (i+1) по данным на шаге i; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image312.png- вектор наблюдений; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image313.png- матрица наблюдений; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image314.png – матрица весовых коэффициентов;   Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image315.png– матричное уравнение для расчета вектора предсказания; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image316.png – апостериорная матрица ковариаций ошибок предсказания; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image317.png– матрица Якоби от Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image318.png; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image319.png– диагональная ковариационная матрица шумов наблюдения; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image320.png   диагональная единичная матрица; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image321.png- информационный образ относительно n-го канала виртуализации;Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image322.png- виртуальный информационный образ.

Основу методики многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов составляет информационное тестирование видеоизображений идентификаторов. При этом возможен ряд топологий информационного тестирования:

1) однофакторное тестирование, когда производится информационное тестирование текущих и эталонных биометрических идентификаторов одного вида;

2) многофакторное тестирование, когда производится информационное тестирование текущих и эталонных биометрических идентификаторов различных видов.

Эффективность многофакторного идентификационного анализа определяется установленным минимальным граничным значением уровня идентичности, устанавливающим область надежной идентификации.

Базовый алгоритм методики многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов (рис. 3.1) включает следующие основные модули:

-      база данных истинных виртуальных образов для загрузки эталонных виртуальных образов биометрических идентификаторов;

-      модуль определения количества информации;

-      модуль формирования информационных образов;

-      модуль формирования виртуальных образов биометрических идентификаторов;

-      модуль принятия решений на основе сравнительного корреляционного анализа эталонных и текущих виртуальных образов биометрических идентификаторов;

-      модуль вывода результатов  визуализации информационных и виртуальных образов биометрических идентификаторов;

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image323.png

Рис. 3.1. Базовый алгоритм многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации

биометрических идентификаторов

 

-      модуль визуализации результатов аурикулодиагностического идентификационного анализа.

Приведенные модули определяют основу компьютерной технологии многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов

Реализация методики открывает новую область методов многофакторного идентификационного анализа на основе комплексного информационного тестирования параметров биометрических идентификаторов. Значительное число известных биометрических идентификаторов и еще большее число их возможных комбинаций позволяет прогнозировать большой реализационный потенциал методики в части разработки принципиально новых методов, применимых для решения широкого круга задач идентификационного анализа личности.

 

 

3.2.Алгоритм многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов

 

Алгоритм относится к семейству методов, определяемых предложенной методикой многофакторного идентификационного анализа. Основу метода составляет идентификационный анализ текущего биометрического идентификатора (дактилоскопического или персонального) и эталонного биометрического идентификатора (дактилоскопического или персонального) с позиций ортогонального информационного тестирования. Содержание метода определяется следующим алгоритмом:

1. Инъективное отображение значений пикселей видеоизображений биометрических идентификаторов в соответствующие им значения количества информации и образование матриц количеств информации. Образуются матрица, соответствующая видеоизображению текущего биометрического идентификатора (дактилоскопического или персонального), и матрица, соответствующая видеоизображению эталонного  биометрического идентификатора (дактилоскопического или персонального).

2.    Формирование последовательностей количеств информации. Формирование двух последовательностей количеств информации для текущего идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).  Формирование двух последовательностей количеств информации для эталонного идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).

3.    Формирование информационных спектров видеоизображений биометрических идентификаторов (дактилоскопических или персональных): а)  информационный спектр текущего идентификатора для горизонтальной развертки; б)  информационный спектр текущего идентификатора для вертикальной развертки; в)  информационный спектр эталонного идентификатора для горизонтальной развертки; г)  информационный спектр эталонного идентификатора для вертикальной развертки.

4.    Формирование виртуальных информационных образов текущего и эталонного идентификаторов. По двум двумерным информационным спектрам текущих идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ текущего идентификатора, соответствующий текущей информационной модели личности. По двум двумерным информационным спектрам эталонных идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ эталонного идентификатора, соответствующий эталонной информационной модели личности.

5.    Определение уровня идентичности текущего и эталонного виртуальных информационных образов.

Вариант схемной реализации метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов приведен на рис.3.2.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image324.png

Рис. 3.2. Вариант схемной реализации алгоритма многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических

идентификаторов

 

Основными видами топологий идентификации, реализуемых методом являются:

1.Однофакторное информационное тестирование дактилоскопических идентификаторов.

2.Однофакторное информационное тестирование персональных идентификаторов.

3.Многофакторное информационное тестирование персональных и дактилоскопических идентификаторов.

 

3.2.1.Однофакторное тестирование дактилоскопических идентификаторов.

 

Вариант реализации метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов приведен на рис.3.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\исслед\рука.jpg

 

Рис. 3.3. Вариант реализации алгоритма многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов

 

Диаграмма значений точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности приведена на рис.4.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image326.jpg

Рис. 3.4. Диаграмма значений точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов относительно

диапазонов уровней идентичности

 

Зависимости точности и погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.1

                                                                                                                                            Таблица 3.1

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

61,8

38,2

0,8

81,5

18,5

0,7

92.4

7,6

0,6

100

0

 

Графики зависимости точности и погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности отражены на рисунках 3.5 и 3.6.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\точность Дактилоскопическая идентификация.bmp

Рис. 3.5. Зависимость точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность дактилоскопической идентификации.bmp

Рис. 3.6. Зависимость погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней

идентичности

 

Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 100%.

С позиций исследуемого метода открывается возможность количественной оценки эффективности аутентификации (определения истинности идентификатора). В качестве анализируемого идентификатора в данном случае выступает ложный идентификатор. Вариант реализации аутентификации  для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов приведен на рис.3.7.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image329.jpg

Рис. 3.7. Вариант реализации аутентификации  для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов

 

Диаграмма значений точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности, приведена на рис. 3.8.

Зависимости точности и погрешности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.2 и на рисунках 3.9 и 3.10.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image330.jpg

Рис. 3.8. Диаграмма значений точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности

                                                                                                                                            Таблица 3.2

Верхняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

аутентификации

(%)

Погрешность

аутентификации

(%)

0,1

27,2

72,8

0,2

58,7

41,3

0,3

80,4

19,6

0,4

96,5

3,5

0,5

98,7

1,3

0,6

100

0

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\точность дактилоскопической аутентификации.bmp

Рис. 3.9. Зависимость точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность дактилоскопической аутентификации.bmp

Рис. 3.10. Зависимость погрешности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов от граничных уровней идентичности

 

Результаты исследования уровня идентичности виртуальных информационных образов истинного базового (индивидуум 1) и ложного анализируемого (индивидуум 2) идентификаторов для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов показывают, что при граничном значении уровня идентичности, равном 6, погрешность аутентификации равна 0. Таким образом, обеспечивается 100%  точность аутентификации. Это свидетельствует о принципиально новом классе эффективности аутентификации.

 

3.2.2.Однофакторное тестирование персональных идентификаторов.

 

Вариант реализации метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов приведен на рис.3.11.

Зависимости точности и погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.3.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\11.png

Рис. 3.11. Вариант реализации алгоритма многофакторного идентификационного анализа для топологии однофакторного информационного тестирования персональных

идентификаторов

 

                                                                                                                                                Таблица 3.3

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

68,4

31,6

0,8

85,6

14,4

0,7

98,3

1,7

0,6

100

0

 

Диаграмма значений точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности приведена на рис. 3.12.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\диаграмма идентификация.jpg

Рис. 3.12. Диаграмма значений точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности

 

Зависимости точности и погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов от граничных уровней идентичности приведены на рис. 3.13-3.14.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\Однофакторная персональная идентификация.bmp

Рис. 3.13. График зависимости точности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов от граничных уровней

идентичности

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность однофакторной идентификации.bmp

Рис. 3.14. График зависимости погрешности идентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов от граничных уровней

идентичности

 

Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 100%.

При аутентификации  в качестве анализируемого идентификатора выступает ложный идентификатор. Вариант реализации аутентификации  для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов приведен на рис. 3.15.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\15.png

Рис. 3.15. Вариант реализации аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов

 

Зависимости точности и погрешности однофакторной аутентификации персональных идентификаторов от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.4.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т1.png

Диаграмма значений точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности приведена на рис. 3.16

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\исслед\точность аутентификации диаграмма.jpg

Рис. 3.16. Диаграмма значений точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов относительно диапазонов уровней идентичности

Зависимости точности и погрешности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов от граничных уровней идентичности приведены на рис. 3.17-3.18.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\Точность однофакторной аутентификации.bmp

Рис.3.17. График зависимости точности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность однофакторной аутентификации.bmp

Рис.3.18. График зависимости погрешности аутентификации для топологии однофакторного информационного тестирования

 

Погрешность аутентификации  для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов повышается при увеличении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной аутентификации (0,1- 0,6) с точностью 100%.

 

3.2.3.Многофакторное информационное тестирование персональных и дактилоскопических идентификаторов.

 

При многофакторном тестировании производится информационное тестирование текущих и эталонных биометрических идентификаторов различных видов. Вариант реализации метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов для топологии многофакторного информационного тестирования приведен на рис.3.19.

Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования приведена на рис.3.20.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\19.png

Рис. 3.19. Вариант реализации алгоритма многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов для топологии многофакторного информационного

тестирования

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image343.jpg

Рис. 3.20. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования

Зависимости точности и погрешности  идентификации от граничных уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования  отражены в таблице 3.5 и на рис. 3.21 и 3.22.

                                                                           Таблица 3.5

Нижняя граница уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

73,2

26,8

0,8

87,5

12,5

0,7

97,6

2,4

0,6

99,4

0,6

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\точность многофакторная идентификация.bmp

Рис. 3.21. Зависимость точности идентификации от граничных уровней идентичности от граничных уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность многофакторной идентификации.bmp

Рис. 3.22. Зависимость погрешности идентификации от граничных уровней идентичности от граничных уровней идентичности для топологии многофакторного информационного

тестирования

 

Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии многофакторного информационного тестирования повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 99,4%.

При аутентификации  в качестве анализируемого идентификатора выступает ложный идентификатор. Вариант реализации аутентификации  для топологии многофакторного информационного тестирования приведен на рис.3.23.

Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования приведена на рис.3.24

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\23.png

Рисунок 3.23 - Вариант реализации аутентификации  для топологии многофакторного информационного тестирования

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image347.jpg

Рис. 3.24. Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности для топологии многофакторного информационного тестирования

 

Зависимости точности и погрешности аутентификации для топологии многофакторного информационного тестирования от граничных уровней идентичности отражены в таблице 3.6 и на рис. 3.25 и 3.26.

                                                                       Таблица 3.6

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т6.png

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\точность многофакторной аутентификации.bmp

Рис. 3.25. Зависимость точности многофакторной аутентификации   от граничных уровней идентичности

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Alex\Desktop\Графики\погрешность многофакторной аутентификации.bmp

Рис. 3.26. Зависимость погрешности многофакторной аутентификации от граничных уровней идентичности

 

С позиций предложенной методики открывается возможность количественной оценки эффективности аутентификации (определения истинности идентификатора). Принимая во внимание, что в качестве анализируемого идентификатора в данном случае выступает ложный идентификатор, повышение эффективности  аутентификации достигается повышением граничного значения уровня идентичности до некоторого оптимального значения. Результаты исследования уровня идентичности виртуальных информационных образов истинного базового и ложного анализируемого идентификаторов  показывают, что при граничном значении уровня идентичности, равном 6, погрешность аутентификации равна нулю. Таким образом, обеспечивается абсолютная точность аутентификации. Это свидетельствует о принципиально новом классе эффективности аутентификации. При этом на точность идентификации оказывают влияние топологии информационного тестирования, что вызывает изменение точности идентификации в пределах 99,4-100% при оптимальном значении граничного уровня идентичности КИ = 0,6.

 

3.2.4. Общая характеристика инновационного потенциала метода многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации персональных и дактилоскопических идентификаторов

 

Реализация метода обеспечивает комплексное решение следующих  задач идентификационного анализа:

1.Однофакторная персональная и дактилоскопическая идентификация.

2.Многофокторная биометрическая идентификация;

3.Однофакторная персональная и дактилоскопическая аутентификация;

4.Многофакторная биометрическая аутентификация.

5.Повышение эффективности биометрической аутентификации.

6.Потенциальная защита баз данных эталонных идентификаторов.

Основные функции реализуемые методом:

1.Формирование двух информационных образов на основе видеоизображения персонального биометрического идентификатора.

2.Формирование 3D виртуального образа из двух информационных образов, полученных из одного персонального (дактилоскопического)  биометрического идентификатора, путем горизонтальной и вертикальной развертки видеоизображения.

3.Идентификация и аутентификация по уровню идентичности,  полученному в результате взаимного корреляционного анализа двух 3D виртуальных образов: эталонного и текущего

Основные инновационные характеристики метода:

1.Принципиально новый класс эффективности аутентификации.

        2.Многофакторная биометрическая идентификация. Поиск, обнаружение и распознавание человека по комплексу основных видов биометрических идентификаторов (персональных, дактилоскопических.

       3.Многофакторная биометрическая аутентификация. Обеспечивается защита многофакторной биометрической идентификации от имитационного воздействия.

6.Повышение эффективности аутентификации известных систем и средств биометрической идентификации. Обеспечивается возможность включения метода в состав методов модернизации действующих систем и средств биометрической идентификации с целью повышения  эффективности аутентификации.

7.Потенциальная защита баз данных эталонных биометрических идентификаторов. Обеспечивается представлением эталонных идентификаторов в виде соответствующих виртуальных информационных образов

8.Количественная оценка эффективности идентификации и аутентификации в реальном масштабе времени.

Сравнительная оценка с существующими отечественными и зарубежными аналогами:

1.Впервые реализуется 3D информационная идентификация. Обеспечиваемый переход от двухмерных идентификаторов к 3D виртуальным персональным образам идентификаторов более чем в 20 раз увеличивает объем информации, используемой в процессе идентификации, что существенно повышает эффективность идентификации и аутентификации.

2.Впервые обеспечивается количественная оценка эффективности идентификации и аутентификации в реальном масштабе времени.

3. Обеспечивается потенциальная защита баз данных эталонных биометрических идентификаторов

Имеющийся научно-технический задел может быть использован в интересах развития средств и систем идентификационного анализа из числа:

-          средств поиска, обнаружения и распознавания человека (дистанционно управляемых комплексов);

-          систем и средств контроля и управления допуском, включая средства считывания идентификационных признаков различной природы, программно-аппаратные средства автоматизации процедур допуска;

-          систем идентификационного анализа сбора и обработки информации.

Для использования научно-технического задела в интересах развития отмеченных средств и систем требуется дальнейшая разработка метода в направлениях:

1.Модификация метода применительно к задачам конкретных идентификационного анализа.

2.Аппаратная реализация программного обеспечения метода.

3.Разработка автоматизированных процедур допуска.

4.Модификация специализированных средств считывания идентификационных признаков.

 

3.3. Методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной субвиртуализации биометрических идентификаторов

 

Как уже отмечалось, многофакторной считается идентификация при которой для распознавания индивидуума применяется несколько видов биометрических идентификаторов. При этом вид идентификатора определяется, как фактор идентификации. Виртуализация идентификаторов при многофакторном идентификационном анализе  предусматривает переход из материальной (вещественной) области представления идентификаторов в информационную. При субвиртуализации прямой переход из материальной (вещественной) области представления идентификаторов в информационную осуществляется только для части факторов  идентификации. Для другой части факторов  идентификации переход в информационную область представления осуществляется опосредованно через некоторые вещественные характеристики идентификаторов. Наиболее распространенной вещественной характеристикой биометрических идентификаторов является спектр. Комплекс установленных условий виртуализации для предлагаемой методики определяется в виде:

1) количество собственной информации в вещественной характеристике биометрического идентификатора однозначно соответствует количеству собственной информации идентификатора;

 2) количество собственной информации  является вещественной величиной;

3) количество собственной информации во времени представляет непрерывный случайный процесс;

4) регистрация информации осуществляется квантами;

5) основной задачей идентификационного анализа является формирование виртуального информационного образа.

Множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов методики:

  Первый этап определяется условием 1 и состоит в определении и цифровом представлении вещественной характеристики идентификатора (вещественного спектра). Реализация этапа состоит в формировании последовательности отсчетов, соответствующих выборкам цифрового представления.

Второй этап определяется условием 2 и состоит в инъективном отображении ансамбля измеренных значений параметров идентификатора и ансамбля цифрового представления вещественной характеристики идентификатора  в ансамбль соответствующих значений количества информации.

Третий этап определяется условиями 3,4 и состоит в инъективном отображении ансамблей количеств информации идентификатора и вещественной характеристики идентификатора  в ансамбли оценок количества информации. Реализация этапа состоит в решении задачи определения оценки  исходного процесса  по наблюдению, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь. С позиций обоснованных фундаментальных производных предложений теории виртуализации поставленную задачу можно рассматривать как реальную проекцию некоторого виртуального образа, позволяющую получателю свести к минимуму потери от квантования субстанции, формируемой источником. Среди возможных реальных проекций наибольший интерес в рассматриваемом случае представляет задача минимизации ошибки квантования в системах с цифровой обработкой сообщений. Виртуальная аналогизация относительно этой задачи позволяет получать достаточно оригинальные решения в виде нелинейных и линейный алгоритмов информационных оценок.

Четвертый этап  определяется условием 5 и состоит в определении информационных спектров идентификатора и формирования виртуального информационного образа. При этом каждый информационный спектр определяется как  информационный образ соответствующего параметра или его вещественной характеристики. Информационные образы идентификатора и его вещественной характеристики, как компоненты,  образуют вектор, унификация компонент которого позволяет формировать виртуальный информационный образ. Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании полученного вектора пространственного образа в n-мерном пространстве.

Так как пространственный образ получен при установленных условиях виртуализации 1–5, то это дает основание его определения как виртуальный информационный образ или сокращенно – виртуальный образ. Преобразование ансамбля идентификатора и ансамбля его вещественной характеристики в соответствующие ансамбли количеств информации определяется как информационная виртуализация. С логической точки зрения предложенная методика позволяет формировать виртуальный информационный образ, представляющий информационную модель индивида, соответствующую информационно тестируемым параметрам идентификаторов и их вещественных характеристик. При этом изменение значений этих параметров обязательно будет приводить к изменению вида и формы модели. Таким образом, открывается возможность комплексного многофакторного идентификационного анализа изменений состояния личности. Фундаментальную основу комплексирования составляет обеспечиваемый предлагаемой методикой переход из материальной (вещественной)  области представления параметров идентификаторов с различными несравнимыми критериями, единицами измерения параметров и видами физических форм в информационную область представления, характеризуемую единством критериев, количественного измерения  и формы. Реализация предложенной методики открывает новую область методов многофакторного идентификационного анализа личности на основе комплексного информационного тестирования параметров идентификаторов.

 

3.4. Алгоритм многофакторного идентификационного анализа на основе комплексной информационной субвиртуализации вербальных идентификаторов.

 

Основу содержания алгоритма составляет информационная субвиртуализация вербальных текстовых идентификаторов и вещественной характеристики (спектра) речевых идентификаторов. В качестве параметров вербального текстового идентификатора выступают  слова. В качестве  параметров вещественной характеристики речевого идентификатора используются параметры спектра речевого идентификатора. По результатам информационного тестирования заданных параметров вербальных текстовых идентификаторов и параметров спектра речевого идентификатора формируются информационные спектры .

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 5

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 55

Рис. 3.27. Информационные спектры: а - текстового идентификатора; б – спектра речевого идентификатора

 

На основании информационных спектров путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ, представляющий соответствующую анализируемым идентификаторам информационную модель личности.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image353.jpg

Рис. 3.28.  Виртуальный информационный образ

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image354.png
Рис. 3.20. Оценка уровня идентичности виртуальных информационных образов

 

Оценка идентичности (распознавание) или изменения модели  осуществляется путем определения уровня идентичности по результатам трехмерного корреляционного анализа формируемых изображений  виртуальных информационных образов и установленных эталонных изображений  виртуальных информационных образов.

 

Психофизиология речи и мышления является одной из основных составляющих психофизиологии. Значительный экспериментальный опыт исследований в этом направлении показывает, что области максимумов спектра речевого сигнала (формантные области) несут информацию о процессах сознания и подсознания. Так первая формантная область отражает непосредственно информацию, которую несет речевой сигнал.  Вторая - четвертая формантные области отражают психофизиологическое состояние источника речевого сигнала. Пятая и последующие формантные области определяются как «след речевого сигнала» и используются по аналогии с отпечатками пальцев для идентификации источника речевого сигнала.  Параметры вербальных текстовых идентификаторов отражают характеристики мышления источника, информационный генотип, информационную емкость, избыточность, вариабельность и т.п. Все выше перечисленное находит отражение в  виртуальном информационном образе.

Результаты экспериментального исследования варианта компьютерной реализации метода показали нестационарность индивидуального виртуального информационного образа, формируемого из информационных спектров текста и речевого сигнала. Это проявляется в неоднозначности виртуальных информационных образов, формируемых при неоднократном повторном чтении индивидуумом своего текста. Под своим текстом понимается текст, составленный самим  индивидуумом. Фрагмент результатов измерения уровней идентичности  Кij  этих виртуальных информационных образов для выборочного индивидуума  приведен в таблице 3.7.

                                                                       Таблица 3.7

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т3.9.png

Физический смысл полученных результатов заключается в известной [3] нестационарности речевого спектра, что вызывает изменение виртуального информационного образа. Диапазон этого изменения строго индивидуален однако  практически не выходит за пределы области значений уровней идентичности    Кij  = 0,7 -1. При этом процент выбросов составляет 0,12%. Это дает основание считать уровень идентичности Ки=0,6 граничным уровнем идентификации при обеспечиваемой точности идентификации 98,8%.

Было установлено, что в каждой группе индивидуальных виртуальных информационных образов существует характерная часть изображения,  (характеристическая область), общая для всех образов этой группы (рис.3.21). По внешнему виду эти характеристические области напоминают дактилоскопический идентификатор. При этом вызывает интерес высокий уровень идентичности этих характеристических областей (рис.3.21, таблица 3.8.), что дает основание рассматривать их как дополнительный фактор идентификации.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image356.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image357.png

Рис. 3.21. Характеристическая область: а -  индивидуальный виртуальный информационный образ 1; б -  индивидуальный виртуальный информационный образ 2

 

Так как характеристические области формируются из виртуальных информационных образов можно считать, что при реализации предложенного метода идентификационного анализа формируется дополнительный виртуальный фактор идентификации, потенциально обеспечивающий возможность дополнительного повышения точности идентификации. Повешение точности идентификации в этом случае будет достигаться повышением точности  определения характеристических областей.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image358.png

Рис.3. 21 – Вариант оценки уровня идентичности характеристических областей индивидуальных виртуальных информационных образов

 

                                                                 Таблица 3.8

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т10.png

 

Эффективность защиты от имитационного воздействия (аутентификация) исследовалась путем применения в качестве вербальных текстовых идентификаторов текстов, составленных другим индивидуумом. То есть индивидуум читал текст, составленный не им, (чужой текст). Результаты экспериментов показали нестационарность, формируемых в этом случае виртуальных информационных образов. Диапазон изменения уровней идентичности  виртуальных информационных образов для чужого текста (i) с виртуальными образами для своего текста (j) строго индивидуален, однако не выходит за пределы области значений уровней идентичности    Кij  = 0,1 - 0,7. Это дает основание считать уровень идентичности Ки=0,7 верхним граничным уровнем аутентификации при обеспечиваемой точности аутентификации 100%. Фрагмент результатов измерения уровней идентичности Кij виртуальных информационных образов, формируемых при чтении индивидуумом чужих текстов приведен в таблице 3.9.

                                                                                    Таблица 3.9

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т11png.png

 

Изменение индивидуальных виртуальных информационных образов в виртуальные информационные образы, формируемые при чтении чужого текста, можно трактовать как изменение под воздействием внешнего источника информации. Причем степень этого воздействия оценивается уровнями идентичности. Чем меньше значение уровня идентичности, тем выше степень воздействия, то есть тем более подвержен воздействию этого источника информации индивидуум. Это свидетельствует об открытой закономерности влияния внешних источников вербальной текстовой информации на индивидуума.

Предложенная количественная оценка этой закономерности открывает принципиально новую область возможных решений  анализа, идентификации и прогноза поведенческих форм. Примером этого является полученное решение задачи идентификационного анализа информационного воздействия внешних источников вербальной текстовой информации по профессиональному признаку (рис.3.22).

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image361.png

Рис. 3.22. Вариант зависимости уровня идентичности  от внешних источников вербальной текстовой информации по профессиональному признаку

 

Таким образом, применение предлагаемого метода впервые открывает возможность не только комплексной информационной оценки психофизиологического состояния индивида, но и  идентификационного анализа и прогноза его поведенческих форм по формируемой им или навязываемой информации.

 

Выводы

1.        Предложенная методика и алгоритм многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации биометрических идентификаторов обеспечивает возможность количественной оценки эффективности аутентификации (определения истинности идентификатора). Результаты исследования уровня идентичности виртуальных информационных образов истинного базового и ложного анализируемого идентификаторов  показывают, что при граничном значении уровня идентичности, равном 6, погрешность аутентификации равна нулю. Таким образом, обеспечивается абсолютная точность аутентификации. Это свидетельствует о принципиально новом классе эффективности аутентификации. При этом на точность идентификации оказывают влияние топологии информационного тестирования, что вызывает изменение точности идентификации в пределах 99,4-100% при оптимальном значении граничного уровня идентичности КИ = 0,6.

2.    Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии однофакторного информационного тестирования дактилоскопических идентификаторов повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 100%.

3.    Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии однофакторного информационного тестирования персональных идентификаторов повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 100%.

4.    Эффективность многофакторного идентификационного анализа для топологии многофакторного информационного тестирования повышается при уменьшении граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,6 устанавливает область надежной идентификации (0,6-1) с точностью 99,4%.

5.        Обеспечиваемый переход от двухмерных идентификаторов к 3D виртуальным персональным образам идентификаторов более чем в 20 раз увеличивает объем информации, используемой в процессе идентификации, что существенно повышает эффективность идентификации и аутентификации.

6.        Предложенная методика многофакторного идентификационного анализа с позиций информационной субвиртуализации биометрических идентификаторов позволяет формировать виртуальный информационный образ, представляющий информационную модель индивида, соответствующую информационно тестируемым параметрам идентификаторов и их вещественных характеристик. При этом изменение значений этих параметров обязательно будет приводить к изменению вида и формы модели. Таким образом, открывается возможность комплексного многофакторного идентификационного анализа изменений состояния личности. Фундаментальную основу комплексирования составляет обеспечиваемый предлагаемой методикой переход из материальной (вещественной)  области представления параметров идентификаторов или их вещественных характеристик с различными несравнимыми критериями, единицами измерения параметров и видами физических форм в информационную область представления, характеризуемую единством критериев, количественного измерения  и формы.

7.        При субвиртуализации прямой переход из материальной (вещественной) области представления идентификаторов в информационную осуществляется только для части факторов  идентификации. Для другой части факторов  идентификации переход в информационную область представления осуществляется опосредованно через некоторые вещественные характеристики идентификаторов.

8.        При исследовании алгоритма многофакторного идентификационного анализа на основе комплексной информационной субвиртуализации вербальных идентификаторов установлена нестационарность индивидуального виртуального информационного образа, формируемого из информационных спектров текста и речевого сигнала. Это проявляется в неоднозначности виртуальных информационных образов, формируемых при неоднократном повторном чтении индивидуумом своего текста, что отражается в изменении уровней их идентичности.  Диапазон этого изменения строго индивидуален однако  практически не выходит за пределы области значений уровней идентичности    Кij  = 0,7 -1. При этом процент выбросов составляет 0,12%. Это дает основание считать уровень идентичности Ки=0,6 граничным уровнем идентификации при обеспечиваемой точности идентификации 98,8%.

9.        Установлено, что в каждой группе индивидуальных виртуальных информационных образов существует характерная часть изображения,  (характеристическая область), общая для всех образов этой группы. По внешнему виду эти характеристические области напоминают дактилоскопический идентификатор. При этом отмечается  высокий уровень идентичности этих характеристических областей, что дает основание рассматривать их как дополнительный фактор идентификации. Так как характеристические области формируются из виртуальных информационных образов можно считать, что при реализации предложенного метода многофакторного идентификационного анализа на основе комплексной информационной субвиртуализации вербальных идентификаторов формируется дополнительный виртуальный фактор идентификации, потенциально обеспечивающий возможность дополнительного повышения точности идентификации. Повешение точности идентификации в этом случае будет достигаться повышением точности  определения характеристических областей.

10.    Эффективность аутентификации алгоритма многофакторного идентификационного анализа на основе комплексной информационной субвиртуализации вербальных идентификаторов исследовалась путем применения в качестве вербальных текстовых идентификаторов текстов, составленных другим индивидуумом. То есть индивидуум читал текст, составленный не им, (чужой текст). Результаты экспериментов показали нестационарность, формируемых в этом случае виртуальных информационных образов. При этом диапазон изменения уровней идентичности  виртуальных информационных образов для чужого текста с виртуальными образами для своего текста строго индивидуален, однако не выходит за пределы области значений уровней идентичности    Кij  = 0,1 - 0,7, что дает основание считать уровень идентичности Ки=0,7 верхним граничным уровнем аутентификации при обеспечиваемой точности аутентификации 100%.

11.    Изменение индивидуальных виртуальных информационных образов в виртуальные информационные образы, формируемые при чтении чужого текста, можно трактовать как изменение под воздействием внешнего источника информации. Причем степень этого воздействия оценивается уровнями идентичности. Чем меньше значение уровня идентичности, тем выше степень воздействия, то есть тем более подвержен воздействию этого источника информации индивидуум.

12.    Открыта закономерность влияния внешних источников вербальной текстовой информации на индивидуума. Предложенная количественная оценка этой закономерности открывает принципиально новую область возможных решений  анализа, идентификации и прогноза поведенческих форм.

 

 

4. аурикулодиагностический идентификационный анализ

 

4.1. . Стратегия информационной виртуализации аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

Аурикулодиагностическая идентификация (ушная диагностическая идентификация) является новым направлением в области идентификации, обладающим уникальными преимуществами: 1) ушной идентификатор (ухо) является одним наиболее стабильных биометрических идентификаторов, который  формируется еще до рождения человека, остается неизменным на протяжении жизни и дольше других идентификаторов сохраняется после смерти; 2) ушные  идентификаторы могут измеряться на значительных расстояниях, в отличии от других биометрических идентификаторов; 3) ушные  идентификаторы позволяют осуществлять диагностику состояния личности и идентифицировать ее поведенческие формы. Известные подходы к ушной идентификации не обеспечивают  решение проблемы нестационарности процесса дистанционного измерения идентификаторов, вызванной изменениями освещенности и ракурса объекта идентификации.  Следствием этого является низкая эффективность дистанционной идентификации, препятствующая широкому применению аурикулодиагностической  идентификации, потенциально обладающей значительными преимуществами.

Решение отмеченной проблемы обеспечивает реализуемый подход, состоящий в виртуализации  процесса идентификационного анализа относительно условия соответствия аурикулодиагностических идентификаторов объектам, обладающим индивидуальными информационными образами. Виртуализация (от лат. virtualis-возможное при определенных условиях) означает реализацию возможного представления в установленных условиях при отсутствии ограничений на выбор условий.  Комплекс установленных условий виртуализации  для рассматриваемого случая идентификационного анализа определяется в виде:

1) количество собственной информации аурикулодиагностических идентификаторов является вещественной величиной;

2) количество собственной информации аурикулодиагностических идентификаторов во времени представляет векторный непрерывный случайный процесс;

3) восприятие информации аурикулодиагностических идентификаторов осуществляется квантами;

4) основной задачей получателя информации в ходе идентификационного анализа является формирование информационных образов аурикулодиагностических идентификаторов.

Установленный комплекс условий определяет область возможных решений оптимального информационного представления аурикулодиагностических идентификаторов. Изменение вещественного представления аурикулодиагностических идентификаторов в этих условиях определяется как виртуализация. При этом множественность установленных условий определяет возможную множественность этапов виртуализации.

Первый этап виртуализации определяется условием 1 и состоит в инъективном отображении ансамбля измеренных значений параметров аурикулодиагностических идентификаторов в ансамбль соответствующих значений количества информации.

Второй этап виртуализации определяется условиями 2,3 и состоит в инъективном отображении ансамбля количества информации, соответствующего измеренным значениям параметров аурикулодиагностических идентификаторов,  в ансамбль оценок количества информации. Реализация этапа состоит в решении задачи определения оценки  исходного процесса  по наблюдению, обеспечивающей минимально допустимую величину информационных потерь. С позиций обоснованных фундаментальных производных предложений теории виртуализации поставленную задачу можно рассматривать как реальную проекцию некоторого виртуального образа, позволяющую получателю свести к минимуму потери от квантования субстанции, формируемой источником. Среди возможных реальных проекций наибольший интерес в рассматриваемом случае представляет задача минимизации ошибки квантования в системах с цифровой обработкой сообщений. Виртуальная аналогизация относительно этой задачи позволяет получать достаточно оригинальные решения в виде нелинейных и линейный алгоритмов информационных оценок.

Третий этап  определяется условием 4 и состоит в формировании информационных спектров параметров аурикулодиагностических идентификаторов. При этом каждый информационный спектр определяется как  информационный образ соответствующего параметра, включающий (как всякий спектр) действительную и мнимую составляющие. При четности корреляционной функции, что характерно для реальных процессов, мнимая составляющая равна нулю. Отсюда следует, что при традиционном анализе реальных аурикулодиагностических идентификаторов исследователю доступна только действительная часть их информационного образа. Информационные образы параметров аурикулодиагностических идентификаторов, как компоненты,  образуют вектор, унификация компонент которого позволяет формировать информационные образы аурикулодиагностических идентификаторов относительно измеряемых  параметров.  Суть процедуры унификации состоит в формировании на основании полученного вектора пространственного образа в n-мерном пространстве. Так как пространственный образ получен при установленных условиях виртуализации 1–4, то это дает основание его определения как виртуальный информационный образ или сокращенно – виртуальный образ. Преобразование ансамбля значений параметров аурикулодиагностических идентификаторов в соответствующие им значения количества информации определяется как информационное тестирование аурикулодиагностических идентификаторов. С логической точки зрения принятый подход позволяет формировать виртуальный информационный образ личности, представляющий информационную модель индивида (пользователя), соответствующую информационно тестируемым параметрам аурикулодиагностических идентификаторов. При этом изменение значений этих параметров обязательно будут приводить к изменению вида и формы модели. Таким образом, открывается возможность комплексного идентификационного анализа изменений психофизиологического состояния личности. Фундаментальную основу комплексирования составляет обеспечиваемый принятым подходом переход из материальной (вещественной)  области представления параметров аурикулодиагностических идентификаторов в информационную область представления, характеризуемую единством критериев, количественного измерения  и формы.

Математическая модель аурикулодиагностического идентификационного анализа с позиций принятого подхода определяется в виде:

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image362.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image271.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image363.png

    Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image364.png.

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image365.png - оценка виртуального информационного образа k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image275.png - оценка информационного образа k-й проекции; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image276.png-  оценка количества собственной информации; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image366.png - оценка количества собственной информации в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image367.png - наблюдаемое значение количества собственной информации в i-й момент времени; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image279.png- коэффициент усиления алгоритма оценки.

 

4.2. Методика аурикулодиагностического идентификационного анализа с позиций информационной виртуализации ушных идентификаторов

 

Основу методики аурикулодиагностического идентификационного анализа составляет информационное тестирование видеоизображения уха индивида. При этом возможен ряд топологий информационного тестирования:

1) симметричное тестирование:

2) несимметричное тестирование;

3) ортогональное тестирование.

При симметричном тестировании производится  информационное тестирование двух  видеоизображений: «ухо-левое», «ухо-левое» («ухо-правое», «ухо-правое»). В ходе информационного тестирования производится: инъективное отображение значений пикселей изображения в соответствующие им значения количества информации и образование матрицы количеств информации; в результате построчного считывания элементов матрицы (горизонтальной развертки) формируется последовательность количеств информации, по которой формируется информационный спектр изображения; аналогично формируется информационный спектр второго изображения; по двум двумерным информационным спектрам путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ, соответствующий информационной модели личности; оценка идентичности или изменения модели  осуществляется путем определения уровня идентичности по результатам трехмерного корреляционного анализа формируемых виртуальных информационных образов.

При несимметричном тестировании производится  аналогичное информационное тестирование двух  видеоизображений: «ухо-левое»; «ухо-правое».

При ортогональном тестировании производится информационное тестирование одного  видеоизображения «ухо-левое» или («ухо-правое»). Трехмерный виртуальный информационный образ в этом случае формируется из двух двумерных информационных спектров, образованных из двух последовательностей количеств информации, полученных в результате последовательного и параллельного считывания элементов матрицы количеств информации видеоизображения.

Эффективность аурикулодиагностического идентификационного анализа определяется установленным минимальным граничным значением уровня идентичности, устанавливающим область надежной идентификации.

Содержание методики определяет возможные алгоритмы  аурикулодиагностического идентификационного анализа:

-      алгоритм симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа;

-      алгоритм несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа;

-      алгоритм ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа.

Базовый алгоритм методики аурикулодиагностического идентификационного анализа (рис.4.1) включает следующие основные модули:

-      база данных истинных виртуальных образов для загрузки эталонных виртуальных образов аурикулодиагностических идентификаторов;

-      модуль определения количества информации;

-      модуль формирования информационных образов;

-      модуль формирования виртуальных образов аурикулодиагностических идентификаторов;

-      модуль принятия решений на основе сравнительного корреляционного анализа эталонных и текущих виртуальных образов аурикулодиагностических идентификаторов;

-      модуль вывода результатов визуализации информационных и виртуальных образов аурикулодиагностических идентификаторов;

-      модуль визуализации результатов аурикулодиагностического идентификационного анализа.

Приведенные модули определяют основу компьютерной технологии аурикулодиагностического идентификационного анализа и ядро программного обеспечения разработанного комплекса аурикулодиагностической аутентификации.

Комплекс аурикулодиагностической аутентификации является базовым структурным элементом  реализации методики аурикулодиагностического идентификационного анализа (рис.4.2). Полнофункциональный состав комплекса: 1)   ЭВМ; 2)   WEB- камера; 3)    электронная база аурикулодиагностической идентификации (BAI). Электронная база аурикулодиагностической идентификации конструктивно выполняется в виде брелока с интерфейсом USB для подключения к ЭВМ.

Электронная база аурикулодиагностической идентификации является основным элементом комплекса и  предназначена  для аппаратной реализации базовых алгоритмов (преобразований) методики аурикулодиагностического идентификационного анализа, а также хранения эталонных (базовых) образов аурикулодиагностическ идентификаторов.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image368.png

Рис.4.1. Базовый алгоритм методики аурикулодиагностического идентификационного анализа

Аппаратная реализация обеспечивает защищенность процесса выполнения преобразований идентификации и делает невозможным доступ со стороны аппаратно-программной среды.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: 2013-08-18_135934

Рис.4.2. Вариант реализации методики аурикулодиагностического идентификационного анализа

Отличительными особенностями реализации методики аурикулодиагностического идентификационного анализа являются: 1) впервые обеспечиваемая высокая надежность дистанционной идентификации в условиях существенной нестабильности измерений, вызванной изменениями освещенности и ракурса объекта идентификации; 2) потенциально обеспечиваемая защита от ложных идентификаторов (потенциальная аутентификация). Это при сравнительно низких экономических затратах позволяет существенно расширить возможности идентификационного анализа в системах специального и общего назначения. Реализация методики в виде системы аурикулодиагностической идентификации обеспечит возможности принципиально новых решений задач идентификации таких, как:                  

1) дистанционная идентификация по ушным идентификаторам.

2) аутентификация аурикулодиагностических идентификаторов.

3) аурикулодиагностическая идентификация и аутентификация биологических и психофизиологических характеристик индивидуумов.

4)  идентификация носителей эпидемиологических и деструктивных идентификаторов.

5)  экспресдиагностическая идентификация.

Кроме этого, многолетняя практика использования аурикулодиагностики в медицине доказала возможность ее применения для комплексной  психофизиологодиагностики человека. Отсюда следует, что формируемые в результате применения предложенной методики виртуальные информационные образы будут отражать психофизиологическое состояние индивида. Кроме этого впервые обеспечиваемая методикой возможность информационной оценки изменения этих образов открывает путь к дистанционному идентификационному анализу личности в части идентификации прогноза поведенческих форм и актов, что приобретает исключительно важное значение в условиях угроз функциональной устойчивости телекоммуникационных систем относительно пользовательского уровня.

 

4.3. Алгоритм симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

Алгоритм относится к семейству алгоритмов, определяемых предложенной методикой аурикулодиагностического идентификационного анализа. Основу алгоритма составляет идентификационный анализ двух текущих и двух эталонных аурикулодиагностических идентификаторов с позиций симметричного информационного тестирования. Содержание алгоритма алгоритма:

1.    Инъективное отображение значений пикселей видеоизображений ушных идентификаторов  в соответствующие им значения количества информации и образование матриц количеств информации. Образуются две матрицы, соответствующие двум видеоизображениям текущих идентификаторов «ухо-левое», «ухо-левое» («ухо-правое», «ухо-правое»), и две матрицы, соответствующие двум видеоизображениям эталонных идентификаторов «ухо-левое», «ухо-левое» («ухо-правое», «ухо-правое»).

2.    Построчное считывание элементов матриц количеств информации  (горизонтальной развертки) и формирование двух последовательностей количеств информации для текущих идентификаторов и двух последовательностей количеств информации для эталонных идентификаторов.

3.    Формирование информационных спектров видеоизображений ушных идентификаторов: а)  информационный спектр первого текущего идентификатора «ухо-левое» («ухо-правое»); б)  информационный спектр второго текущего идентификатора «ухо-левое» («ухо-правое»); в)  информационный спектр первого эталонного идентификатора «ухо-левое» («ухо-правое»); г)  информационный спектр второго эталонного идентификатора «ухо-левое» («ухо-правое»).

4.    Формирование виртуальных информационных образов текущего и эталонного идентификаторов. По двум двумерным информационным спектрам текущих идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ текущего идентификатора, соответствующий текущей информационной модели личности. По двум двумерным информационным спектрам эталонных идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ эталонного идентификатора, соответствующий эталонной информационной модели личности.

5.    Определение уровня идентичности текущего и эталонного виртуальных информационных образов.

Варианты реализации алгоритма симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа приведены на рис. 4.3.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\431.png

а)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\432.png

б)

Рисунок 4.3. Варианты реализации метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа: а) индивидуум 1; в) индивидуум 2

Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа, приведена на рис. 4.4.

Зависимости точности и погрешности метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.1, на рисунках 4.5 и 4.6. 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Р4.4.png

Рис. 4.4. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

 

                                                                                  Таблица 4.1

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

70,4

19,6

0,8

86,6

13,4

0,7

97,9

2,1

 

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р4.5.png

 

Рис.4.5. Зависимость точности метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р46.png

 

Рис.4. 6. Зависимость погрешности метода симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности

 

Эффективность симметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа повышается при уменьшении значения установленным граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,7 устанавливает область надежной идентификации (0,7-1) с точностью 97,9%.

 

 

4.4. Алгоритм несимметричного аурикулодиагностическиого идентификационного анализа

 

Алгоритм относится к семейству алгоритмов, определяемых предложенной методикой аурикулодиагностического идентификационного анализа. Основу метода составляет идентификационный анализ двух текущих и двух эталонных аурикулодиагностических идентификаторов с позиций несимметричного информационного тестирования. Содержание алгоритма:

1.    Инъективное отображение значений пикселей видеоизображений ушных идентификаторов  в соответствующие им значения количества информации и образование матриц количеств информации. Образуются две матрицы, соответствующие двум видеоизображениям текущих идентификаторов «ухо-левое», «ухо- правое» («ухо-правое», «ухо- левое»), и две матрицы, соответствующие двум видеоизображениям эталонных идентификаторов «ухо-левое», «ухо- правое» («ухо-правое», «ухо- левое»).

2.    Построчное считывание элементов матриц количеств информации  (горизонтальной развертки) и формирование двух последовательностей количеств информации для текущих идентификаторов и двух последовательностей количеств информации для эталонных идентификаторов.

3.    Формирование информационных спектров видеоизображений ушных идентификаторов: а)  информационный спектр первого текущего идентификатора «ухо-левое»; б)  информационный спектр второго текущего идентификатора «ухо-правое»; в)  информационный спектр первого эталонного идентификатора «ухо-левое»; г)  информационный спектр второго эталонного идентификатора «ухо-правое».

4.    Формирование виртуальных информационных образов текущего и эталонного идентификаторов. По двум двумерным информационным спектрам текущих идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ текущего идентификатора, соответствующий текущей информационной модели личности. По двум двумерным информационным спектрам эталонных идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ эталонного идентификатора, соответствующий эталонной информационной модели личности.

5.    Определение уровня идентичности текущего и эталонного виртуальных информационных образов.

Варианты реализации алгоритма несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа приведены на рис. 4.7. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных для алгоритма несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа, приведена на рисунке 4.8.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р4.7.png

Рис. 4.7. Варианты реализации алгоритма несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа: а) индивидуум 1; в) индивидуум 2

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.9.png

Рис. 4.8. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  алгоритма несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

Зависимости точности и погрешности алгоритма несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.2, на рисунках 4.9 и 4.10. 

                                                                                                                                        Таблица 4.2

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

28,7

71,3

0,8

54

46

0,7

76,2

23,8

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image377.png

Рис.4.9. Зависимость точности несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image378.png

Рис.4.10. Зависимость погрешности несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа от граничных уровней идентичности

 

Эффективность несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа повышается при уменьшении значения установленным граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,7 устанавливает область надежной идентификации (0,7-1) с точностью 76,2%.

 

4.5.Алгоритм ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа

 

Алгоритм относится к семейству алгоритмов, определяемых предложенной методикой аурикулодиагностического идентификационного анализа. Основу алгоритма составляет идентификационный анализ одного текущего и одного эталонного аурикулодиагностических идентификаторов с позиций ортогонального информационного тестирования. Содержание алгоритма:

1. Инъективное отображение значений пикселей видеоизображений ушных идентификаторов  в соответствующие им значения количества информации и образование матриц количеств информации. Образуются матрица, соответствующая видеоизображению текущего идентификатора «ухо-левое», («ухо-правое»), и матрица, соответствующая видеоизображению эталонного  идентификатора «ухо-левое» («ухо-правое»).

6.    Формирование последовательностей количеств информации. Формирование двух последовательностей количеств информации для текущего идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).  Формирование двух последовательностей количеств информации для эталонного идентификатора путем считывания элементов соответствующей матрицы по строкам (горизонтальной развертки) и по столбцам (вертикальной развертки).

7.    Формирование информационных спектров видеоизображений ушных идентификаторов: а)  информационный спектр текущего идентификатора для горизонтальной развертки; б)  информационный спектр текущего идентификатора для вертикальной развертки; в)  информационный спектр эталонного идентификатора для горизонтальной развертки; г)  информационный спектр эталонного идентификатора для вертикальной развертки.

8.    Формирование виртуальных информационных образов текущего и эталонного идентификаторов. По двум двумерным информационным спектрам текущих идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ текущего идентификатора, соответствующий текущей информационной модели личности. По двум двумерным информационным спектрам эталонных идентификаторов путем унификации формируется трехмерный виртуальный информационный образ эталонного идентификатора, соответствующий эталонной информационной модели личности.

9.    Определение уровня идентичности текущего и эталонного виртуальных информационных образов.

Применение в целях аурикулодиагностического идентификационного анализа только одного текущего и одного эталонного идентификатора открывает возможность применения ряда топологий идентификации в рамках метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа.  Основными видами топологий определяется следующим алгоритмома ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа выступают:

1.    Симметричная идентификация, включающая топологии  «ухо левое-левое» и «ухо правое-правое», в которых в качестве базового и анализируемого идентификаторов используются соответствующие по расположению ушные идентификаторы индивидуумов.

2.    Несимметричная идентификация, включающая топологии  «ухо левое- правое» и «ухо правое- левое», в которых в качестве базового и анализируемого идентификаторов используются противоположные по расположению ушные идентификаторы индивидуумов.

Вариант реализации метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации приведен на рис.4.11.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.11.png

Рис. 4.11. Вариант реализации алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации

 

Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации на рис. 4.12.

Зависимости точности и погрешности симметричной метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.3, на рисунках 4.13 и 4.14.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р4.12.png

Рис.4.12. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации

 

                                                                                                                                       Таблица 4.3

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

73,2

26,8

0,8

87,5

12,5

0,7

98,6

1,4

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.13.png

Рис.4.13. Зависимость точности ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.14.png

Рис.4.14. Зависимость погрешности ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности

Эффективность ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации повышается при уменьшении значения установленным граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,7 устанавливает область надежной идентификации (0,7-1) с точностью 98,6%.

Вариант реализации алгоритмаа ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации приведен на рис.4.15.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image383.jpg

Рис.4.15.  Вариант реализации алгоритмаа ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации

Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации, приведена на рис. 4.16. Зависимости точности и погрешности алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.4, на рисунках 4.17 и 4.18.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.16.png

Рис.4.16. Диаграмма значений точности идентификации относительно диапазонов уровней идентичности ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации

 

 

                                                                                                                                      Таблица 4.4

Нижняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

идентификации

(%)

Погрешность

идентификации

(%)

0,9

69,1

30,9

0,8

85,2

14,8

0,7

97,7

2,3

 

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.17.png

Рис.4.17. Зависимость точности ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.18.png

Рис.4.18. Зависимость погрешности алгоритмаа ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней

идентичности

 

Эффективность ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации повышается при уменьшении значения установленным граничного значением уровня идентичности КИ. Значение КИ = 0,7 устанавливает область надежной идентификации (0,7-1) с точностью 97,7%.

 

4.6. Оценки эффективности аурикулодиагностической аутентификации

 

С позиций предложенной методики открывается возможность количественной оценки эффективности аутентификации (определения истинности идентификатора). Принимая во внимание, что в качестве анализируемого идентификатора в данном случае выступает ложный идентификатор, повышение эффективности  аутентификации характеризуется уменьшением значения уровня идентичности.

Вариант реализации оценки эффективности аутентификации алгоритмаа ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации приведен на рисунке 4.19.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image387.jpg

Рис.4.19. Вариант реализации оценки эффективности аутентификации алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации: а) виртуальный образ индивидуума 1; б) виртуальный образ индивидуума 2.

 

Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации, приведена на рис. 4.20.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р.4.20.png

Рис. 4.20. Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе  алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации

Зависимости точности и погрешности аутентификации метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.5, на рисунках 4.21 и 4.22.

                                                                                                                                    Таблица 4.5

Верхняя граница

уровня идентичности Ки

Точность

аутентификации

(%)

Погрешность

аутентификации

(%)

0,1

27,2

72,8

0,2

58,7

41,3

0,3

80,4

19,6

0,4

96,5

3,5

0,5

98,7

1,3

0,6

100

0

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.21.png

Рис.4.21. Зависимость точности аутентификации алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\р4.22.png

Рис.4. 22. Зависимость погрешности аутентификации ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации от граничных уровней идентичности

 

Вариант реализации оценки эффективности аутентификации алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации приведен на рис.4.23.

Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности, полученных на основе метода ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации, приведена на рис.4.24.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image391.jpg

Рис.4.23. Вариант реализации оценки эффективности аутентификации для несимметричной идентификации: а) виртуальный образ индивидуума 1; б) виртуальный образ индивидуума 2.

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.24.png

Рисунок 4.24. Диаграмма значений точности аутентификации относительно диапазонов уровней идентичности

Зависимости точности и погрешности аутентификации алгоритма ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней идентичности отражены в таблице 4.6, на рисунках 4.25 и 4.26.

                                                                                Таблица 4.6

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\Т4.10.png

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.27.png

Рис. 27. Зависимость точности аутентификации ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней идентичности

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\KOT\Desktop\4.28.png

 

Рис.4.28. Зависимость погрешности аутентификации ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для несимметричной идентификации от граничных уровней идентичности

 

Результаты исследования уровня идентичности виртуальных информационных образов истинного базового (индивидуум 1) и ложного анализируемого (индивидуум 2) идентификаторов  показывают, что при граничном значении уровня идентичности, равном 6, погрешность аутентификации равна 0. Таким образом, обеспечивается абсолютная 100%  точность аутентификации. Это свидетельствует о принципиально новом классе эффективности аутентификации.

 

Выводы

 

1.Анализ мирового рынка биометрических идентификаторов показывает, что аурикулодиагностические (ушные диагностические) идентификаторы на нем не представлены. Среди реальных конкурентов, разработки которых ожидаемы на  биометрическом рынке, можно выделить только команду из Школы электроники и компьютерных наук при университете Саутгемптона под руководством профессора Марка Никсона (Mark Nixon). Разработанный им метод заключается в сканировании ушей с использованием технологии лучевого преобразования изображения, которая подчёркивает все трубчатые структуры уха и измеряет их. Реализация метода, названная "лучевое преобразование изображения" (image-ray-transform), сводится к "обстрелу" изображения разноцветными лучами, что позволяет с точностью 99,6% отследить все особенности ушной раковины и записать их в цифровом виде. Однако по заявлению самого М. Никсона эффективное применение метода невозможно в условиях изменения освещения при фотосъемке и неудачном ракурсе идентификатора. Достаточно высокая сложность реализации метода и значительно более высокая цена конечного продукта позволяют предположить, что предложенные методика и алгоритмы аурикулодиагностического идентификационного анализа будут обладать конкурентными преимуществами, учитывая отсутствие ограничений на изменение освещения и ракурса ушного идентификатора.

2. Предложенные методика и алгоритмы аурикулодиагностического идентификационного анализа обладают целым рядом возможностей, не свойственных современному рынку биометрической идентификации: 1) дистанционная идентификация на значительных расстояниях; 2) потенциальная аутентификация идентификаторов; 3) идентификация и аутентификация биологических и психофизиологических характеристик индивидуумов; 4) дистанционная идентификация носителей эпидемиологических идентификаторов; 5) экспресс диагностическая идентификация. С учетом этого, принимая во внимание конструктивную мобильность реализованного на основе методики комплекса и адаптивную к решаемым задачам стоимость его комплектации, можно прогнозировать, что она будет пользоваться устойчивым спросом на рынке, меняя существующую сегментацию биометрического рынка в части аурикулодиагностического идентификационного анализа.

3. Многолетняя практика использования аурикулодиагностики в медицине доказала возможность ее применения для комплексной  психофизиологодиагностики человека. Отсюда следует, что формируемые в результате применения предложенной методики виртуальные информационные образы будут отражать психофизиологическое состояние индивида. Кроме этого впервые обеспечиваемая методикой возможность информационной оценки изменения этих образов открывает путь к дистанционному идентификационному анализу личности в части идентификации и прогноза поведенческих форм и актов, что приобретает исключительно важное значение в условиях угроз функциональной устойчивости телекоммуникационных систем относительно пользовательского уровня.

4. Эффективность идентификации при аурикулодиагностическом идентификационном анализе определяется установленным минимальным граничным значением уровня идентичности, задающим область надежной идентификации. Установлена закономерность, состоящая в повышении эффективности идентификации при аурикулодиагностическом идентификационном анализе при уменьшении граничного уровня идентичности до значения Ки=0,7, после чего дальнейшее уменьшение уровня идентичности вызывает снижение точности идентификации

5. Установлено, что алгоритм ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для симметричной идентификации обеспечивает наиболее высокую точность идентификации, составляющую 98,6% при граничном уровне идентичности Ки=0,7. Наименее предпочтительным является метод несимметричного аурикулодиагностического идентификационного анализа, обеспечивающий точность идентификации 76,2% при граничном уровне идентичности Ки=0,7.

6. Эффективность аутентификации при аурикулодиагностическом идентификационного анализа определяется установленным максимальным граничным значением уровня идентичности, задающим область надежной аутентификации. Установлена закономерность, состоящая в повышении эффективности аутентификации при аурикулодиагностическом идентификационном анализе в следствии увеличения граничного уровня идентичности до значения Ки=0,6.

7.Установлено, что алгоритмы ортогонального аурикулодиагностического идентификационного анализа для всех топологий идентификации обеспечивают точность аутентификации, составляющую 100% при граничном уровне идентичности Ки=0,6

 

5. идентификационный анализ телекоммуникаций

 

5.1. Идентификационный анализ помехоустойчивого кодирования для непрерывных каналов

 

Для определения критерия идентификационного анализа помехоустойчивого кодирования при кодировании для непре­рывных каналов можно использовать обеспечиваемую досто­верность передачи информации при фиксированных скорости передачи, средней мощности сигнала и помехах. Для этого не­обходимо решить проблему определения меры достоверности передачи информации, обеспечивающую возможность иденти­фикации по этой характеристике различных кодов. Решение этой проблемы с позиций теории виртуализации [1,2] обеспечи­вается введением следующего условия/

Условие 1. Каждому блочному корректирующему коду  (N, L) соответствует примитивный код (L, L), характеризую­щийся значением вероятности ошибочного приёма элементар­ного сим­волаDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image396.png, при котором обеспечивается та же достовер­ность пере­дачи информации, что и при соответствующем блоч­ном коррек­тирующем кодировании (N, L).

Относительно условия 1 величина вероятности ошибоч­ного приёма элементарного символа Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image397.png является однозначной характеристикой достоверности корректирующего кода Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image398.png , поскольку для примитивного кода вероятность оши­бочного приема символа при случайных независимых искаже­ниях отдельных символов однозначно характеризует достовер­ность передачи информации.

Если идентифицируемый  код (N, L) характеризовать ве­роятностью ошибочного приема Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image399.png, то вероятность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image400.png ошибоч­ного приема символа, при которой обеспечивается та же достоверность передачи информации для примитивного кода  (L, L), определяется из равенства

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image401.png.

Откуда

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image402.png

и при

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image403.png

имеем

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image404.png.

Вероятность ошибочного приема Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image405.png корректирующего кода (N, L при случайных независимых искажениях его симво­лов, характеризуемых вероятностью  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image406.png , определяется как:

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image407.png.

(5.1)

В случае, когда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image408.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image409.png, получаем:

 

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image410.png

(5.2)

 

 

Из (5.2) следует отношение для идентификационного ана­лиза двух кодов Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image411.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image412.png:

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image413.png,                            

 

  (5.3)

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image414.png — коэффициент, характеризующий выигрыш j-го кода по отношению к i-му; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image415.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image416.png — число достоверно исправляемых ошибок, соответствующее кодовым расстояниям сравниваемых кодов Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image417.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image418.png; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image419.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image420.png — вероятности искажений эле­ментарных символов сравниваемых кодов при одинаковых значениях скорости передачи информации, средней мощности канала и характеристиках помех.

Выражение (5.3) составляет основу идентификационного анализа блочного корректирующего кодирования, учитывая, что равенство Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image421.png можно рассматривать, как факт идентифика­ции кода Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image412.png при эталонном идентификаторе Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image422.png  Од­нако, учитывая существующую вероятность равенства Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image421.png для различных кодов, применение (3) возможно только для гру­бого идентификационного анализа.

Для решения проблемы повышения эффективности иден­тификации применим в качестве i-го кода примитивный код. При этом коэффициент Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image421.png в (3) определим как коэффици­ент эффективной идентификации помехоустойчивого кодирова­ния кода Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image423.png:

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image424.png.

(5.4)

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image425.png — вероятность ошибочного приема символа корректи­рующего кода; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image426.png — вероятность ошибочного приема символа соответствующего примитивного кода при тех же помехах и тех же значениях скорости передачи информации и средней мощности канала.

Представим помеху в непрерывном канале в виде адди­тивного белого шума со спектральной плотностью Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image427.png. Ско­рость передачи информации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image428.png зафиксируем числом т инфор­мационных символов, передаваемых в 1 с (исходный ин­формационный код считается безызбыточным). Примем одина­ковой энергию обоих символов двоичного кода (0 и 1). Исходя из этого вероятности трансформации символов могут быть оп­ределены как

           Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image429.png.

Тогда, используя последнюю формулу, получаем:

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image430.png

(5.5)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image431.png фиксируемая средняя мощность канала; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image432.png — общее число символов, передаваемых за 1 с при применении кода (Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image433.png), отвечающее условию передачи m информацион­ных символов в 1 с; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image434.png — интеграл веро­ятностей; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image435.png — коэффициент раз­личимости символов.

С учетом (5.5) выражение (5.4) приводится к виду

 

             Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image436.png

(5.6)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image437.png — энергия символа помехоустойчивого кода (N,L); Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image438.png — энергия символа примитивного кода при тех же значениях скорости передачи информации и средней мощности сигнала; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image439.png — скорость кодирования.

Вариант зависимости коэффициента эффективной иден­тификации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image440.pngот отношения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image441.png для 15-разрядного кода Хэмминга, исправляющего одиночные ошибки  (Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image442.png) представлен на рис.5.1.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image443.jpg

Рис.5.1. График зависимости коэффициента эффективной иден­тификации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image444.png от отношения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image445.png и разрядности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image446.png кодо­вых последовательностей при Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image447.png

 

Проведенные исследования показали, что обеспечиваемая предложенной методикой эффективность идентификационного анализа процессов помехоустойчивого кодирования при коди­ровании для непрерывных каналов возрастает с увеличением разрядности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image446.png кодовых последовательностей в области доста­точно больших значений Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image448.png. При низкой достоверности приема символов (малых значениях Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image448.png) эффективность иден­тификационного анализа предельно низкая и не зависит от корректирующей способности кода в следствии увеличения ве­роятности ошибочного приема символов из-за снижения их энергии при увеличении избыточности.

Полученные результаты исследований показали, что об­ласть эффективного применения предложенной методики иден­тификационного анализа процессов помехоустойчивого кодиро­вания при кодировании для непрерывных каналов ограничена областью высокой достоверности приема символов (больших значениях Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image448.png) и областью больших значений разрядности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image446.png кодовых последовательностей (не менее 12). Однако впер­вые открывающаяся возможность идентификационного анализа процессов помехоустойчивого кодирования с позиций передачи информации в непрерывных каналах стимулирует интерес к дальнейшей разработке предложенной методики в направлении получения значимых практических решений.

5.2. Идентификационный анализ процессов телекоммуникации непрерывных сообщений в цифровых информационных системах на основе виртуальных оценок

 

Значительный научный и практический опыт исследований процессов телекоммуникации [1,2,3, ] показывает предпочти­тельность представления непрерывных сообщений в виде ста­ционарного гауссовского марковского случайного процесса, описываемого априорным дифференциальным уравнением вида:

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image449.png

(5.7)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image450.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image451.png - матрицы столбцы размером  r; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image452.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image453.png - матрицы размером r x r.

 Вектор Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image451.png представляет собой формирующий белый стационарный шум с независимыми компонентами:

  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image454.png,

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image455.png – дельта-функция; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image456.png – диагональная матрица спектральных плотностей формирующего шума.

В процессе цифровой обработки аналоговых сообщений общепринято [3] выделять три этапа: дискретизация, квантова­ние и кодирование. Дискретизация исходного процесса осуще­ствляется путём точечного выбора

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image457.png.

В результате дискретизации образуется векторная марков­ская последовательность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image458.png, определяемая рекуррент­ным уравнением вида

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image459.png

(5.8)

 

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image460.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image461.png - матрицы столбцы; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image462.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image463.png - квадрат­ные матрицы rxr.

Элементы матрицы Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image462.png определяются как

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image464.png,

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image465.png - определитель корреляционной матрицы вектора Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image466.png; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image467.png - алгебраическое дополнение корреляционной матрицы вектора Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image468.png, соответствующее компонентам Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image469.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image470.png.

Вектор-столбец Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image471.png характеризуется нулевой матри­цей математических ожиданий и диагональной дисперсионной матрицей

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image472.png.

В результате квантования образуется векторная дискрет­ная последовательность

  

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image473.png,  Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image474.png

(5.9)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image475.png - область квантования; n – номер области квантова­ния.

Учитывая детерминированность процедуры квантования [3], считается, что компоненты вектора сообщения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image476.png кван­туются отдельно друг от друга. В результате такого кванто­вания образуются векторные величины Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image477.png, представляю­щие собой векторы-столбцы. Потери, вызванные квантованием, принято представлять в виде шума квантования и обозначать как

   

            Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image478.png

(5.10)

 

В процессе кодирования векторная величина Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image479.png преобра­зуется в соответствующее ей цифровое сообщение Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image480.png, вид которого определяется используемым кодом. Цифровое со­общение может быть векторным, если разделяется на компо­ненты, представляющие собой кодовые комбинации, которые соответствуют составляющим вектора сообщений, или скаляр­ным, если представляет собой кодовую комбинацию, соответст­вующую номеру области квантования, в которую попадает век­тор квантуемого сообщения.

Если на процедуру кодирования не накладывается ника­ких ограничений, вектор Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image479.png  и вектор Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image480.png принято отождеств­лять, когда в этом появляется необходимость. Исходя из этого, в случаях, когда в качестве исходного рассматривается процесс, заданный выражением (8), шум квантования можно рассматри­вать как шум цифрового представления

Решение задачи идентификационного анализа для рас­сматриваемого случая может осуществляться по двум основным направлениям:

1) использование в качестве идентификационного при­знака, коррелированного с сообщением шума его цифрового представления Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image481.png;          

2) использование в качестве идентификационного при­знака кодовой последовательности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image482.png, формируемой из шума цифрового представления сообщения по закону иденти­фикационного ключа К.

При этом необходимо подчеркнуть, что предложенный подход не накладывает ограничений на число вариантов воз­можного использования шума цифрового представления (шума квантования) при решении задач идентификационного анализа аналоговых сообщений в цифровых системах связи. Однако с достаточной степенью уверенности можно предположить, что всем этим вариантам будут присущи некоторые общие черты, связанные с особенностями самой процедуры квантования. Ис­ходя из этого, можно считать, что общие черты будут присущи и решениям задач, которые используют данные варианты. Это даёт основание считать продуктивным путь анализа возможно­стей разрабатываемой методики, состоящий в выборе некото­рого исходного варианта, его решение и последующее обобще­ние результатов этого решения на другие варианты.

Исходным выберем вариант использования в качестве идентификационного признака коррелированного с сообщением шума его цифрового представления. При этом введем условие виртуализации.

Условие 1. Сообщения в цифровой системе телекоммуни­кации формируются как результат аддитивной композиции цифрового представления непрерывного сообщения пользова­теля и шума цифрового представления предыдущего сообщения пользователя.

Соответствующее условию 1 виртуальное сообщение мо­жет быть представлено в виде:

 

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image483.png

(5.11)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image484.png- виртуальное сообщение; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image485.png- цифровое представ­ление исходного непрерывного сообщения; Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image486.png - шум цифрового представления предыдущего  исходного непре­рывного сообщения  

Будем считать, что при передаче виртуальное сообщение подвергается искажениям, которые можно трактовать как воз­действие аддитивного шума наблюдения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image487.png. Этот шум счита­ется гауссовским, не зависящим от сообщения, с независящими компонентами и значениями. Он задаётся нулевой матрицей ма­тематических ожиданий и диагональной дисперсионной мат­ри­цей Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image488.png. Таким образом, модель наблюдения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image489.png на вы­ходе канала связи может быть представлена в виде

 

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image490.png

(5.12)

 

Обозначим

 

        Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image491.png

(5.13)

            

Тогда (12) приводится к виду      

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image492.png

(5.14)   

                
         Принимая во внимание, что наблюдение (14) примени­тельно к условию 1 формируется из виртуального сообщения, обозначим его как виртуальное представление наблюдения. При этом необходимо учитывать, что условие 1 не накладывает ог­раничений на формирование действительного  представления наблюдения из цифрового представления сообщения

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image493.png

(5.15)

 

Таким образом, предложенный подход позволяет форми­ровать два варианта представления наблюдения, что открывает возможность идентификационного анализа в реальном мас­штабе времени. Основная задача идентификационного анализа в этом случае сводится к задаче формирования оценок (задаче фильтрации) сообщений из действительной и виртуальной форм наблюдения и количественного сравнения i-ой и (i-j)-ой оценок. При этом из наблюдения Y(i) формируются две оценки: 1) оценка S*(i) из действительной формы наблюдения; 2) оценка S*(i-j) из виртуальной формы наблюдения. Эти оценки опреде­ляются как действительная и виртуальная. Причем виртуальная оценка однозначно соответствует действительной оценке, сфор­мированной на (i-j)–ом такте. Сравнение этих оценок составляет основу идентификационного анализа.

Анализ выражений (14) показывает, что задача формиро­вания оценки  по действительной форме представления наблю­дения  сводится к известной задаче нелинейной фильтрации аналоговых сообщений в системах с импульсно-кодовой моду­ляцией [3]. Задача формирования оценки  по виртуальной форме представления наблюдения на основании 5.(14) сводится к дос­таточно своеобразной задаче линейной интерполяционной фильтрации с шумом наблюдения, нелинейно зависимым от со­общения. Решение этой задачи в прямой постановке не пред­ставляется возможным. Далее представлен оригинальный под­ход к ее решения для скалярного представления..

Ставится задача синтеза алгоритма оценки сообщения (58) по наблюдению (5.14). Оценка оптимальная по критерию мини­мума среднего квадрата ошибки (СКО) может быть определена из исходного выражения вида:

          

            Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image494.png

(5.16)

 

Здесь выражение для апостериорной плотности вероятно­стей может быть представлено как:

      

           Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image495.png

(5.17)

 

где

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image496.png

(5.18)

 

Учитывая марковость процесса Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image497.png можно записать:

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image498.png

(5.20)

 

Условную вероятность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image499.png можно предста­вить как:

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image500.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image501.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image502.png

 

 

 

(5.21)

 

Откуда получаем:

  

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image503.png

 

 

(5.22)

 

Полученное выражение задаёт рекуррентный алгоритм определения апостериорной вероятности. С учётом (5.22) выра­жение для оценки Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image504.png может быть представлено в виде:

   

         Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image505.png

 

(5.23)

 

Проведём анализ физического смысла отношения апосте­риорных вероятностей, для чего возьмём логарифм от этого от­ношения:

  

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image506.png

 

 

 

(5.24)

     

где

   

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image507.png

(5.25)

     Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image508.png

(5.26)

 

С позиций теории информации выражение (5.25) опреде­ляет количество информации о сообщении Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image509.png, содержащееся в Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image510.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image511.png, а выражение (5.26) – количество информации о Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image512.png, содержащееся в Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image513.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image514.png.

Это дает основание считать, что отношение апостериор­ных вероятностей в (24) характеризует изменение количества информации о сообщении Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image512.png после поступления наблюдения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image515.png при известных Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image516.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image517.png. Нетрудно заметить, что с пози­ций реальных задач связи анализируемое отношение является в достаточной степени абстрактным, так как сообщение Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image510.png нико­гда не может быть точно известно на приёме. Можно гово­рить только об оценке Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image518.png этого сообщения полученного с той или иной точностью. С этих позиций докажем допустимость равенства:

         

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image519.png

(5.27)

 

Точность оценки Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image520.png может характеризоваться, как по­теря некоторого количества информации Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image521.png об Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image522.png в ре­зультате неточного воспроизведения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image522.png на приёме с ошибкой Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image523.png. Таким образом, исходя из (5.24) можно запи­сать:

 

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image524.png

        Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image525.png

 

 

(5.28)

 

Соотношение (5.28) доказывает допустимость равенства (5.27).

Исходя из тех же соображений, разложим условную плот­ность вероятности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image526.png по Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image527.png в ряд в точке Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image528.png:

 

        Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image529.png

       Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image530.png

 

(5.29)

 

Подставив (5.29) в (5.23) по известной методике [3] полу­чим:

        

           Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image531.png

 

(5.30)

 

Далее ограничимся высокой точностью оценивания, что позволяет считать вектор Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image532.png гауссовским, а плотность вероятностей Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image533.png нормальной. С учётом этого Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image534.png может быть представлена как [2]:

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image535.png

(5.31)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image536.png – апостериорная дисперсия на i-м шаге.

Отношение апостериорных вероятностей в (5.30), как уже отмечалось, характеризует изменение количества информации о сообщении после поступления (i+1)-го наблюдения Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image537.png при уже известных Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image538.png и Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image539.png. Это даёт основание допустить, что дан­ное отношение представляет собой некоторую функцию из­меняющуюся прямо пропорционально количеству новой ин­формации о сообщении, содержащейся в Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image540.png:

 

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image541.png

 

(5.32)

 

знаком Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image542.png будем обозначать равенство по определению. Право­мочность такого допущения, конечно, требует проверки, однако его логичность вполне обоснована положительными результа­тами аналогичных допущений, принятых при решении похожих задач (синтез алгоритмов Калмана).

С учётом (5.32) выражение для оценки принимает вид:

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image543.png

 

 

(5.33)

 

Докажем, что

      Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image544.png

(5.33)

 

Доказательство:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image545.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image546.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image547.pngDescription: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image548.png

 

отсюда:

 

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image549.png.

.

Таким образом, можно записать:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image550.png

 

 

(5.34)

 

                     

Запишем интеграл в правой части (5.34) в виде:

          

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image551.png

 

 

(5.35)

 

Согласно постановке задачи:

 

                                           

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image552.png

(5.36)

 

 

Отсюда Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image553.png можно представить как:

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image554.png

 (5.37)

 

 

 

Подставив (5.35) в (5.34) с учётом (5.37) получим:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image555.png

 

 

(5.38)    

 

                                        

В полученном выражении

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image556.png,                                            

 Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image557.png                             

 

Согласно постановке задачи:

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image558.png.

 

Отсюда можно допустить возможность представления:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image559.png

(5.39)

 

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image560.png – можно трактовать как некоторый переменный коэф­фициент усиления, характеризующий воздействие помех в ка­нале связи.

Произведя интегрирование в (5.38) с учётом (5.39), полу­чим:

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image561.png

(5.40)

 

 

где 

        .

          Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image562.png

 

 

Модель полученного решения, то есть модель идентифи­кационного анализа процессов телекоммуникации непрерывных сообщений в цифровых информационных системах с позиций виртуализации сообщений и оценок, приведена на рис.2.

При отображении модели учитывалась физическая одно­значность виртуального и реального наблюдений: Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image563.png.

Следует подчеркнуть, что полученное решение не явля­ется однозначно оптимальным. Это объясняется целью, которая ставилась при его синтезе – определить методику решения задач идентификационного анализа процессов телекоммуникации не­прерывных сообщений в цифровых информационных системах. Более того, учитывая новизну решаемой задачи, ряд допущений принятых при выводе алгоритма виртуальной оценки требуют проверки и в свою очередь определяют направления дальней­ших исследований. Однако это не влияет на понимание физики процесса включения канала виртуальной оценки в модели рис.5.2

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image564.png 

Рис.5.2. Модель идентификационного анализа процессов теле­коммуникации непрерывных сообщений в цифровых информа­ционных системах

 

5.3. Идентификационный анализ криптографических     алгоритмов с позиций информационных идентификаторов процесса шифрования

 

Особенностью решения задачи  идентификационного ана­лиза криптографических алгоритмов с позиций информацион­ных идентификаторов процесса шифрования является примене­ние двух видов идентификаторов: информационных и виртуаль­ных информационных.

К информационным идентификаторам относятся:

1.    Информационная емкость ансамбля ан­самбля крипто­грамм E:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image565.png

(5.41)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image566.png

(5.42)

где Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image567.pngи Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image568.png- размерность выборочных пространств ан­самблей сообщений и криптограмм соответственно.

2.    Энтропия ансамбля сообщений и ансамбля крипто­грамм:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image569.png

(5.43)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image570.png

(5.44)

3.    Избыточность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image571.pngи коэффициент избыточности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image572.png ансамбля сообщений:

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image573.png

(5.45)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image574.png

(5.46)

4.    Избыточность Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image575.pngи коэффициент избыточности Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image576.png и ансамбля криптограмм:

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image577.png

(5.47)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image578.png

(5.48)

5.    Стохастичность (вариабельность) ансамбля сообщений и ансамбля криптограмм.

 

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image579.png

(5.49)

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image580.png

(5.50)

 

К виртуальным информационным идентификаторам отно­сятся:

1.                      Информационный спектр сообщений.

2.                      Информационный спектр криптограмм.

Формирование виртуальных информационных идентифи­каторов производится на основе системы условий виртуализа­ции вида:

1.    Количество информации в сообщении является вещест­венной величиной.

2.    Количество информации в криптограмме является веще­ственной величиной.

3.    Изменение количества информации во времени пред­ставляет непрерывный случайный процесс.

4.    Количество информации в сообщениях во времени пред­ставляет последовательность отсчетов (выборок) Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image581.png соот­ветствующего непрерывного случайного процесса.

5.    Количество информации в криптограммах во времени представляет последовательность отсчетов (выборок) Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image582.pngсоответствующего непрерывного случайного процесса.

В рамках установленных условий виртуализации мате­матическая модель оценки информационного спектра сообще­ний определяется как

Description: Description: Description: Description: Description: Description: Description: C:\Users\Biomechanicalmoses\Desktop\Child Porno\Котенко В.В. Монография\COPY\Котенко ВВ и др_МИАИС_моногр_files\image583.png

(5.51)