Вестник РГГУ. Серия "Информатика. Информационная безопасность. Математика", 2023, № 3

ISSN 2686-679X


ВЕСТНИК РГГУ


Серия «Информатика. Информационная безопасность.

Математика»


Научный журнал





RSUH/RGGU BULLETIN


“Information Science.
Information Security. Mathematics” Series


Academic Journal
















Основан в 2018 г.
Founded in 2018


3

2023

VESTNIK RGGU. Seriya “Informatica. Informacionnaya bezopasnost. Matematica” RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” Series Academic Journal

There are 4 issues of the printed version of the journal a year.

Founder and Publisher
Russian State University for the Humanities (RSUH)

RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” series is included: in the Russian Science Citation Index; in the List of leading scientific magazines journals and other editions for publishing PhD research findings peer-reviewed publications fall within the following research area:
1.1.6. Computational Mathematics
2.3.6. Information security methods and systems, information security
2.3.8. Informatics and information processes

Objectives and areas of research
RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” series publishes the results of research by scientists from RSUH and other universities and other Russian and foreign academic institutions. The areas covered by contributions include theoretical and applied computer science, up-to-date IT, means and technologies of information protection and information security as well as the issues of theoretical and applied mathematics including analytical and imitation models of different processes and objects. Special emphasis is put on articles and reviews covering research in indicated directions in the areas of social and humanitarian problems and also issues of personnel training for these directions.

RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” series is registered by Federal Service for Supervision of Communications Information Technology and Mass Media. 25.05.2018, reg. No. FS77-72977

Editorial staff office: 6, Miusskaya sq., Moscow, Russia, 125047
e-mail: grnat@rambler.ru


© RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2023

ВЕСТНИК РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика» Научный журнал

Выходит 4 номера печатной версии журнала в год.

Учредитель и издатель - Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ)

ВЕСТНИК РГГУ, серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», включен: в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ); в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по следующим научным специальностям и соответствующим им отраслям науки:
1.1.6. Вычислительная математика
2.3.6. Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
2.3.8. Информатика и информационные процессы

Цели и область
В журнале «Вестник РГГУ», серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика» публикуются результаты научных исследований ученых и специалистов РГГУ, а также других университетов и научных учреждений России и зарубежных стран. Направления публикаций включают теоретическую и прикладную информатику, современные информационные технологии, методы, средства и технологии защиты информации и обеспечения информационной безопасности, а также проблемы теоретической и прикладной математики, включая разработку аналитических и имитационных моделей процессов и объектов различной природы. Особое внимание уделяется статьям и обзорам, посвященным исследованиям по указанным направлениям в области социальных и гуманитарных проблем, а также вопросам подготовки кадров по соответствующим специальностям для данных направлений.

ВЕСТНИК РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 25.05.2018 г., регистрационный номер ПИ № ФС77-72977.

Адрес редакции: 125047, Россия, Москва, Миусская пл., 6
электронный адрес: grnat@rambler.ru


© Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика». 2023

Founder and Publisher
Russian State University for the Humanities (RSUH)

Editor-in-chief
E.N. Nadezhdin, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Russian State University for the Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation

Editorial Board
V.I. Korolev, Dr. of Sci. (Engineering), professor, The Institute of Informatics Problems of the Russian Academy of Sciences (IPI RAN), Moscow, Russian Federation (deputy editor-in-chief)
N.V. Grishina, Cand. of Sci. (Engineering), associate professor, Russian State University for the Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation (executive secretary)
L.A. Aslanyan, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, corresponding member, Nacional Academy of Sciences of the Republic of Armenia, Institute for Informatics and Automation Problems of the National Academy of Sciences of the Republic of Armenia, Yerevan, Republic of Armenia
S.N. Baibekov, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Kazakh University of Technology and Business, Nursultan, Republic of Kazakhstan
S.B. Veprev, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Russian Presidential Academy of National Economy and Public Administration, Moscow, Russian Federation
G.S. Ivanova, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
V.M. Maximov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Russian State University for the Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation
R.S. Motul’skii, Dr. of Sci. (Pedagogics), professor, Institute of Modern Knowledge, Minsk, Republic of Belarus
Yu.I. Ozhigov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
S.M. Sokolov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Keldysh Institute of Applied Mathematics, Moscow, Russian Federation
V.A. Tsvetkova, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Library for Natural Sciences of the RAS, Moscow, Russian Federation

Executive editor:
    N.V. Grishina, Cand. of Sci. (Engineering), associate professor, Russian State University for the Humanities (RSUH)

ISSN 2686-679X • RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security.
Mathematics” Series, 2023, no. 3

Учредитель и издатель
Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ)

Главный редактор
Е.Н. Надеждин, доктор технических наук, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация

Редакционная коллегия
В.И. Королев, доктор технических наук, профессор, ФГУ «Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН, Москва, Российская Федерация (заместитель главного редактора)
Н.В. Гришина, кандидат технических наук, доцент, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация (ответственный секретарь)
Л.А. Асланян, доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Республики Армения, Институт проблем информатики и автоматизации НАН Республики Армения, Ереван, Республика Армения
С.Н. Байбеков, доктор технических наук, профессор, Казахский университет технологии и бизнеса, Нур-Султан, Республика Казахстан
С.Б. Вепрев, доктор технических наук, профессор, Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации (РАНХиГС), Москва, Российская Федерация
Г.С. Иванова, доктор технических наук, профессор, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
В.М. Максимов, доктор физико-математических наук, профессор, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация
Р.С. Мотульский, доктор педагогических наук, профессор, Институт современных знаний, Минск, Республика Беларусь
Ю.И. Ожигов, доктор физико-математических наук, профессор, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), Москва, Российская Федерация
С.М. Соколов, доктор физико-математических наук, профессор, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва, Российская Федерация
В.А. Цветкова, доктор технических наук, профессор, Библиотека по естественным наукам РАН, Москва, Российская Федерация

Ответственный за выпуск:
    Н.В. Гришина, кандидат технических наук, доцент,
       Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ)

ISSN 2686-679X • Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность.
Математика». 2023. № 3

CONTENTS




Information Science
    Aleksei P. Safronenkov, Irina B. Safronenkova,
    Aleksandr E. Pavlenko
On the use of subject-oriented ontologies to support decision-making in the professional activity of a teacher ............................ 8

    Marina S. Shapovalova, Aleksandr A. Andreev,
    Valeriya V. Chuvashova
Features of development of an information system for a network of electric vehicle charging stations ................. 20


Information Security

    Valerii V. Arutyunov, Nataliya V. Grishina
On the results of the 6th All-Russian Scientific and Practical Conference “Information Security. Yesterday, Today, Tomorrow” .................. 38

    Igor B. Bakin, Kamilla Sh. Niyazova,
    Sofiya M. Shvedova
Issues of risk management in the field of information security ...... 49


Mathematics
    Vladislav D. Volkov, Anna B. Klimenko
The comparative analysis of the programming languages based on the test data sorting task ....................................... 61

    Elvira M. Alieva, Andrei E. Sal’nikov,
    Anna B. Klimenko
Experimental research of the efficiency of temperature schemes
for simulating annealing in the problem of load distribution ........ 71


ISSN 2686-679X • RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security.
Mathematics” Series, 2023, no. 3

СОДЕРЖАНИЕ





Информатика

    Алексей П. Сафроненков, Ирина Б. Сафроненкова, Александр Е. Павленко
Об использовании предметно-ориентированных онтологий
для поддержки принятия решения в профессиональной деятельности преподавателя ................................. 8


    Марина С. Шаповалова, Александр А. Андреев,
    Валерия В. Чувашова
Особенности разработки информационной системы для сети автомобильных электрозаправочных станций ........... 20



Информационная безопасность
    Валерий В. Арутюнов, Наталия В. Гришина
Об итогах VI Всероссийской научно-практической конференции «Информационная безопасность: вчера, сегодня, завтра» .... 38

    Игорь Б. Бакин, Камилла Ш. Ниязова,
    София М. Шведова
Проблемы управления рисками в сфере информационной безопасности .............................. 49



Математика

    Владислав Д. Волков, Анна Б. Клименко
Сравнительный анализ языков программирования на основе решения тестовой задачи сортировки данных ....... 61


    Эльвира М. Алиева, Андрей Е. Сальников, Анна Б. Клименко
Экспериментальное исследование эффективности
температурных схем имитации отжига в задаче распределения нагрузки ...................................... 71


ISSN 2686-679X • Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность.
Математика». 2023. № 3

                Информатика





УДК 004.9
DOI: 10.28995/2686-679X-2023-3-8-19

Об использовании предметно-ориентированных онтологий для поддержки принятия решения в профессиональной деятельности преподавателя
Алексей П. Сафроненков
Российский государственный гуманитарный университет, Москва, Россия, safronenkov-aleksejj@rambler.ru
Ирина Б. Сафроненкова
Федеральный исследовательский центр, Южный научный центр Российской академии наук, Ростов-на-Дону, Россия, safronenkova050788@yandex.ru
Александр Е. Павленко
Таганрогский институт имени А.П. Чехова (филиал) ФГБОУ ВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)», Ростов-на-Дону, Россия, alex_pavlenko@inbox.ru

    Аннотация. Данная работа рассматривает проблемы, связанные с организацией профессиональной деятельности педагога в части автоматизации поддержки принятия решений. Проведен анализ использования СППР (системы поддержки принятия решения) в различных областях человеческой деятельности. Результаты проведенного анализа показали, что ИСППР (интеллектуальные системы поддержки принятия решения) широко и эффективно применяются в сфере образования, однако, в силу разнообразия направлений педагогической деятельности, многие вопросы остаются нерешенными на настоящий момент. В данной работе предложено использовать такой класс систем для поддержки ЛПР (лица, принимающего решение), т. е. педагога, при выборе оптимальной стратегии или набора стратегий, направленных на повышение эффективности подготовки обучающегося к выполнению заданий «Письменная часть» единого государственного экзамена (ЕГЭ) по английскому языку. Авторами предложено в качестве каркаса Базы Знаний (БЗ) такой системы использовать предметно-ориентированные онтологические модели. Ввиду того что разработка

    © Сафроненков А.П., Сафроненкова И.Б., Павленко А.Е., 2023


ISSN 2686-679X • RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security.
Mathematics” Series, 2023, no. 3

Об использовании предметно-ориентированных онтологий...

9

ИСППР - задача комплексная и сложная, целью данной работы является разработка предметно-ориентированной онтологической модели критериев оценивания задания с развернутым ответом «Электронное письмо личного характера» ЕГЭ в открытом редакторе онтологий Protege 5.6.1.
    Ключевые слова: предметно-ориентированная онтологическая модель, СППР, ИСППР, критерии оценивания, письмо
    Для цитирования: Сафроненков А.П., Сафроненкова И.Б., Павленко А.Е. Об использовании предметно-ориентированных онтологий для поддержки принятия решения в профессиональной деятельности преподавателя // Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика». 2023. № 3. С. 8-19. DOI: 10.28995/2686-679X-2023-3-8-19


        On the use of subject-oriented ontologies to support decision-making in the professional activity of a teacher

Aleksei P. Safronenkov
Russian State University for the Humanities, Moscow, Russia, safronenkov-aleksejj@rambler.ru
Irina B. Safronenkova
Federal Research Centre the Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences,
Rostov-on-Don, Russia, safronenkova050788@yandex.ru
Aleksandr E. Pavlenko
A.P. Chekhov Institute of Taganrog (branch of) Rostov State University of Economics, Rostov-on-Don, Russia, alex_pavlenko@inbox.ru
    Abstract. The work considers the issues associated with the organization of professional activity of a teacher in terms of automation of decision support. It carries out the analysis of the use of DSS (decision support system) in various fields of human activity. Results of the analysis showed that IDSS (intelligent decision support systems) are widely and effectively used in the field of Education, however, due to the diversity of areas of pedagogical activity, many issues remain unresolved at the moment. The work proposes to use such a class of systems to support the DM (decision-maker), i.e. the teacher, when choosing the optimal strategy or set of strategies aimed at improving the effectiveness of preparing the student to perform the tasks of the “Written part” of the Unified State Exam in English. The authors proposed using domain-oriented ontologi

ISSN 2686-679X • Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность.
Математика». 2023. № 3

А.П. Сафроненков, И.Б. Сафроненкова, А.Е. Павленко

cal models as the framework for the Knowledge Base (KB) of such a system. Due to the fact that the development of IDSS is a complex task, the purpose of the present work is to develop a subject-oriented ontological model of task evaluation criteria with a detailed answer “Personal email” of the Unified State Exam in the open ontology editor Protege 5.6.1.
    Keywords: subject-oriented ontological model, DSS, IDSS, evaluation criteria, writing

    For citation: Safronenkov, A.P., Safronenkova, I.B. and Pavlenko, A.E. (2023), “On the use of subject-oriented ontologies to support decision-making in the professional activity of a teacher”, RSUH/RGGU Bulletin. “Information Science. Information Security. Mathematics” Series, no. 3, pp. 8-19, DOI: 10.28995/2686-679X-2023-3-8-19


            Введение


    Система поддержки принятия решений широко используется для принятия многокритериальных решений в сложной информационной среде в самых разнообразных сферах человеческой деятельности. Согласно определению, СППР - компьютерная автоматизированная система, целью которой является помощь людям, принимающим решение в сложных условиях для полного и объективного анализа предметной деятельности [Попов 2008].
    Например, такие СППР применяют в области бизнеса и менеджмента для определения стратегии развития [Гергулева 2010], в области медицины для диагностики и выбора лекарственных средств, а также методов лечения [Малых 2019], в финансовой сфере для мониторинга рыночной конъюнктуры и формирования оптимальных стратегий управления бюджетными ресурсами [Синицын, Толмачев 2019].
    Если в СППР для принятия решения используют методы искусственного интеллекта, то такая система называется интеллектуальной системой поддержки принятия решений (ИСППР).
    За последнее десятилетие такой класс систем плотно закрепился в области педагогических наук и оказывает поддержку лицу, принимающему решение (ЛПР), в данном случае педагогу, по следующим аспектам:
    - выработка стратегии преподавания дисциплины [Ахмедьянова, Пищухин 2008; Жаров, Марданов, Окбаева 2022];
    - принятие педагогом управленческих решений в образовательной деятельности [Медведева, Петрунина 2019];
    - оценивание знаний студента [Анохина-Наумец 2011];


ISSN 2686-679X • RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security.
Mathematics” Series, 2023, no. 3

Об использовании предметно-ориентированных онтологий...

11

   -  прогнозирование характеристик и успеваемости обучающихся [Булдаев, Найханова, Евдокимова 2020];
   -  формирование рекомендаций обучающимся по выбору направления обучения в магистратуре в соответствии с их личными предпочтениями [Козловский, Мельник, Волощук, Хлусова 2021].
   Обзор литературы показал, что использование СППР, в том числе ИСППР, с целью поддержки педагога при осуществлении его профессиональной деятельности является перспективной темой исследования. Это обусловлено тем, что деятельность педагога весьма разнообразна и сопряжена с решением широкого круга задач, начиная от проблем дисциплинарного характера, заканчивая вопросами, связанными с дидактикой.
   Авторы данной работы предлагают использовать ИСППР для оказания автоматизированной поддержки педагогу в части выбора оптимальной стратегии/набора стратегий для подготовки обучающегося к выполнению заданий раздела «Письменная часть» ЕГЭ по английскому языку.


            Неформальная постановка проблемы


   В настоящее время важным и актуальным вопросом в сфере образовательной деятельности является эффективная подготовка обучающегося к сдаче ЕГЭ, поскольку за последние несколько лет произошли существенные изменения как в формате заданий, так и в системе критериев оценивания. Специалисты в области подготовки к ЕГЭ по английскому языку отмечают, что произошло смещение акцентов в сторону оценивания уровня коммуникативной компетенции экзаменуемого, т. е. умения продуцировать речь в различных ситуациях, которое проверяется в заданиях со свободно конструируемым ответом [Колыхалова, Михайлова 2022]. Это, в свою очередь, приводит к необходимости корректировки применяемых в образовательной деятельности стратегий и методик.
   Для решения описанной выше проблемы могут быть использованы ИСППР. Предполагается, что такие системы позволят автоматизировать процесс принятия решения при выборе оптимальной стратегии/набора стратегий для подготовки обучающегося к выполнению заданий раздела «Письменная часть» ЕГЭ по английскому языку, тем самым оказав поддержку ЛПР.
   Предложенный класс систем характеризуется схожей архитектурой, включающей представление знаний и алгоритмов их обработки. В ИССПР используют различные стратегии поиска

ISSN 2686-679X • Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность.
Математика». 2023. № 3

А.П. Сафроненков, И.Б. Сафроненкова, А.Е. Павленко

в пространстве состояний, так же как и различные формы представления знаний [Пенькова, Вайнштейн 2019], выбор которых и их последующая интеграция обусловливают сложность и нетривиаль-ность задачи, заключающейся в разработке архитектуры ИСППР. В связи с этим в рамках данной работы рассматривается проблема организации БЗ в таком классе систем, а именно предложено использовать предметно-ориентированные онтологические модели для систематизации информации о предметной области знания.
   Онтологическая модель рассматриваемой предметной области должна описывать основные концепты, связанные с подготовкой обучающегося к выполнению заданий раздела «Письменная часть» ЕГЭ по английскому языку, свойства данных концептов и связи между ними. Анализ данной предметной области позволил выделить две группы концептов, оказывающих влияние на эффективность подготовки обучающегося: критерии оценивания и обучающие стратегии и методики, направленные на улучшение значений данных критериев.
   В рамках настоящей работы будет рассмотрена первая группа -критерии оценивания, а именно аспекты, подлежащие оцениванию при выполнении заданий из раздела «Письменная речь» ЕГЭ по английскому языку, и предложена предметно-онтологическая модель, отражающая данные аспекты.


            Разработка предметно-ориентированной онтологической модели критериев оценивания задания
            «Электронное письмо личного характера»


   Онтология - учение о бытии, также понимается, как раздел философии, изучающий фундаментальные принципы бытия, его наиболее общие сущности и категории. Термин «онтология» впервые был предложен в 1613 г. Р. Гоклениусом и позже закреплен в науке немецким философом Х. Вольфом [Гаврилова, Кудрявцев, Муромцев 2016]. В настоящее время использование данного термина вышло далеко за границы области философских наук и широко применяется в информационной сфере, где онтология рассматривается как форма репрезентации знаний о какой-либо предметной области с целью решения конкретных задач [Губанов 2018, с. 347].
   Формально онтологическую модель рассматривают как систему, состоящую из набора понятий и набора утверждений об этих понятиях, на основе которых можно строить классы, объекты, отношения, функции и теории.
   Формальная онтологическая модель имеет вид:


ISSN 2686-679X • RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security.
Mathematics” Series, 2023, no. 3