• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Меню

Московский институт электроники
и математики им. А.Н. Тихонова

Представляем победителей конференции имени Е. В. Арменского: информационно-коммуникационные технологии, информационная безопасность

Программный эмулятор устройств Интернета вещей, прогнозирование ошибок при прогнозировании погоды, исследование шифров: победители конференции имени Е.В. Арменского рассказали нам о своих исследованиях

Представляем победителей конференции имени Е. В. Арменского: информационно-коммуникационные технологии, информационная безопасность

Ежегодная межвузовская научно-техническая конференция имени Евгения Викториновича Арменского для студентов, выпускников и школьников – главное годовое научное студенческое событие в МИЭМ. В этом году форум прошел в апреле и собрал более 200 участников, представляющих все образовательные программы бакалавриата и магистратуры МИЭМ, студентов различных факультетов Вышки, других вузов, а также школьников.

Мы расспросили победителей об их исследованиях, сегодня рассказ о лучших работах в областях информационно-коммуникационных технологий и информационной безопасности.

Инфокоммуникационные технологии были представлены двумя секциями – «Компьютерные сети, телекоммуникационные системы, компьютерные образовательные продукты» и «Автоматизация проектирования, банки данных и знаний, ителлектуальные системы».

 

Секция «Компьютерные сети, телекоммуникационные системы, компьютерные образовательные продукты»
 

Председатель секции: профессор департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ,к.т.н.,Леонид Восков

Диплом 1 степени – Антипов Михаил, Угодников Андрей, Березуцкий Ярослав, бакалавры 3 курса департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ 
 

Тема: «Программный эмулятор устройств Интернета вещей "Virtual IoT Lab"» 
 

Научный руководитель: ведущий инженер учебной лаборатории 3Д-визуализации и компьютерной графики МИЭМ НИУ ВШЭ Алексей Ролич

Мы позволяем школьникам и студентам (пользователям) виртуально взаимодействовать с одноплатным компьютером Raspberry Pi и датчиками. Для этого реализован сайт, где учащиеся имеют возможность добавлять Raspberry Pi в рабочую область, подключать светодиоды к портам одноплатного компьютера и взаимодействовать с ним через консоль. Для создания виртуального мини-компьютера используются docker-контейнеры, которые можно быстро создать и удалить, и в которых учащиеся могут запустить свой код.

На данный момент мы получили обратную связь от преподавателей, которые дали советы по доработке нашего программного проекта.

В ближайшем будущем мы планируем добавить дополнительный функционал, разместить наше ПО на сервере и провести тестирование на учащихся.

Разработку планируется применять в рамках профориентационной работы с абитуриентами и школьниками, в проектах «Инженерный класс» и «IT-класс», в олимпиадах и конкурсах. Также студенты могут использовать программный эмулятор для подготовки к практическим занятиям.

 

Секция «Автоматизация проектирования, банки данных и знаний, интеллектуальные системы»


Председатель секции: доцент кафедры «Информационная безопасность киберфизических систем» МИЭМ НИУ ВШЭ, к.ф.-м.н.  Илья Иванов

Диплом 1 степени – Чехоева Анастасия, студентка института информационных технологий «МИРЭА – Российского технологического университета». Быков Филипп, Вильфанд Романнаучные руководители, сотрудники ФБГУ «Гидрометцентр России» 


Тема: «Прогнозирование среднеквадратичной ошибки прогнозов приземной температуры воздуха с помощью глубоких свёрточных нейронных сетей»


Научный руководитель: Быков Филипп Леонидович

Нужно было создать нейронную сеть, которая могла бы находить области с большими ошибками на основе данных, полученных из прогностической модели. Процесс получения погоды большой и сложный. Чтобы получить прогноз, используют прогностические модели, численно решающие дифференциальные уравнения в частных производных, для которых нужны данные на регулярных сетках. Собирают метеоданные различными способами (с помощью радиозондов, буёв, самолётов и др.), но они расположены неоднородно и не равномерно в пространстве. Получается, что при "интерполяции" этих данных на регулярную сетку с помощью объективного анализа и системы усвоения данных, могут быть ошибки. При численном интегрировании тоже есть ошибки. Вот и получается, что на выходе из прогностической модели получаются поля, в которых могут быть ошибки.

Задача заключалась в поиске областей с ошибками, чтобы можно было в дальнейшем их корректировать. Но, с другой стороны, при "интерполяции" нужны оценки дисперсий: хотели сейчас попробовать использовать полученный результат и для системы усвоения данных, но ещё не успели.

Наш руководить Быков Филипп Леонидович является научным сотрудником Гидрометцентра, там мы и планируем применить разработку.

 

Секция «Информационная безопасность»


Председатель секции: доцент, заведующий кафедрой компьютерной безопасности МИЭМ НИУ ВШЭ, к.т.н. Алексей Лось

Диплом 1 степени – Кузьмин Дмитрий, выпускник 2022 года кафедры компьютерной безопасности департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ


Тема: «Исследование сложности реализации блочных шифров и режимов шифрования на микроконтроллерах STM32»


Научный руководитель: доцент кафедры компьютерной безопасности департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ, к.ф.-м.н. Алексей Нестеренко

Доклад по сути является ответом на вопрос «Можно ли использовать отечественные криптоалгоритмы в интернете вещей?». Теоретический ответ уже был дан, мне же удалось получить практическое подтверждение.

В исследовании участвовали блочные шифры: два отечественных из ГОСТ Р 34.12–2015 (Кузнечик и Магма), а также зарубежный AES. Выбор пал на них из-за широкого использования, они применяются в критических системах обработки информации, ГОСТ у нас, AES же распространен по всему миру.

В случае реализации с оптимизацией по памяти наиболее быстрым алгоритмом оказывается отечественный шифр Магма, что не противоречит теоретической оценке и позволяет рекомендовать его к использованию в сфере интернета вещей.

В рамках текущей задачи их можно считать равнозначными, проверка криптостойкости алгоритмов проводилась в других исследованиях.

Для проведения тестирования в память микроконтроллера загружаются псевдослучайные наборы данных размером от 16 до 256 байт. Измеряется скорость зашифрования и расшифрования, каждый эксперимент проводится 100 раз и берется среднее арифметическое.

В дальнейшем планируется изучение этих же криптоалгоритмов с оптимизацией по времени выполнения, а также сравнение их с аппаратной реализацией AES. Рассматривается еще изучение криптографических алгоритмов вычисления хэш-функций, например отечественный «Стрибог».

 

Материал подготовили Валерия Немна и Полина Подкопаева (Медиацентр МИЭМ)