УДК 004.021:004.027:004.6:004.77

1А. О. Ігнатович, 2 Р.-А. Д. Іванців, 3Н. Я. Павич
Національний університет “Львівська політехніка”,
1кафедра електронних обчислювальних машин,
2 кафедра систем автоматизованого проектування,
3 кафедра програмного забезпечення

КРИТЕРІЙ ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ КОМПОНЕНТІВ БЕЗПЕКИ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ

© Ігнатович А. О., Іванців Р.-А. Д., Павич Н. Я., 2017

Проаналізовано сучасний стан оцінювання ефективності компонентів безпеки комп’ютерних систем та мереж. Встановлено, що таке оцінювання ефективності все ще недостатньо забезпечене фундаментальною теорією та методологією і значною мірою суб’єктивне. Запропоновано використання узагальненого критерію ефективності. Розглянуто технологію використання такого критерію на тестовому прикладі для блокових шифрів. Показано, що використання запропонованого критерію підвищує об’єктивність оцінювання ефективності компонентів безпеки комп’ютерних систем та мереж.
Ключові слова: оцінювання ефективності, критерій ефективності, компоненти безпеки, комп’ютерні системи.

1A. Ihnatovych, 2R. Ivantsiv, 3N. Pavych
Lviv Polytechnic National University,
1Computer Engineering Department
2Department of Computer-Aided Design
3Department of Software

EFFICIENCY EVALUATION CRITERION OF SECURITY
COMPONENTS OF COMPUTER SYSTEMS

© Ihnatovych A., Ivantsiv R., Pavych N., 2017

Current situation of efficiency evaluation of security components of computer systems and networks is analyzed. It is founded that mentioned in the article effectiveness assessment methods are not sufficiently provided with fundamental theory and methodology and to great extent are subjective. Usage of generalized efficiency evaluation criterion is proposed. Methodology of usage of such criterion on the test case with block ciphers is overviewed. In the article is shown that usage of the proposed criterion increases the objectivity of the process of the efficiency evaluation of security components of computer systems and networks.
Key words: efficiency evaluation, criterion for evaluating the effectiveness, security components, computer systems.

Література – 8

УДК 004.733

Л. О. Березко, І. Ю. Клачко
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

КОМП’ЮТЕРНА МОБІЛЬНА МЕРЕЖА МІСТА ЛЬВОВА

© Березко Л. О., Клачко І. Ю., 2017

Розглянуто задачу вибору безкабельної технології, на основі якої може бути розроблена мобільна комп’ютерна мережа на території міста Львова із урахуванням територій зі щільною забудовою та таких, для яких створити кабельну мережу проблематично. Розглянуто переваги технологій безкабельного зв’язку та запропоновано технологію для розв’язання поставленої задачі.
Ключові слова: комп’ютерна мережа, технологія WiMAX.

L. Berezko, I. Klachko
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

COMPUTER MOBILE NETWORK OF THE CITY OF LVIV

© Berezko L., Klachko I., 2017

The problem of the choice of non-cable technology on the basis of which a network for data transmission on the territory of the city of Lviv, including dense buildings and those for which the cable network is not relevant, is considered. Several basic technologies of wireless communication are considered and technology is proposed for solving this problem.
Key words: computer network, WiMAX technology.

Література – 7

УДК 004.382

В. С. Глухов, В. М. Хоміць
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

ПІДХІД ДО РЕАЛІЗАЦІЇ НА ПЛІС ЗАСОБАМИ ПАКЕТА
VIVADO C-ОПИСІВ АЛГОРИТМУ СТИСНЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ

© Глухов В. С., Хоміць В. М., 2017

Розглянуто особливості побудови пристроїв для стиснення монохромних зображень без втрат методом JPEG-LS на сучасних ПЛІС. Апробовано можливості пакета Vivado (ф. Xilinx) з перетворення опису алгоритму JPEG-LS мовою C на VHDL-описи, придатні для імплементації в ПЛІС. Визначено конструкції мови C, які не можуть оброблятися вказаними засобами, та можливі способи обходу таких конструкцій.
Ключові слова: стиснення без втрат, ПЛІС, JPEG-LS, програмна реалізація, апаратна реалізація.

V. Hlukhov, V. Khomits
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

APPROACH TO IMPLEMENTATION ON FPGA
OF DATA COMPRESSION ALGORITHM C LANGUAGE
DESCRIPTIONS BY THE MEANS OF VIVADO PACKAGE

© Hlukhov V., Khomits V., 2017

The features of devices for monochrome images lossless compression by JPEG-LS method in modern element base are discussed. Capabilities of Vivado package (Xilinx) for JPEG-LS algorithm C to suitable for implementation in FPGAs VHDL-descriptions transformation were tested and described. C language structures, which can not be processed by specified means and possible circumvention of such structures were defined.
Key words: lossless compression, FPGA, JPEG-LS, software implementation, hardware implementation.

Література – 8

УДК 004.382

І. М. Жолубак, В. С. Глухов
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

РЕАЛІЗАЦІЯ У ПЛІС ПОМНОЖУВАЧІВ
ЕЛЕМЕНТІВ ПОЛІВ ГАЛУА ВИСОКИХ ПОРЯДКІВ

© Жолубак І. М., Глухов В. С., 2017

Розглянуто реалізацію матричних помножувачів полів Галуа з основами 2, 5, 3, 7, 13 та вищими основами на ПЛІС фірмиXilinx – Spartan-6 та Altera – Cyclone-5. Показано, що найменшими апаратні затрати будуть у помножувачів полів Галуа з основою 2. Для реалізації помножувачів полів Галуа різних основ розроблено програму для автоматизованого синтезу VHDL коду помножувачів.
Ключові слова: поля Галуа GF (dm), помножувач, модифікована комірка Гілда, LUT, генератор ядер.
I. Zholubak, V. Hlukhov
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

MULTIPLIER REALIZATION IN FPGA
OF THE HIGH LEVEL GALOIS FIELDS

© Zholubak I., Hluhov V., 2017

In this paper, the implementation of matrix multipliers of the Galois fields with basics 2, 3, 5, 7, 13 and the analysis of the implementation of multipliers with a higher basis on the FPGA Xilinx Spartan-6 and Altera – Cyclone-5 is considered. It is shown that the smallest hardware costs will be in multiples of Galois fields with a base 2. For the implementation of the Guild cells with a large foundation, the core generator of the modified Guild cells was implemented.
Key words: Galois fields GF (dm), multiplier, modified Guild cell, LUT, nucleus generator.

Література – 8

УДК 004.3; 004.7

А. О. Мельник, Д. В. Лихотоп, А. В. Гребеняк
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

ВБУДОВАНА ЛОКАЛЬНА КОМП’ЮТЕРНА WI-FI МЕРЕЖА
З КОНФІГУРУВАННЯМ ЗА ДОПОМОГОЮ ТЕХНОЛОГІЇ BLUETOOTH

© Мельник А. О., Лихотоп Д. В., Гребеняк А. В., 2017

Розроблено та досліджено принципи побудови мобільної локальної мережі для кіберфізичних систем на базі мікропроцесорів з безкабельним інтерфейсом WI-FI, яка націлена на високу швидкість приймання–передавання даних між клієнтами, а також на кількість клієнтів до 16 на одну точку доступу, які є одночасно під’єднаними і мають можливість передавати дані.
Зокрема, досліджено проблему організації комутації клієнтів мережі між собою. Запропоновано формати пакетів даних для пересилання від клієнта до клієнта за ідентифікатором, від клієнта до групи клієнтів одного типу, ідентифікації клієнта – для внесення повної інформації про пристрій, та налаштувань клієнта – для надсилання налаштувань конфігураційного файла клієнтові за ідентифікатором.
Реалізовано функції для розділення “склеєних” пакетів під час пересилання, всіляких перевірок на цілісність пакета даних та правильність його формування.
Запропоновано використовувати технологію Bluetooth Low Energy (BLE) як додатковий канал для конфігурації мережі, а саме: налаштування назви безкабельної мережі, паролю доступу, режимів функціонування модуля (автовизначення, точка доступу, станція), режимів шифрування, обмеження доступу з інших пристроїв, незалежно від налаштувань режиму роботи модуля в цей час. Розглянуто верхні рівні стека протоколів Bluetooth (GAP, GATT), специфікацію та основні аспекти для побудови пристрою на BLE.
Розроблено додаток для ОС Android, який спрощує роботу з мережею та разом з нею утворює систему керування та моніторингу. Наведено приклад додатка, який є користувацьким інтерфейсом для конфігурування основних налаштувань мережі.
Ключові слова: вбудована локальна комп’ютерна Wi-Fi мережа, кіберфізична система, технологія Bluetooth Low Energy.

A. O. Melnyk, D. V. Lykhotop, A. V. Grebeniak
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

EMBEDDED LOCAL WI-FI COMPUTER NETWORK WITH CONFIGURATION USING BLUETOOTH TECHNOLOGY

© Melnyk A., Lykhotop D., Grebeniak A., 2017

The design principles of a mobile LAN for cyber-physical systems based on microprocessors with a WI-FI wireless interface, aimed at high speed data receiving and transmission between customers, as well as the number of clients up to 16 per access point that are simultaneously connected and have the ability to transmit data are developed and investigated.
In particular, the problem of switching network clients among themselves is investigated. The offered formats of data packets for forwarding from customer to customer by identifier, from client to client group of one type, client identification – for complete information about the device, and client settings – for sending client configuration file settings by ID.
Functions to separate “packaged” packages when forwarding, all possible checks on the integrity of the data packet and the correctness of its formation are implemented.
The Bluetooth Low Energy (BLE) technology as an additional channel for network configuration is proposed to use, namely: configuring the name of a non-cable network, access password, module operation modes (autodetection, access point, station), encryption modes, restrictions on access from other devices, regardless of module mode settings in current time. The upper levels of the Bluetooth protocol stack (GAP, GATT), the specification, and the main aspects to blend the device into BLE are considered.
An Android application that simplifies the work of the network and, together with it, creates a management and monitoring system is developed. An example application, which is a user interface for the basic network settings configuring is provided.
Key words: embedded local wi-fi computer network, cyber-physical system, Bluetooth Low Energy technology

Література – 5

УДК 004.032.2

Я. С. Парамуд, В. І. Яркун
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

АЛГОРИТМІЧНО-ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ РОЗПІЗНАВАННЯ РУКОПИСНИХ СИМВОЛІВ НА ЗОБРАЖЕННІ

© Парамуд Я. С., Яркун В. І., 2017

Розглянуто алгоритмічно-програмні засоби розпізнавання рукописних символів на зображенні за алгоритмом логістичної регресії та побудови штучної нейронної мережі (ШНМ). Здійснено порівняльний аналіз цих двох підходів. Виконано тестування рукописних цифр. Встановлено, що краща якість розпізнавання досягається у разі використання штучної нейронної мережі.
Ключові слова: логістична регресія, штучна нейронна мережа, розпізнавання символів, машинне навчання, функція вартості, градієнт пониження.

Y. Paramud, V. Yarkun
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

ALGORITHMIC AND SOFTWARE MEANS OF HANDWRITTEN SYMBOLS RECOGNITION

© Paramud Y., Yarkun V., 2017

In this article is considered the algorithm of logistic regression and construction of the neural network for the recognition of handwritten symbols in the image. Examples of implementation of two approaches for solving the problem of numerical recognition are given. The efficiency of using a neural network, as the provision of the most reliable recognition results, is explored.
Key words: logistic regression, neural network, symbols recognition, machine learning, cost function, gradient descent.

Література – 7

УДК 004.421.2:517.443

І. О. Процько, Р. В. Рикмас
Національний університет “Львівська політехніка”, ІППТ,
кафедра інформаційних систем і технологій

АВТОМАТИЧНЕ ГЕНЕРУВАННЯ ЕФЕКТИВНИХ
АЛГОРИТМІВ ДКП-II НА ОСНОВІ ЦИКЛІЧНИХ ЗГОРТОК

© Процько І. О., Рикмас Р. В., 2017

Розглянуто програмну реалізацію дискретного косинусного перетворення другого типу ДКП-II на основі циклічних згорток. Визначено етапи автоматичного генерування ефективних алгоритмів для обчислення ДКП-II довільного обсягу N. Алгоритм ДКП-II має швидшу програмну реалізацію для коротких обсягів порівняно з відомою бібліотекою FFTW.
Ключові слова: дискретне косинусне перетворення (ДКП), блочно-циклічна структура, твірний масив, циклічна згортка, автоматичне генерування алгоритмів.

I. Protsko, R. Rykmas,
Lviv Polytechnic National University
Department of Informational Systems and Technology

AUTOMATIC GENERATION OF THE EFFICIENT
ALGORITHMS OF DCT-II BASED ON CYCLIC CONVOLUTIONS

© Protsko I., Rykmas R., 2017

Program of efficient implementation the discrete cosine transform of type-II using cyclic convolutions have been considered. The stages of automatic code generation the algorithms for the computation of DCT-II an arbitrary size N have been determined. The algorithm of DCT-II presents a better program performance for short sizes of transform, than known FFTW library.
Кеу words: discrete cosine transform (DCT), block-circular structure, hashing array, cyclic convolution, program implementation, automatic code generation.

Література – 16

УДК 004.932

В. Я. Пуйда
Національний університет ”Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

СПЕЦПРОЦЕСОР ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРНИХ
ОЗНАК НА ОСНОВІ АЛГОРИТМУ SURF

© Пуйда В. Я., 2017

Запропоновано структуру спецпроцесора реалізації алгоритму визначення характерних ознак відеооб’єкта на основі алгоритму SURF для спеціалізованої системи технічного зору.
Ключові слова: система технічного зору, відеозображення, характерні ознаки, ідентифікація.
V. Puyda
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

SPECIAL PROCESSOR FOR FEATURE DETECTION
BASED ON THE SURF ALGORITHM

© Puyda V., 2017

We propose a structure of special processor implementing feature detection in a video stream based on the SURF algorithm to be used in computer vision systems.
Key words: computer vision, video stream, SURF features, image identification.

Література – 3

УДК 004.7, 004.8, 004.9

А. М. Сало, О. І. Кравець
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра електронних обчислювальних машин

ПРОТОКОЛИ ВИКОНАВЧИХ ПРИСТРОЇВ
У ВЕНДИНГОВИХ КІБЕРФІЗИЧНИХ СИСТЕМАХ

© Сало А. М., Кравець О.І., 2017

Здійснено огляд інтерфейсів та протоколів периферійних пристроїв для вендингових автоматів, виконано їх порівняння. На основі особливостей, які наведені в порівняльній характеристиці, запропоновано реалізацію уніфікованого програмного інтерфейсу для набору цих протоколів. Описані етапи взаємодії між платою управління та виконавчими пристроями. Наведено структурну схему реалізації інтерфейсу.
Ключові слова: вендинг, MDB, Executive, ccTalk, CCNET, SSP, уніфікований інтерфейс.

A. Salo, O. Kravets
Lviv Polytechnic National University,
Computer Engineering Department

PROTOCOLS OF EXECUTIVE DEVICES
IN VENDING CIBERPHYSIC SYSTEMS

© Salo A., Kravets O., 2017

In the article review of interfaces and peripheral device protocols for vending machines has been conducted and they have been compared. Based on the peculiarities shown in the comparative characteristic realization of unified program interface for the set of given protocols has been suggested. The stages of interaction between control board and actuators have been described. The structural scheme of interface realization has been shown.
Key words: vending, MDB, executive, ccTalk, CCNET, SSP, unified interface.

Література – 10