En.cs-isp-sbornik-2006-12.htm

Материал из DISCOPAL
Перейти к: навигация, поиск
==  Сборник «Математические методы и алгоритмы». Том 12. ИСПРАН 2007.  ==
 
Двенадцатый том Трудов Института системного программирования составлен из научных статей, посвященных актуальным вопросам построения и анализа алгоритмов для различных задач дискретной математики и теоретического программирования.
 
 
[[File:issue-2006-12-cs-isp-sbornik.pdf|Полный текст сборника в формате PDF]].
 
----
 
=== Содержание ===
 
# ''С.Н.Жук'' Онлайновый алгоритм упаковки прямоугольников в несколько полос с гарантированными оценками точности.
# ''Н.Н. Кузюрин, А.И. Поспелов'' Вероятностный анализ различных шельфовых алгоритмов упаковки прямоугольников в полосу.
# ''Н.П. Варновский, А.В. Шокуров'' Гомоморфное шифрование.
# ''I. V. Konnov, V. A. Zakharov'' On the verification of asynchronous parameterized networks of communicating processes by model checking.
# ''P. E. Bulychev, I. V. Konnov, V. A. Zakharov'' Computing (bi)simulation relations preserving $CTL^*_X$ for ordinary and fair Kripke structures.
# ''N. N. Kuzjurin, R. I. Podlovchenko, V. S. Scherbina, V. A. Zakharov'' Using algebraic models of programs for detecting metamorphic malwares.
# ''И.А. Лавров'' Сложность вычислений на абстрактных машинах.
 
----
 
В настоящем сборнике представлены статьи, посвященные разработке методов синтеза и анализа алгоритмов для различных задач дискретной математики и теоретического программирования.
 
Статья С.Н. Жука посвящена задаче упаковки произвольного множества прямоугольников в несколько полубесконечных полос. Эта задача является обобщением нескольких известных NP-трудных задач: задачи об m-процессорном расписании, задачи об упаковке в контейнеры, задачи об упаковке прямоугольников в одну полосу. Основным результатом работы является доказательство существования алгоритма для рассматриваемой задачи, работающего в режиме on-line и гарантирующего нахождение решения, отличающегося от оптимального не более, чем в константу раз.
 
В статье Н.Н. Кузюрина и А.И. Поспелова рассматривается задача упаковки множества прямоугольников в вертикальную полубесконечную полосу единичной ширины. Изучен важный подкласс онлайновых алгоритмов для этой задачи – так называемые шельфовые алгоритмы. Предложен общий метод вероятностного анализа шельфовых алгоритмов, позволяющий для многих шельфовых алгоритмов оценивать математическое ожидание незаполненной площади. Получены верхние и нижние оценки математического ожидания незаполненной площади для шельфовых алгоритмов, использующих различные вспомогательные эвристики для упаковки в контейнеры.
 
Учебно-методическая статья Н.П. Варновского и А.В. Шокурова знакомит читателя (не претендуя на полноту обзора результатов) с важным криптографическим примитивом — гомоморфным шифрованием, представляющим интерес как с прикладной, так и с чисто математической точек зрения. В статье затронуты также и некоторые смежные вопросы. Отмечено, что несмотря на многолетние исследования в области гомоморфного шифрования, основные проблемы остаются нерешенными.
 
Статья В.А. Захарова и И.В. Коннова посвящена униформной проблеме верификации параметризованных систем взаимодействующих процессов. Для верификации параметризованных систем применяется метод поиска инвариантов с использованием специальных отношений порядка на множестве конечных систем переходов. Введен новый тип предпорядка — так называемая квази-блочная симуляция. В статье доказано, что квази-блочная симуляция сохраняет выполнимость формул из ACTL<sub>-X</sub><sup>*</sup>, и асинхронная композиция процессов монотонна по отношению квази-блочной симуляции. Показано, каким образом можно использовать квази-блочную симуляцию для верификации параметризованных асинхронных систем процессов с синхронным обменом сообщениями.
 
В статье П.Е. Булычева, В.А. Захарова и И.В. Коннова исследован один из новейших методов проверки различных отношений симуляции и бисимуляции между конечными размеченными системами переходов, которые используются для моделирования и верификации систем распределенных взаимодействующих процессов. Этот метод позволяет сводить задачу проверки указанных отношений к проблеме существования выигрышных стратегий в паритетных играх, порожденных проверяемыми системами переходов. Метод паритетных игр был применен авторами для построения эффективных алгоритмов проверки простых и справедливых отношений симуляции и бисимуляции по прореживанию (stuttering simulation/bisimulation). В результате были впервые разработаны алгоритмы проверки отношения симуляции по прореживанию, которые имеют такую же сложность по времени и объему памяти, как и наилучшие алгоритмы проверки обычной симуляции конечных размеченных систем переходов. Предложенные в этой статье алгоритмы проверки симуляции могут быть использованы для верификации систем распределенных программ.
 
Статья В.А. Захарова, Н.Н. Кузюрина, Р.И Подловченко и В.С. Щербины посвящена проблемам обнаружения сложных компьютерных вирусов — так называемых полиморфных и метаморфных вирусов, обладающих способностью модифицировать (обфускировать) свою подпись. Показано, что задача обнаружения таких вирусов может быть сведена к проблеме проверки эквивалентности программ. Предложен подход к анализу стойкости обфускирующих преобразований на основе анализа сложности проблемы эквивалентности в алгебраических моделях программ, используемых для построения обфускирующих преобразований. Дан обзор основных результатов по сложности проблемы эквивалентности в различных алгебраических моделях программ.
 
В статье И.А Лаврова освещены важные аспекты классической теории алгоритмов и теории сложности вычислений. Показано, что ряд подходов к формализации понятия сложности вычислений неадекватно отражает данное понятие. Более последовательным представляется построение различных иерархий классов сложности. С помощью подобных классов удается локализовать уровни сложности ряда классических математических задач.