Том 34, № 2 (2026)

От редакции

Правила ISO для набора математики

Кулябов Д.С., Королькова А.В., Севастьянов Л.А., Рыбаков Ю.П.

Аннотация

Использование стандартов ISO для набора математики важно для повышения качества представления научных работ. В статье описываются основные требования стандартов ISO для набора математики. Кроме того, даются рекомендации по набору дифференциальных операторов.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):155-159
pages 155-159 views

Информатика и вычислительная техника

Моделирование атрибуции авторства коротких текстов в условиях деградации обучающего корпуса

Хвостенко В.М., Коваленко А.П., Мельников С.Ю., Мещеряков Р.В.

Аннотация

Точность атрибуции авторства текстов критически зависит от качества и объема обучающих данных. Изучается, как два типа деградации обучающих авторских коллекций, искажение текста и сокращение размера корпуса, влияют на точность шести стандартных классификаторов при атрибуции авторства англоязычных твитов. Рассматриваются случайные независимые искажения типа «замена символов», применяемые к текстам в обучающих корпусах. Тестовая выборка остается неизменной. Эксперименты проводились на текстах 50 авторов (по 200 тестовых текстов). Количество обучающих текстов одного автора варьировалось от 800 до 50 (16 промежуточных шагов), а уровень искажения - от 0 до 20\% (6 градаций). Для каждой комбинации размера корпуса и уровня искажения обучались и тестировались шесть классификаторов: метод опорных векторов (SVM), логистическую регрессию, наивный байесовский классификатор, случайный лес, дерево решений и метод $k$-ближайших соседей (kNN). В качестве признаков авторского стиля использовались мешок слов (BoW) и TF-IDF для токенов и $N$-грамм. Установлено, что для большинства классификаторов деградация обучающих данных приводит к сопоставимому снижению точности атрибуции. Наилучшие результаты показал метод опорных векторов с TF-IDF. Он оказался наиболее устойчивым как при сокращении количества обучающих текстов, так и при высоких уровнях искажений. В отсутствие искажений метод SVM с TF-IDF достиг точности 0.92; при уровнях искажений 5 и 20\% его точность составила 0.89 и 0.75 соответственно. Логистическая регрессия с с мешком слов заняла второе место, показав точность 0.9, 0.87 и 0.74 в тех же условиях. Метод kNN продемонстрировал наименьшую точность среди рассмотренных классификаторов.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):160-174
pages 160-174 views

Система массового обслуживания с запасами для беспилотных базовых станций с ограниченным энергоресурсом в неназемных сетях

Аскеров А.Э., Боголюбов С.Д., Леонтьева К.А., Власкина А.С., Кочеткова И.А.

Аннотация

Беспилотные базовые станции рассматриваются как ключевые элементы неназемных сетей шестого поколения, обеспечивающие мобильное покрытие в удалённых районах, при массовых мероприятиях и в чрезвычайных ситуациях; вместе с тем их операционная непрерывность принципиально ограничена конечной емкостью бортового аккумулятора - ограничение, которое существующие аналитические модели либо игнорируют, либо учитывают лишь статически. Целью исследования является разработка аналитической модели, совместно описывающей стохастическое обслуживание пользователей и дискретную динамику заряда батареи в условиях политики подзарядки. Предлагается система массового обслуживания с запасами, в которой беспилотная базовая станция представлена как система с потерями, дискретным энергетическим ресурсом и пороговой политикой подзарядки; пользователи поступают согласно пуассоновскому процессу, времена обслуживания экспоненциальны, каждое соединение потребляет одну единицу заряда, а подзарядка инициируется при достижении критического порога. Система формализована как двумерный марковский случайный процесс; получены выражения для среднего числа активных пользователей, среднего уровня заряда батареи и вероятности блокировки. Численный анализ трёх сценариев - удаленная территория, массовое мероприятие и аварийное реагирование - показывает, что параметр порога определяет компромисс между пропускной способностью и накладными расходами на подзарядку, предоставляя инструмент для выбора характеристик беспилотных станций.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):175-186
pages 175-186 views

Обеспечение безопасности мобильных систем с помощью приложений для обнаружения вредоносного трафика

Халемский Н.Д., Бесчастный В.А.

Аннотация

Актуальность: Стремительный рост кибератак, направленных на объекты инфраструктуры, предприятия и индивидуальных пользователей через мобильные устройства, обусловливает потребность в эффективных системах обнаружения вторжений. Традиционные сигнатурные методы не позволяют противостоять уязвимостям нулевого дня и сложным постоянным угрозам (Advanced Persistent Threats, APT), что стимулирует исследование подходов машинного обучения для анализа сетевого трафика. Цель: Исследование направлено на разработку и оценку локально функционирующего Android-приложения, обеспечивающего конфиденциальность данных и выполняющего обнаружение вредоносного трафика в реальном времени на основе моделей машинного обучения. Решение позволяет преодолевать ограничения облачных архитектур безопасности, которые ставят под угрозу приватность пользователей и доступность сервисов. Методы: Были проанализированы пять моделей машинного обучения - XGBoost, LightGBM, случайный лес, дерево решений и логистическая регрессия, - обученных на наборе данных Network Traffic Android Malware. Модели были экспортированы в формат ONNX для локального развёртывания на устройствах под управлением Android. Оценка производительности осуществлялась по показателям точности (accuracy), полноты (recall), площади под ROC-кривой (AUC), времени обучения и размеру модели; для комплексного сравнения применялся многокритериальный анализ решений. Результаты: Алгоритмы градиентного бустинга продемонстрировали превосходные результаты: LightGBM достиг наивысшей оценки (0,9759), минимального времени обучения (0,32 с) и наименьшего размера модели (0,28 МБ), тогда как XGBoost показал максимальную площадь под ROC-кривой (0,9627). Обе модели значительно превзошли случайный лес (0,7532), дерево решений (0,6743) и логистическую регрессию (0,1407). Выводы: LightGBM показала оптимальный баланс между точностью обнаружения и ограниченными ресурсами мобильных устройств, что делает её пригодной для внутриплатформенного развёртывания. Предложенная архитектура демонстрирует, что полностью локальный анализ трафика на основе машинного обучения осуществим без потери качества обнаружения и представляет собой конфиденциально-ориентированную альтернативу серверно-зависимым решениям для систем обнаружения вторжений в мобильных сетях следующего поколения.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):187-200
pages 187-200 views

Математическое моделирование

О квадратичных преобразованиях плоскости Фано

Дулатов И.Т., Малых М.Д., Севастьянов А.Л., Зорин А.В.

Аннотация

Указано значение исследования квадратичных преобразований Кремоны над алгебраически незамкнутыми полями для теории разностных схем Кагана для динамических систем с квадратичной правой частью. Рассмотрены преобразования Кремоны проективной плоскости над полем Галуа размера 2, то есть плоскости Фано. Для описания квадратичных преобразований Кремоны использована нотация, предложенная Я. Розанесом. Описана связь между квадратичными преобразованиями и матричными пучками. Квадратичные преобразований без особых точек названы регулярными. В системе Sage реализованы процедуры, которые переводят квадратичное преобразование в перестановку 7 точек плоскости Фано (элемент симметрической группы $S_7$) и перестановку 7 точек плоскости в квадратичное преобразование. Перебором всех квадратичных преобразований доказано, что регулярные квадратичные преобразования порождают всю группу перестановок плоскости Фано. Эта теорема является аналогом теоремы Нетера над алгебраически незамкнутым полем. Доказано, что регулярные квадратичные преобразования Кремоны имеют чётный порядок, и дано описание соответствующих им перестановок группы $S_7$. Показано, что перестановке всегда отвечает некоторое квадратичное преобразование Кремоны, но не всегда это преобразование является регулярным. Получающиеся при этом квадратичные преобразования можно дополнить правилом, которое разрешает неоднозначность в фундаментальных точках. Приведён пример квадратичного преобразования, для которого такое разрешение сделать нельзя. Отсюда получена естественная классификация квадратичных преобразований плоскости Фано.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):201-213
pages 201-213 views

Вычисление модифицированного гамильтониана в Sage

Малых М.Д., Коняева М.А.

Аннотация

Исследуются алгебраические свойства разностных аппроксимаций гамильтоновых системах. Симплектические схемы точно сохраняют линейные и квадратичные интегралы в силу теоремы Купера, но не полную механическую энергию нелинейных систем. Однако известно, что вместо энергии симплектические разностные схемы сохраняют с заданным порядком аппроксимации величину, которая переходит в гамильтониан при стремлении шага по времени к нулю. В работе представлен алгоритм вычисления такого модифицированного гамильтониана и его реализация в системе компьютерной алгебры Sage по заданной симплектической разностной схемы, требуемому порядку сохранения энергии и гамильтониану исходной механической системы. Программа успешно воспроизводит формулы, ранее выведенные вручную, что подтверждает её состоятельность. Численные эксперименты показывают, что решения, полученные с помощью симплектических схем, близко совпадают с линиями уровня модифицированного гамильтониана, что подчеркивает его роль в сохранении качественного поведения системы при численном интегрировании на больших временных интервалах.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):214-225
pages 214-225 views

О поведении орбит системы Ванхекке на интегральных поверхностях

Ван Ш., Малых М.Д., Севастьянов Л.А., Зорин А.В.

Аннотация

В 1990-х годах П. Ванхекке описал гамильтоновую систему с двумя степенями свободы и полиномиальной гамильтоном, которая интегрируема в абелевы функции двух переменных. Эта система доставляет удобный пример вполне интегрируемой системы, в которой интегральные кривые навиты на двумерное многообразие - алгебраическую поверхность в 4-мерном фазовом пространстве. В статье показано, что все необходимые расчёты могут быть выполнены в системе Sage. Представлены результаты численных экспериментов, выполненных в нашем пакете FDM для Sage. Показано, что орбиты системы Ванхекке можно разделить на два класса: периодические и непериодические. Точки периодических орбит, соответствующие решениям с одинаковым периодом, образуют эвкипериодическую поверхность, причём существует бесконечно много различных алгебраических эквипериодических поверхностей. Поведение непериодических орбит в численных экспериментах определяется не столько рациональностью или иррациональностью соотношения двух периодов абелевых функций, сколько возможностью аппроксимации этого числа рациональной дробью с высокой точностью.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):226-240
pages 226-240 views

Об одном методе приближённого решения первой начально-краевой задачи для дробного уравнения диффузии

Захаров И.И., Алероев Т.С.

Аннотация

Предпосылки Статья посвящена активно развивающемуся в настоящее время разделу дробного исчисления, описывающего аномальную диффузию. Так как корректная форма уравнения дробного порядка, описывающего аномальную диффузию, - вопрос до сих пор открытый, то авторы на примерах моделей, основанных на уравнениях дробной диффузии, рассматривают преимущества того или иного уравнения дробного порядка, представленных для моделирования процесса адвекции-диффузии в средах с фрактальной структурой. Цель В работе рассматриваются краевые задачи для уравнения адвекции-диффузии с дробными операторами Капуто и Римана-Лиувилля. Учитывая, что многие авторы рассматривают в своих работах модели с операторами дробного порядка, полученные простой заменой обыкновенных производных на дробные, то авторы работы считают необходимым сравнение дробно дифференциальных уравнений с различными операторами. Так же отметим, что одной из целей работы является построение эффективного приближённого метода решения первой начально-краевой задачи для однородного дробно-дифференциального уравнения. Методы Используется аппарат дробного исчисления. В основе рассматриваемого приближённого метода лежит аналитический метод разделения переменных (Метод Фурье). Реализация предложенного приближённого метода и все необходимые вычисления выполняются на языке программирования Matlab. Результаты Получены приближённые решения краевых задач для уравнения адвекции-диффузии с дробными операторами Капуто и Римана-Лиувилля. Произведено сравнение полученных решений как между собой, так и с классической моделью, основанной на обыкновенных производных. Выводы На основе полученных результатов для моделирования процессов аномальной диффузии, авторами рекомендуется использовать уравнение, содержащее дробный оператор Римана-Лиувилля.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):241-252
pages 241-252 views

Физика

Стохастическое представление квантовой механики и запутанные солитоны

Рыбаков Ю.П.

Аннотация

Актуальность Используя идею Эйнштейна о частицах-солитонах, предлагается стохастическое представление волновой функции в виде большой суммы солитонов со случайными фазами. Цель Для иллюстрации основной идеи стохастического представления вспомним лекции Н. Винера по нелинейным задачам в теории случайных величин. Метод В этих лекциях Винер использовал так называемое $\alpha$-представление волновой функции для нерелятивистской частицы в трёхмерном пространстве, рассматривая волновую функцию как элемент случайного гильбертова пространства с гауссовой дисперсией. Результаты Это представление, согласно центральной предельной теореме, оказывается эквивалентным сумме многих комплексных солитонов со случайными фазами. Выводы На основе этого представления можно обосновать правило Борна для измерения физических наблюдаемых величин, а также объяснить корреляцию «спин-статистика» в квантовой механике.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):253-259
pages 253-259 views

Письма в редакцию

Эффективная сегментация и классификация полипов с помощью YOLO11-SAM3 и LoRA

Щетинин Е.Ю., Севастьянов Л.А., Тютюнник А.А.

Аннотация

Цель Разработать и экспериментально оценить автономную систему компьютерной поддержки для колоноскопии, объединяющую сегментацию полипов и бинарную гистологическую классификацию (аденома/не-аденома) с сохранением вычислительной эффективности для near real-time применения. Материал и методы Предложена каскадная архитектура YOLO11--SAM3--LoRA: детектор YOLO11-medium формирует кандидаты (bounding boxes), после чего SAM3 выполняет box-prompted сегментацию с параметро-эффективной доменной адаптацией (LoRA) и механизмом семантического якорения на основе ансамбля текстовых промптов. Гистологическая классификация реализована двухпоточным классификатором, объединяющим признаки ROI (EfficientNet-B0) и морфологические дескрипторы маски. Обучение проведено на объединённом наборе Kvasir-SEG и CVC-ClinicDB (детекция/сегментация) и CVC-HDClassif (классификация). Переносимость оценивалась на внешнем датасете ETIS-Larib в режиме external zero-shot. Результаты На основной тестовой выборке достигнуты mDice = 0,962 для сегментации, чувствительность к аденомам (Sensitivity) = 92,3\% и AUROC = 0,942 в задаче бинарной классификации. Во внешнем тестировании на ETIS-Larib (zero-shot) система сохраняет качество сегментации (mDice = 0,884), что указывает на устойчивость к доменному сдвигу. Скорость end-to-end обработки составляет 38,2 FPS на NVIDIA A100. Заключение Результаты показывают, что сочетание каскадной локализации, foundation-сегментации с LoRA-адаптацией и ансамблирования текстовых промптов обеспечивает высокое качество сегментации и конкурентоспособную точность CADx при сохранении вычислительной эффективности. Для клинического внедрения необходима дальнейшая проспективная многоцентровая валидация и анализ ошибок по подтипам поражений.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):260-273
pages 260-273 views

Письма

О классическом спектральном уравнении Вольтерры

Цэдэнбаяр Д., Сэр-Од Б., Цэцэг У.

Аннотация

Мы изучаем характеристики классического оператора Вольтерры на основе простого соотношения между его сингулярными числами и собственными значениями его мнимой части на \( L^2[0,1] \).

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2026;34(2):274-278
pages 274-278 views