Олена Михайлівна Ключко, Володимир Миколайович Шутко, Ірина Морозова, Анатолій Білецький
{"title":"РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ОТРИМАННЯ Й ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ: ФІЗИЧНА МОДЕЛЬ БІОСЕНСОРА ТА КОДУВАННЯ ДАНИХ","authors":"Олена Михайлівна Ключко, Володимир Миколайович Шутко, Ірина Морозова, Анатолій Білецький","doi":"10.18372/2410-7840.23.15726","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Метою виконаної роботи є детальна характеристика технічних пристроїв –біосенсорів як елемента біомедичних інформаційних систем, аналіз електричних інформаційних сигналів на виході біосенсора, можливості кодування ним інформації та можливості захисту даних у такій системі. У процесі роботи були застосовані методи фізичного моделювання біосенсорів, у тому числі нейробіосенсора (НБС) як потенційного електронного пристрою та елемента інформаційних систем, розробки інформаційної системи моніторингу із базами даних, методики компаративного аналізу характеристик вхідних та вихідних електричних інформаційних сигналів біосенсора, розроблені його фізична та математична моделі. Наведена концепція біосенсорів, дана їх загальна характеристика та розглянуто деякі прототипи. Розроблена фізична модель біосенсора НБС та наведені деякі результати його випробування при дії на вхід (детектор) ряду хімічних речовин. Наведено приклад практичного застосування біосенсора НБС для кодування інформації про структуру однієї з хімічних речовин у вигляді запису відповідних електричних струмів. Розглянуто нейроподібний біосенсор як абстракцію у послідовній єдності його функцій: приймач сигналів – фільтр – аналізатор – кодер/декодер. Дана коротка характеристика кожної функції та, відповідно, кожного із перелічених вище блоків. Розглянуто можливості кодування інформації біосенсором у рамках наступної моделі – на вхід НБС інформація надходить закодованою у вигляді хімічних структур діючих речовин або у вигляді електричних сигналів із заданими характеристиками, після перекодування на вихід надходить інформація у вигляді електричних сигналів із зміненими характеристиками. Показано, що зворотній феномен - декодування інформації також є можливим. Наведено коротке математичне описання функціонування пристрою та відповідний алгоритм. Показано, що функції біосенсора НБС з кодування/декодування можуть мати двояке вираження, яке може бути застосовано на практиці: у табличній формі та у аналітичній формі у вигляді функції або кількох функцій. Деякі ланки виконаної роботи носять теоретичний характер. У результаті виконаних робіт обґрунтовано можливості застосування технічного пристрою біосенсора для кодування інформаційних сигналів. Так, отримані результати можуть бути застосовані для кодування та передачі інформації щодо відповідних хімічних речовин. Запропонована розробка відкриває нові можливості для захисту даних у інформаційних системах.","PeriodicalId":378015,"journal":{"name":"Ukrainian Information Security Research Journal","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-07-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Ukrainian Information Security Research Journal","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18372/2410-7840.23.15726","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

这项工作的目的是详细描述作为生物医学信息系统组成部分的技术设备--生物传感器,分析生物传感器输出端的电子信息信号,在这样一个系统中编码信息和保护数据的可能性。在工作过程中,应用了生物传感器物理建模的方法,包括将神经生物传感器(NBS)作为潜在的电子设备和信息系统元素、开发带有数据库的信息监测系统、比较分析生物传感器输入和输出电气信息信号特征的方法,以及开发其物理和数学模型。介绍了生物传感器的概念,给出了其一般特征,并考虑了一些原型。介绍了 NBS 生物传感器的物理模型,以及在输入(检测器)受到多种化学物质影响的情况下对其进行测试的结果。还举例说明了 NBS 生物传感器在实际应用中如何以记录相应电流的形式对其中一种化学物质的结构信息进行编码。神经类生物传感器被视为其功能顺序统一的抽象概念:信号接收器-滤波器-分析器-编码器/解码器。对每个功能以及相应的上述每个模块进行了简要说明。在以下模型框架内,考虑了生物传感器对信息进行编码的可能性:在 NBS 输入端接收到的信息是以活性物质化学结构或具有特定特征的电信号的形式编码的,经过转码后,在输出端接收到的信息是以特征发生变化的电信号的形式编码的。事实证明,相反的现象,即信息解码,也是可能的。对设备的功能和相应的算法进行了简要的数学描述。结果表明,NBS 生物传感器的编码/解码功能可以用两种方式表示,并可在实践中应用:表格形式和一个或多个函数的分析形式。已完成工作的某些部分具有理论性质。通过这些工作,我们证实了使用生物传感器技术设备对信息信号进行编码的可能性。因此,获得的结果可用于编码和传输相关化学品的信息。拟议的开发为信息系统中的数据保护提供了新的机会。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ОТРИМАННЯ Й ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ: ФІЗИЧНА МОДЕЛЬ БІОСЕНСОРА ТА КОДУВАННЯ ДАНИХ
Метою виконаної роботи є детальна характеристика технічних пристроїв –біосенсорів як елемента біомедичних інформаційних систем, аналіз електричних інформаційних сигналів на виході біосенсора, можливості кодування ним інформації та можливості захисту даних у такій системі. У процесі роботи були застосовані методи фізичного моделювання біосенсорів, у тому числі нейробіосенсора (НБС) як потенційного електронного пристрою та елемента інформаційних систем, розробки інформаційної системи моніторингу із базами даних, методики компаративного аналізу характеристик вхідних та вихідних електричних інформаційних сигналів біосенсора, розроблені його фізична та математична моделі. Наведена концепція біосенсорів, дана їх загальна характеристика та розглянуто деякі прототипи. Розроблена фізична модель біосенсора НБС та наведені деякі результати його випробування при дії на вхід (детектор) ряду хімічних речовин. Наведено приклад практичного застосування біосенсора НБС для кодування інформації про структуру однієї з хімічних речовин у вигляді запису відповідних електричних струмів. Розглянуто нейроподібний біосенсор як абстракцію у послідовній єдності його функцій: приймач сигналів – фільтр – аналізатор – кодер/декодер. Дана коротка характеристика кожної функції та, відповідно, кожного із перелічених вище блоків. Розглянуто можливості кодування інформації біосенсором у рамках наступної моделі – на вхід НБС інформація надходить закодованою у вигляді хімічних структур діючих речовин або у вигляді електричних сигналів із заданими характеристиками, після перекодування на вихід надходить інформація у вигляді електричних сигналів із зміненими характеристиками. Показано, що зворотній феномен - декодування інформації також є можливим. Наведено коротке математичне описання функціонування пристрою та відповідний алгоритм. Показано, що функції біосенсора НБС з кодування/декодування можуть мати двояке вираження, яке може бути застосовано на практиці: у табличній формі та у аналітичній формі у вигляді функції або кількох функцій. Деякі ланки виконаної роботи носять теоретичний характер. У результаті виконаних робіт обґрунтовано можливості застосування технічного пристрою біосенсора для кодування інформаційних сигналів. Так, отримані результати можуть бути застосовані для кодування та передачі інформації щодо відповідних хімічних речовин. Запропонована розробка відкриває нові можливості для захисту даних у інформаційних системах.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
DESIGN AND EVALUATION OF AN IOTA-BASED MEDICAL INFORMATION SYSTEM СИСТЕМА ПОКАЗНИКІВ ОЦІНЮВАННЯ КІБЕРСТІЙКОСТІ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ ОБ’ЄКТІВ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ JUSTIFICATION OF DIRECTIONS FOR IMPROVING AUTHENTICATION PROTOCOLS IN INFORMATION AND COMMUNICATION SYSTEMS ПРАКТИЧНА ОЦІНКА РЕАЛІЗАЦІЇ РОЗПОДІЛЕНОГО КРИПТОАНАЛІЗУ В УМОВАХ ОБМЕЖЕНИХ РЕСУРСІВ ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СОЦІАЛЬНИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ЗДІЙСНЕННЯ КІБЕРВПЛИВУ
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1