РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ОТРИМАННЯ Й ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ: ФІЗИЧНА МОДЕЛЬ БІОСЕНСОРА ТА КОДУВАННЯ ДАНИХ

Анотація

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.