Программные продукты и системы

Статьи журнала №2 2014

11. Повышение эффективности преобразования информации при проектировании мобильного робота [№2 за 2014 год]
Авторы: Голуб С.В. ( fpkpk@i.ua) - Черкасский национальный университет им. Б. Хмельницкого (профессор, зав. кафедрой), доктор технических наук; Немченко В.В. (Vesta.nvv@gmail.com) - Киевский национальный авиационный университет (аспирант );
Аннотация: В работе представлена технология построения структуры системы преобразования информации при управлении мобильным роботом. Существует много подходов к организации процесса обработки данных, в основе которых лежат искусственные нейронные сети, нечеткая логика, генетические алгоритмы, индуктивные алгоритмы, а также сочетание разных методов. Основная их особенность в уникальности разработки под конкретные условия использования. Альтернативой им является иерархический подход, где общая задача разделяется на определенное количество подзадач для упрощения процесса принятия решения. Однако существует потребность в новых подходах к организации процесса обработки данных в системах управления мобильными роботами, которые могли бы соединить математический аппарат существующих методов с четкой структурой иерархий. Поэтому разработан новый подход к построению структуры системы преобразования информации при управлении мобильным роботом, основанный на принципе рециркуляции данных при формировании многослойных технологий синтеза отдельных моделей, для повышения качества ее исходных параметров.
Ключевые слова: мобильный робот, координация, дублирование уровней, многоуровневая система преобразования информации, система
Keywords: mobile robot, coordination, levels duplication, multi-level system for data conversion, system
Просмотров: 8016

12. О практической реализации модели активной памяти [№2 за 2014 год]
Авторы: Мышев А.В. (mishev@iate.obninsk.ru) - Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ, кандидат физико-математических наук; Тельнов В.П. () - Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В работе рассматривается новый подход к практической реализации моделей активной памяти для построения алгоритмов и процедур технологий кодирования и декодирования информации в задачах упаковки, защиты, восстановления и анализа потоков данных произвольного формата в каналах передачи и хранения. Методология практической реализации обозначенных моделей тесно связана с виртуализацией каналов хранения и передачи потоков данных или информационных объектов на бинарных полях информационных пространств в информационных системах и сетях. Виртуализация и модели активной памяти на бинарных полях для каналов хранения и передачи информационных объектов проявляется в следующем. Любой информационный объект рассматривается как бинарное множество, логическая структура которого описывается моделью активной памяти. Образующими элементами такой структуры на бинарных множествах в памяти являются активные и пассивные виртуальные ячейки. С математической и логической точек зрения практической реализации, модель активной памяти, во-первых, определяет и задает схему и алгоритм построения оптимального информационного пространства на бинарном множестве, во-вторых, определяет логическую структуру алгоритмических схем организации заголовков для загрузки информационного объекта в информационную тару (логические и физические элементы) памяти каналов передачи и хранения. Для практической реализации была выбрана конфигурация информационного пространства в виде кортежа , где X – это конечное множество цепочек символов алфавита N, а N, в свою очередь, определено как конечное множество бинарных цепочек фиксированной или переменной длины. Исходные информационные объекты (IO) описывались кортежем , где N – конечное множество бинарных цепочек фиксированной длины, а для выходного IO N определялось как конечное множество бинарных цепочек переменной длины. В рамках такой конфигурации информационного пространства были реализованы информационные технологии упаковки файлов на основе префиксных методов Хаффмена и Шеннона–Фано и определены оптимальные информационные пространства, в которых технология упаковки дает наилучший результат. Определены закономерности между емкостными и информационными атрибутами файловых структур на бинарных полях в технологиях кодирования. Сравнительный анализ практической эффективности разрабатываемого подхода относительно программных продуктов типа RAR, ZIP и др., ориентированных на решение аналогичных задач, позволил обозначить главную парадигму подхода: он имеет теоретико-методологическое развитие и практическое продолжение.

Abstract: The paper describes a new approach of practical implementation of active memory models to create algorithms and procedures of information coding and decoding technologies for problems of packin g, protection, restoration and the analysis of any format data flows in transfer and storage channels. The methodology of models practical implementation is connected with virtualization of storage channels and channels of data flows transfer or informatio n objects on binary fields of information spaces in information systems and networks. Virtualization and active memory models on binary fields for channels of storage and information objects transfer is shown in the following. Any information object is considered as the binary set, its logical structure is described by active memory model. For m-ing elements of such structure on binary sets in memory are active and passive virtual cells. From a mathematical and logical point of view for practical realization, active memory model has two main functions. First, it defines and sets the scheme and algorithm for creation of optimal information space on a binary set. Second, it defines logical structure for algorithmic schemes of the headings organization for loadi ng information object in information "container" (logical and physical el e-ments) of memory of transfer and storage channels. For practical implementation the authors chose information space configuration in the form of a tuple < X, N>, where X is a final set of N alphabet symbols chains, and N is a final set of binary chains of fixed or variable length. Initial information objects (IO) were described by a tuple , where N is a final set of binary chains of fixed length. And N was defined as a final set of binary chains of variable length for output IO. Information technologies of files packing based on Haffmen and Shannon -Fano's prefix methods were realized within such information space configuration, and optimal information spaces for the packing tech nology to yield the best result are defined. Regularities between capacity and information attributes of file structures on binary fields in coding technologies are defined. Comparative analysis of the practical efficiency for the developed approach regarding software products such as RAR, ZIP, etc., oriented to similar problems solution, identifyed the principal paradigm of the approach: it has a theoretical and methodological development and practical continuation.

Ключевые слова: емкостные и информационные атрибуты, виртуальные ячейки, модель активной памяти
Keywords: capacity and information attributes, virtual cell, models active memory
Просмотров: 7308

13. Система многокритериального анализа решений DecernsMCDA и ее практическое применение [№2 за 2014 год]
Авторы: Яцало Б.И. (yatsalo@gmail.com) - Обнинский институт атомной энергетики – филиал «Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (профессор), доктор технических наук; Грицюк С.В. (s.gritsyuk@gmail.com) - Обнинский институт атомной энергетики – филиал «Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ведущий программист), кандидат технических наук; Диденко В.И. (vdidenko74@gmail.com) - Обнинский институт атомной энергетики – филиал «Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (зав. центром информационных технологий); Мирзеабасов О.А. (oam@iate.obninsk.ru) - Обнинский институт атомной энергетики – филиал «Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (доцент ), кандидат технических наук;
Аннотация: Планирование землепользования, охрана окружающей среды, управление техногенными, финансовыми и другими рисками требуют применения современных компьютерных систем поддержки принятия решений. Такие системы базируются на эффективном использовании элементов геоинформационных систем для анализа и представления пространственных данных, а также методов поддержки принятия решений, зачастую основанных на использовании моделей и средств многокритериального анализа решений. В работе представлена компьютерная система поддержки принятия решений DecernsMCDA, включающая основные классические и ряд оригинальных методов решения (дискретных) многокритериальных задач. Приведен обзор разработанных ранее компьютерных систем многокритери-ального анализа решений (указаны используемые методы многокритериального анализа решений и соответствующие ссылки). Даны описание структуры DecernsMCDA, ее основных компонент и отличий от существующих систем, а также краткое описание входящих в систему моделей многокритериального анализа, в том числе методов учета неопределенностей с применением вероятностных алгоритмов и нечетких множеств. Приведены ссылки на практическое использование DecernsMCDA для решения широкого круга многокритериальных задач планирования землепользования, реабилитации техногенно загрязненных территорий и управления рисками различной природы.

Abstract: Land-use planning, environmental protection, and risk management require the use of up -to-date decision sup-port systems. Such systems are based on effective implementation of geographic information systems (GIS) to analyse and represent spatial data as well as on multicriteria decision analysis (MCDA) methods and tools. The paper describes DecernsMCDA decision support system. It includes different well-known and several original methods to analyse discrete multicriteria problems. The authors present a survey of MCDA software. There is a description of the DecernsMCDA struc-ture. Its difference from existing systems is pointed out. A brief description of multicriteria m odels included in DecernsMCDA is presented. It includes the methods for uncertainty analysis based on probabilistic approaches and fuzzy sets. The paper presents the references to the examples of DecernsMCDA practical application for solving multicriteria prob-lems related to land-use planning and risk management.

Ключевые слова: проект decerns, планирование землепользования, управление рисками, анализ неопределенностей, многокритериальный анализ решений, система поддержки принятия решений
Keywords: decerns project, land-use planning, management of risk, uncertainty analysis, multi-criteria decision analysis, decision support system
Просмотров: 16996

14. Алгоритм нахождения произведения четких и нечетких вероятностей и его программная реализация [№2 за 2014 год]
Авторы: Затонский А.В. (zxenon@narod.ru) - Березниковский филиал Пермского государственного технического университета, доктор технических наук; Копотева А.В. (kopoteva_av@mail.ru) - Березниковский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета (аспирант);
Аннотация: В статье теоретически обосновывается и практически реализуется алгоритм нахождения вероятности произведения событий в случае, когда вероятности наступления отдельных сомножителей могут иметь как четкие, так и нечеткие значения. Поставленная задача возникает в связи с необходимостью нахождения вероятностей возможных исходов конфликтной ситуации в условиях отсутствия статистических данных о поведении ее участников. В этом случае вероятности реализации стратегий оцениваются экспертно в терминах естественного языка и формализуются нечеткими числами. Предполагается, что множество значений нечетких вероятностей задается пятиуровневым классификатором. Для каждого из уровней вероятности в качестве носителя выбрано универсальное множество [0; 1], а в качестве вида функции принадлежности – классический треугольный. Вычисление искомого произведения предполагает выполнение операций возведения нечеткого числа в целую степень, а также умножение нечеткого числа на четкое и нечеткое числа. В качестве метода реализации данных операций выбран метод, основанный на использовании -уровней и интервальной арифметики. Поскольку результирующее произведение является нечетким числом, выполняется процедура его дефаззификации методом абсциссы центра тяжести. Практическая реализация алгоритма выполнена в среде Borland Delphi.

Abstract: This paper proves the explicit and fuzzy probabilities product algorithm theoretically and practically. It is a classical probability theory problem of events calculation product. It ass umes that an event probability can be represented as a fuzzy or explicit number. Such a problem appears whith the need in calculating all of the conflict outcomes probabilities and there is no statistical data about participants’ possible behavior. In this case possible strategies probabilities are assessed by experts in natural language terms and then transformed into fuzzy numbers. To represent a fuzzy probability we use a 5 -level semantic scale with a [0;1] segment as its values’ support and a triangular membership function type. In order to calcu-late the probabilities product it is necessary to accelerate fuzzy number to an integer power and multiply fuzzy number to e x-plicit and another fuzzy number. A method of -cuts and interval arithmetic is used to do that. Since the resulting product is a fuzzy number, we defuzzify it using the longitudinal center of gravity method. Algorithm software implementation is execu t-ed in the Borland Delphi environment.

Ключевые слова: программная реализация, нечеткая арифметика, нечеткое число, вероятность события
Keywords: program realization, fuzzy arithmetic, fuzzy number, event probability
Просмотров: 10582

15. Интегрированная система обработки структурированных физических знаний [№2 за 2014 год]
Авторы: Яровенко В.А. (yavapro@gmail.com) - Волгоградский государственный технический университет (аспирант); Фоменков С.А. (saf@vstu.ru) - Волгоградский государственный технический университет, доктор технических наук;
Аннотация: Рассматриваются процессы автоматизации инженерной деятельности специалистов по синтезу технических решений и проведению научных исследований. За основу берется направление научной школы кафедры «САПР и ПК» Волгоградского государственного технического университета. Приводится описание модели многоагентной системы обработки структурированных физических знаний и реализованной на ее основе автоматизированной системы «Софи II». В результате проведенных исследований были разработаны частично формализованные моде ли многоагентной системы и агента. Для осуществления взаимодействия между агентами используется принцип проведения аукционов, позволяющий менять состав агентов. Для этого была использована модель контрактных сетей, реализующая указанный принцип взаимодействия. В процессе реализации многоагентной системы использовался стандарт FIPA, регламентирующий общую архитектуру системы, состояния агентов и принципы взаимодействия между ними. На основе разработанных моделей была создана автоматизированная система «Софи II», позволяющая объединить в единую систему методы поиска физических эффектов, синтеза физических принципов действия, пополнения фонда физических эффектов из первоисточников, а также администрирования БД физических эффектов. Создана единая БД по физическим эффектам. Были успешно пройдены тестовые испытания для оценки работоспособности и эффективности системы «Софи II».

Abstract: The article describes the automated engineering processes for specialists of technical solutions synthesis and research specialists. It is based on the research area of "CAD and PC" department scienti fic school of Volgograd State Technical University. The paper describes the model of the multi -agent system for structured physical knowledge processing and “Sophie II” automated system. “Sophie II” is implemented in this model. The research led to creatin g partly formalized mod-els of a multi-agent system and an agent. To implement the interaction between the agents we use the auctions principle. It a l-lows changing the composition of agents. To do this, we used the contract chains model. It implements this principle. While implementing a multi-agent system we used FIPA standard. It regulates the overall system architecture, the agents states and the principles of interaction between agents. All the described models are implemented in the “Sophie II” automate d system. This system allows combining the search techniques of physical effects, the synthesis of the physical principles of action, t he filling the physical effects fund from original sources and the administration of the physical effects database. A uni fied phy s-ical effects database was created. A number of tests was performed to assess the efficiency and effectiveness of the "Sophie II". The system has successfully passed the tests.

Ключевые слова: система «софи ii», стандарт fipa, модель контрактных сетей, бд, программный агент, многоагентная система, физический эффект
Keywords: “so-phie ii” system, fipa standard, contract networks model, database, software agent, multiagents systems, physical effect
Просмотров: 9972

16. Ресурсно-целевые сети [№2 за 2014 год]
Автор: Дюндюков В.С. (Vsd89@yandex.ru) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (аспирант );
Аннотация: В работе рассматривается актуальная проблема развития методов и моделей взвешенных и нечетких графов применительно к задачам формирования многоагентных систем. Создание многоагентной системы предполагает отбор и совместное использование агентами требуемых ресурсов в организационной сети. В настоящее время проблемы моделирования обмена ресурсами при взаимодействии агентов и формировании многоагентных систем все еще остаются недостаточно исследованными. Это обусловливает целесообразность построения организационных структур на основе ресурсно-целевых сетей, которые представляют собой новый тип сетевых моделей, разработанных на стыке теории графов, теории ресурсов и теории агентов. Разработаны модели и методы для формирования, функционирования и поддержки многоагентных систем на основе взвешенных мультиграфов, ориентированных на формализацию процессов формирования коллективных целей и обмена ресурсами между ее участниками. Построена система программной поддержки формирования, модификации и анализа ресурсно-целевых сетей. Представлены интерфейс программы для анализа сетевых структур, примеры расчета параметров ресурсно-целевых сетей и выбора сетевой структуры по заданным числовым параметрам.

Abstract: The article introduces the current problem of developing methods and models of the weighted and indistinct graphs. This problem is considered in connection with aims of forming multi -agent systems. Creating a multi-agent system involves selecting and joint usage of required resources by agents in organizational network. Nowadays the prob lems of re-sources exchange modeling in case of agents’ interaction and multi-agent systems creation still remain insufficiently invest i-gated. This fact causes the expediency of building organization structure based on goal -resource networks (GRN). GRN are a new type of network models that are developed at the intersection of graph theory, resource and agent theories. Models and methods are developed to formate, operate and support multi-agent systems based on weighted multi-graphs. These multi-graphs are focused on formalization of collective goals formation processes and resources exchange between system participants. The software support system of formation, modification and analysis of GRN is constructed. The article presents software interface for network structures analysis, calculation examples of GRN parameters and network structure selection according to the set numerical parameters.

Ключевые слова: имитационное моделирование, ресурсно-целевая сеть, сеть, взвешенный граф, распределение ресурсов, многоагентная система, взаимодействие агентов, агент, искусственный интеллект
Keywords: simulation, goal-resource network, network, weighted graph, resource allocation, multiagents systems, agents interaction, agent, artificial intelligence
Просмотров: 11080

17. Интегрированная система для разработки изделий из полимерных композиционных материалов на основе методологии PLM [№2 за 2014 год]
Авторы: Яблочников Е.И. (eugeny@beepitron.com) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (доцент), кандидат технических наук; Восоркин А.С. (asvosorkin@gmail.com) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (аспирант ); Цупиков А.В. (tsav@beepitron.com) - СП «Би Питрон» (вед. специалист );
Аннотация: В статье рассматриваются актуальные вопросы автоматизации бизнес-процессов проектирования изделий из полимерных композиционных материалов. Отмечается необходимость создания единого информационного пространства для совместной работы специалистов разного профиля: конструкторов, технологов, материаловедов. Предложена структурная схема интегрированной системы, реализующей функции информационной поддержки специалистов и управления процессами проектирования и проектными данными. Подход к построению системы основан на методологии PLM (информационная поддержка и управление жизненным циклом изделия). Ключевое значение при реализации функций системы имеет применение систем виртуального моделирования и инженерного анализа (CAE -систем) различных классов (моделирование новых материалов, технологий, конструкций изделий). Дана характеристика основных свойств интегрированной системы: информационное обеспечение и объектно-ориентированная модель БД, интерфейс пользователей, интеграция с внешними системами, возможность настройки и масштабирования, обеспечение защищенного доступа к данным, использование процедур, повышающих уровень автоматизации. Описан новый бизнес-процесс решения рассматриваемых задач, эффективность которого определяется возможностью коллективного анализа и утверждения промежуточных результатов, меньшей степенью итеративности, использованием специализированных систем компьютерного моделирования. Развитие интегрированной системы связывается с разработкой БЗ, содержащей правила выбора материалов и конструкторско-технологических исполнений изделий.

Abstract: The article considers topical issues of business-process automation for polymer composite materials products design. It observes the necessity to create an integrated information environment for different profile specialists team -work: designers, production engineers, materials engineers. The authors offer a block diagram of the integrated system that repr e-sents the functions of data support for specialists and control of the design process and project data. The approach to build ing the system is based on the PLM methodology (data support and product lifecycle management). The ke y point is using virtual simulation systems and computer-aided engineering systems (CAE-systems) of different classes (simulation of new materi-als, technologies, product designs). The article provides the main properties characteristics of the integrated system. They include data support and object-oriented database model, user interface, external systems integration, configure and scale ability, secure data access, proc e-dures that increase the automation level. The paper describes a new business -process of solving tasks under consideration. Its effectiveness is determined by the possibility of collective analysis and intermediate result approval, smaller iteration deg ree, using special-purpose computer modeling systems. The integrated system development is connected with knowledge base development. And the knowledge base contains the rules for the materials selection and design -technology constructions of products.

Ключевые слова: бизнес-процесс, бз, информационная система, система инженерного анализа, система виртуального моделирования, управление жизненным циклом изделия, интегрированная система, полимерные композиционные материалы
Keywords: business-process, knowledge base, information system, computer-aided engineering system, virtual simulation system, product lifecycle management, integrated system, polymer composite materials
Просмотров: 12490

18. Архитектура инструментальной среды для обработки проектных процедур, представленных в функционально адаптируемой форме [№2 за 2014 год]
Авторы: Горбачев И.В. (afp@ulstu.ru) - Ульяновский государственный технический университет, кандидат технических наук; Похилько А.Ф. (afp@ulstu.ru) - Ульяновский государственный технический университет (доцент ), кандидат технических наук; Цыганков Д.Э. (d.tsygankov@ulstu.ru) - Ульяновский государственный технический университет (магистрант ), Магистрант ;
Аннотация: В настоящей работе рассматривается способ представления данных о процессах проектной деятельности в функционально адаптируемой форме. Представление проектных решений как совокупности проектных процедур и программных средств обеспечения их обработки реализуется в виде интерактивной среды построения функционально адаптированных САПР. Данная среда имеет слоистую архитектуру, которая включает в себя семь функциональных подсистем, а также интерфейс пользователя на верхнем уровне и БД на нижнем уровне. Представлено описание функциональных подсистем, а также их назначения, свойств и особенностей, при этом особое внимание уделено подсистеме управления проектами – главной составляющей интерактивной среды построения функционально адаптированных САПР, связывающей выходные данные с другими функциональными подсистемами. Описаны принципы взаимодействия подсистем друг с другом через интерфейс пользователя и интерфейс взаимодействия с БД. Все функциональные подсистемы с точки зрения взаимодействия с пользователем и подсистемой управления проектами строятся по единому принципу и, следовательно, имеют одинаковую структуру, взаимодействие компонентов кот о-рой рассмотрено детально. Отдельно выделена подсистема генерации функционально адаптированных САПР, структура которой повторяет архитектуру рассматриваемой интерактивной среды. Генерация функционально адаптированных САПР проходит в четыре этапа: загрузка модели из БД, выделение набора функциональности, генерация исходного кода системы и компиляция функционально адаптированных САПР. Главные достоинства представленной архитектуры среды генерации функционально адаптированных САПР связаны с фиксацией, сохранением и модификацией, а также с дальнейшим использованием типовых проектных процессов в распределенной среде автоматизированного проектирования.

Abstract: The article describes data representation method for design activity processes in functional adaptable form. A design choice is represented as a set of design procedures and their proce ssing software. It is implemented in the form of an interactive environment for creating functionally adapted CAD systems (FA CAD). This environment has a layered archite c-ture, the user interface on the top level and the database on the bottom level. The a rchitecture includes seven functional sub-systems.The article describes the functional subsystems, their functions, properties and characteristics. Special attention i s on the project management subsystem. It is the main component of an interactive environm ent for creating FA CAD systems. The subsystem links the output data with other functional subsystems. The principles of subsystems interaction with each other are considered using the user interface and the database interaction interface. In terms of inte raction with the user and project management subsystem, all functional subsystems are built on the same principle. It means they have the same stru c-ture. Its components interaction is examined in detail. The structure of th subsystem of FA CAD systems gene ration follows the structure of an interactive environment for creating FA CAD systems. FA CAD systems generation has four stages: loa d-ing model from the database, selecting a functionality set, source code generation and FA CAD system compilation. The a d-vantages of the presented environment structure of creating FA CAD systems are related to the preserving, modifying and further using of model design processes in a distributed automation environment.

Ключевые слова: сапр, функционально адаптируемое представление, инструментарий, проектные процедуры, модель, процесс, интегрированная среда, автоматизация, проектная деятельность
Keywords: CAD system, functionally adapted representation technology, design tools, design procedures, mathematical model, process, ide, automation, project activity
Просмотров: 11683

19. Принципы управления работой компьютера на основе оценки эмоционального состояния пользователя [№2 за 2014 год]
Авторы: Туровский Я.А. (yaroslav_turovsk@mail.ru) - Воронежский государственный университет (доцент, руководитель лаборатории), кандидат медицинских наук; Кургалин С.Д. (kurgalin@bk.ru) - Воронежский государственный университет (зав. кафедрой), доктор физико-математических наук;
Аннотация: В работе исследуется возможность применения дополнительного канала коммуникации человек–компьютер на основе использования оценки функционального напряжения и/или эмоционального состояния пользователя для оптимизации управления компьютером. На основании оценки эмоционального состояния пользователя можно реализовать несколько стратегий управления компьютером. В ситуации, когда показатели пользователя для выбранного им канала управления или совокупности таких каналов находятся в состоянии, соответствующем покою, управление приоритетами процессов осуществляется операционной системой исходя из потребностей текущих задач. Если показатели состояния пользователя указывают на стресс, управление приоритетами процессов осуществляется путем перераспределения ресурсов компьютера в пользу программ и процессов, с которыми в настоящее время работает пользователь. Если пользователь использует компьютерные игры или мультимедийные приложения, то состояние героя компьютерных игр, музыкальное сопровождение игры и/или работы пользователя на компьютере, цветовая гамма игры и/или ряда элементов работы с операционной системой (вид и состояние интерфейса, включая графический), выбранные пользователем, меняются в соответствии с установленными пользователем настройками с учетом его состояния. Сделан вывод, что использование предложенного эмоционального канала управления компьютером в дополнение к уже существующим будет способствовать заметному повышению эффективности его работы, приведет к сокращению времени, в течение которого пользователь вынужден ожидать выполнения операционной системой своих заданий, к оптимизации функционирования мультимедийных приложений, появлению новых возможностей взаимодействия с операционной системой, расширению функционала героя его компьютерных игр и так далее. В дальнейшем это позволит обеспечить внедрение элементов контекстно-ориентированного взаимодействия в системы управления компьютером или в целом в информационно-коммуникационные технологии.

Abstract: The paper researches the possibility of using an additional channel of human-computer communication. It is based on the application of functional stress assessment and/or emotional state of a user to optimize the computer control. This assessment allows implementing several strategies of computer control. The user chooses a control channel or a comb i-nation of channels. When the user’s status indicators for this channel are in a state of a rest, the operating system control s the processes priorities based on current tasks. If the user status indicators reflect stress, management of the processes priorities is carried out using computer resources reallocation for programs and processes needed for the user now. If the user uses co m-puter games or multimedia applications, then some components selected by the user are changed according to user-defined settings and his status. Such components as: the state of a "hero" in computer games, games soundtrack and/or the theme accompanying the user’s work, colors of the games and/or colors of a number of elements designed for working with the oper a-tion system (a type and a status of the interface, including graphics). The authors conclude that the use of a proposed "em o-tional channel" to control the computer, in addition to the existing control ones, will significantly increase the efficiency of its work. It also will reduce the time of waiting for the user tasks completion by the operation system, will optimize the multi-media applications functioning, will bring new opportunities to interact with the operation system, will expand the "hero" functionality in the computer games, etc. Further this will provide the introduction of context -oriented interaction elements into the computer control systems, or, in general, into the information and communication technologies.

Ключевые слова: эмоции, управление компьютером, биомедицинская информация
Keywords: emotions, computer control, medical and biological information
Просмотров: 7872

20. Трансдуктивное обучение логистической регрессии в задаче классификации текстов [№2 за 2014 год]
Авторы: Шаграев А.Г. (alex-shagraev@yandex.ru) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» (аспирант); Бочаров И.А. (bocharovia@gmail.com) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Москва (магистрант); Фальк В.Н. (falkvn@yandex.ru) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», доктор технических наук;
Аннотация: Во многих задачах текстовой классификации возникают проблемы с получением достаточного количества размеченных документов для обучающей выборки. При этом обычно имеется значительное количество доступных неразмеченных текстов. В данной статье рассматривается метод, используя который, можно значительно улучшить качество классификации, имея довольно малую по сравнению с тестовой выборкой обучающую выборку. Предложен нестандартный способ формирования признакового описания текстов на естественных языках, учитывающий специфику написания новостных текстов. Помимо этого, рассматриваются модификации классического линейного метода решения задачи классификации – логистической регрессии. Для оптимизации параметров логистической регрессии применяется модифицированный метод стохастического градиентного спуска. При обучении регрессии используется модифицированный функционал потерь, увеличивающий зазор между классами. Предлагается также оригинальный метод трансдуктивного обучения логистической регрессии. Для его осуществления вводится специальный функционал качества для неразмеченной коллекции, который позволяет существенно увеличить полноту классификации. Для проверки применимости разработанных модификаций метода логистической регрессии используется процедура обратного скользящего контроля. По результатам приведенных в статье вычисли-тельных экспериментов становится очевидным положительное влияние авторских модификаций метода логистической регрессии и трансдуктивного обучения на качество классификации.

Abstract: In many classification problems there are difficulties with obtaining sufficient amount of labeled documents for train set. At the same time, usually we have many unlabeled documents. This paper describes how to increase the quality of classifier predictions when having relatively small train set in comparison with test set. Non-standard method of forming feature vectors for natural language texts, using peculiar properties of news articles, is described. The paper also describes modifications of a classical linear classifier (logistic regression). We use a modification of st o-chastic gradient descent in order to optimize classifier’s parameters. In addition, we use modified loss functional (enlargin g the margin between classes) to train logistic regression. Apart from that, we suggest original method of transductive learning for logistic regression classifier. To perform transductive learning we define quality functional for unlabeled documents which helps to in crease classification recall sig-nificantly. To test implemented modifications of logistic regression we use “inverse” cross -validation technique. Experi-mental results from using implemented modifications make the positive impact of authors’ modifications of logistic regres-sion classifier and transductive learning on classification quality obvious.

Ключевые слова: трансдуктивное обучение, логистическая регрессия, линейные классификаторы, классификация текстов, машинное обучение
Keywords: transductive learning, logistic regression, linear classifiers, text categorization, machine learning
Просмотров: 12723

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►