Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2021 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам |

11. Алгоритмы автоматизации анализа текста на русском языке для решения прикладных задач с применением фреймворка TAWT [№2 за 2021 год]
Авторы: Полицына Е.В., Полицын С.А., Поречный А.С.
Просмотров: 3826
В работе проведен обзор существующих инструментов лингвистического анализа текста. Вы-явлена проблема выбора подходящих инструментов, адаптации их для работы с текстами на русском языке и интеграции друг с другом. Именно эти аспекты затрудняют их применение в исследовательских целях и делают практически невозможным использование в прикладных системах. В настоящей статье описывается разработанный авторами уникальный Java-фреймворк TAWT с открытым исходным кодом, предоставляющий удобные готовые программные инструменты и структуры данных основных этапов анализа текста на русском языке, отвечающие современным требованиям к производительности, надежности, механизмам сборки проектов и т.д. В статье предлагается подход к интеллектуализации информационных систем и бизнес-процессов с помощью программных средств лингвистического анализа текста для реализации алгоритмов автоматизации обработки технической документации, что составляет научную новизну работы. Применение разработанного фреймворка TAWT позволило реализовать алгоритмы автоматизации анализа текста на русском языке в части анализа технической документации: валидации структуры документов и перечня используемых в документе аббревиатур, поиска похожих документов и получения их краткого содержания. Все это упростит работу с технической документацией, ускорит процесс ее подготовки и повысит качество создаваемых документов. Алгоритмы автоматического анализа текста, реализованные средствами фреймворка TAWT, были успешно применены в прикладных системах поиска друзей по интересам в социальных сетях, определения мошеннических сообщений, работы с тематическими синонимами, а также для создания программных средств выделения ключевых слов из текстов на русском языке и их реферирования.

12. Разработка правил по обнаружению скрытых данных в документах PDF [№2 за 2021 год]
Авторы: Сергеев А.В., Хорев П.Б.
Просмотров: 2492
В статье рассматриваются определение и реализация правил для анализа и обнаружения скрытой информации внутри документов формата PDF. В настоящее время много работ посвящено обнаружению скрытых элементов в изображениях, звуке и видео, но мало внимания уделено скры тию данных в электронных документах различных форматов. Распространенным форматом в со-временном электронном документообороте является PDF (Portable Document Format), который также представляет интерес для исследования возможности его использования в стеганографии (науке о методах скрытия конфиденциальных сообщений внутри объектов-контейнеров). Доку-менты в формате PDF недостаточно исследованы (особенно в отечественной литературе) относительно возможности внедрения в них скрытых данных. Для предотвращения утечек конфиденциальной информации из информационной системы во внешний контур по различным каналам передачи информации предназначены системы DLP (Data Leak Protection). DLP-системы строятся на анализе потоков данных, пересекающих периметр защищаемой информационной системы. При детектировании в этом потоке конфиденциальной ин-формации срабатывает активная компонента системы и передача сообщения (пакета, потока, сессии) блокируется. Современные DLP-системы не способны обнаружить скрытые в стеганографических контейнерах данные и не позволяют добавлять в их состав необходимые функции. Для корпоративных сетей с большим сетевым трафиком и высокой ценностью передаваемых и обрабатываемых данных необходимы средства обнаружения стеганографических вложений в информационном потоке. В работе рассматриваются формат документа PDF, а также одна из популярных систем обнаружения и предотвращения вторжений с открытым исходным кодом – Suricata, которая имеет мощную поддержку сценариев на языке Lua для обнаружения угроз информационной безопасности. Разработан сценарий на языке Lua для обнаружения документов в формате PDF с нежелательными вложениями в виде сценариев, различных объектов и использованием межконтейнерного пространства с возможностью обфускации (запутывания) имени.

13. Алгоритм определения направления движения локализованных объектов транспортных потоков на цифровых космических снимках [№2 за 2021 год]
Авторы: Тормозов В.С., Золкин А.Л., Менциев А.У.
Просмотров: 2719
В статье предлагается уникальный алгоритм определения направления движения объектов в транспортном потоке по данным спутниковой съемки сверхвысокого разрешения и географической информации о расположении перегонов улично-дорожной сети. Программная реализация разработанного алгоритма является составным модулем программной системы управления дорожным движением. На вход модуля подаются данные об интерполированной модели перегона, а также о местоположении и размерах каждого локализованного транспортного средства на пере-гоне. На выходе модуля для каждого транспортного средства определяется направление его движения: прямое или обратное. Алгоритм основан на сопоставлении положения транспортных средств и центральной интерполированной линии перегона улично-дорожной сети на цифровых изображениях перегонов. Разработан уникальный алгоритм нахождения отрезка минимальной длины от точки к ломаной линии на плоскости. Алгоритм используется в качестве одного из этапов процедуры определения направления движения объектов транспортного потока на перегоне уличнодорожной сети. Подход основан на сопоставлении относительного положения объекта и осевой линии. Благодаря однозначности соотнесения относительного расположения осевой линии с центральной точкой параллельного осям ограничивающего прямоугольника локализованного транспортного средства направление движения определяется с высокой точностью. Проведены исследования разработанных алгоритмов на реальных спутниковых данных. Анализ их результатов показал, что разработанный алгоритм определения направления движения детектированного объекта транспортного потока работает с высокой точностью. Экспериментальная оценка работы заключается в формировании расчетной метрики для набора ранее извлеченных локальных регионов. В силу того, что алгоритм относит транспортное средство к одному из двух направлений дорожного движения, в качестве метрики эвристическим путем выбрана точность верного определения направления движения. Показано, что погрешность в определении направления связана с неточностью в определении координат осевой линии локального участка дороги.

14. Модель анализа и прогнозирования технологических параметров для процесса электронно-лучевой сварки [№2 за 2021 год]
Авторы: Тынченко В.С., Курашкин С.О., Головенок И.А., Петренко В.Е.
Просмотров: 3058
Целью исследования являются создание математической модели анализа и прогнозирования технологических параметров для процесса электронно-лучевой сварки с помощью современных регрессионных моделей, а также ее реализация в виде программной системы на языке программирования Python с применением программных пакетов Scikit-learn, Pandas, NumPy и Matplotlib. В сущности задача предсказания параметров технологического процесса электронно-лучевой сварки представляет собой задачу регрессии, для решения которой существует множество подходящих алгоритмов. В рамках данной работы используются алгоритм регрессионного анализа как полиноминальная регрессия с L2 регуляризацией – гребневая регрессия, а также ансамбль алгоритмов решающих деревьев – случайный лес. Использование разработанной предсказательной модели позволит технологу более осознанно подходить как к выбору диапазона варьируемых параметров для исследований в новых технологических режимах, так и к поднятию качества в уже отработанных технологических режимах. Применение предложенных методов также позволит снизить временные и трудовые затраты на поиск, отработку и наладку технологического процесса. В работе описывается алгоритм гребневой регрессии, анализируется применимость данного алгоритма к решению поставленной задачи, а также проверяется достоверность прогнозов, получаемых при их непосредственном использовании. Кроме того, рассматривается процесс обучения модели на основе данных, полученных в рамках проведения экспериментов по отработке технологического процесса электронно-лучевой сварки. Анализ показал, что допустимо использование предложенного метода для технологических процессов, имеющих подобные статистические зависимости. Внедрение предложенного подхода предсказания параметров электронно-лучевой сварки на производстве позволит осуществить поддержку принятия технологических решений при отработке технологического процесса электронно-лучевой сварки, а также при вводе в производство новых видов продукции.

15. Разработка ядра интегрированной информационной системы [№2 за 2021 год]
Авторы: Черныш Б.А., Картамышев А.С.
Просмотров: 3340
В статье рассматривается проблема, часто встречающаяся при проектировании корпоративных информационных систем, когда приходится одновременно решать две противоречивые задачи: эффективное применение в одной конкретной предметной области и гибкая адаптация к возможным требованиям другой области. Для решения этих задач используется подход, заключающийся в формировании программной основы или платформы, реализующей обобщенный функционал с возможностью гибкой конфигурации в соответствии с изменяющимися требованиями. Платформа должна соответствовать таким требованиям современных реалий, как гибкая сервис-ориентированная архитектура, версионность, аудит и ведение истории изменений, возможность хранения двоичных данных, гибкое управление жизненным циклом и бизнес-процессами. В статье излагаются принципы построения таких систем, лежащих в основе подходов и технологий, интерфейсов взаимодействия и протоколов обмена данными. Затрагиваются вопросы применения современных предметно-ориентированных языков поверх этих протоколов. Приводятся примеры имеющихся отечественных и зарубежных систем, оцениваются области их применения, достоинства и недостатки. Описывается реализация универсальной информационной платформы на базе разрабатываемой авторами системы в области автоматизации производства технически сложных изделий. При-ведены некоторые применяемые решения и приемы, структуры данных и алгоритмы. Эффективность предложенных методик подтверждается сравнительным измерением производительности разрабатываемой системы и одной из коммерческих платформ. На основании полученной оценки сделаны выводы о перспективности разработки, ее применимости в различных предметных областях. Выработана дорожная карта по дальнейшему развитию и оптимизации платформы в наиболее значимых направлениях с учетом актуальных требований отрасли.

16. Автоматизированная система поддержки принятия решений для прогнозирования процессов рассеивания химически опасных веществ [№2 за 2021 год]
Авторы: Чернышев Л.О., Матвеев Ю.Н.
Просмотров: 3076
В статье рассматривается подход к разработке системы поддержки принятия решений для прогнозирования процессов рассеивания и осаждения выброса аварийно химически опасных веществ с учетом данных оперативного мониторинга. Определены особенности и факторы, снижающие эффективность функционирования супервизорных систем при ликвидации последствий аварии, большинство из которых реализованы на аппаратных платформах средней вычислительной мощности, не обладают мобильностью и автономностью, достаточной для использования на рабочем месте при выбросах токсичных химических веществ, и не обеспечивают автоматическую корректировку параметров модели по данным оперативного мониторинга. Кратко описана обобщенная схема принятия решений с учетом данных оценки химического заражения, содержащая процедуры мониторинга состояния объекта и прогнозного моделирования и предназначенная для расчета пространственных границ поражающего действия токсических веществ, наиболее приближенных к фактическим данным химического заражения. Сформулирована математическая постановка задачи ассимиляции данных наблюдений. Для корректировки параметров модели прогноза использован функционал, характеризующий степень отклонения результатов моделирования от данных мониторинга. Критериальная оценка функционала детализирована для единичных и множественных показаний датчиков в режиме реального времени. Детализирована структурная схема системы поддержки принятия решений, которая содержит модули ввода априорных данных, расчета модели, топографической привязки объектов, оптимизации, визуализации и анализа чрезвычайной ситуации. На условном примере рассмотрены результаты работы системы поддержки принятия решений. При разработке программного макета использованы Microsoft Visual Studio (язык программирования C#), фрагмент цифровой карты, графические средства .NET Framework.

17. Основы моделирования системы поддержки принятия решений по комплексному применению сил и средств ПВО надводных кораблей [№2 за 2021 год]
Авторы: Шустова Н.А., Степанов В.В.
Просмотров: 3723
На основе теории боевых систем борьба с противником осуществляется в определенных физических средах или сферах вооруженной борьбы, с воздушно-космическим противником – в воздушно-космической сфере. В ВМФ Российской Федерации борьба с воздушным противником организована в противовоздушных контурах на различных уровнях управления. В статье рассмотрены методологические основы разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений на комплексное применение сил и средств ПВО (истребительной авиации, зенитных огневых средств и средств радиоэлектронной борьбы) тактической группы надводных кораблей во взаимодействии с разнородными силами ПВО флота и других видов Вооруженных Сил РФ на театре военных действий. Для разработки такой системы авторы предлагают организовать постоянно действующий комплексный имитационно-моделирующий стенд. Сведения о театре военных действий, характеристики противника и данные о комплексах ПВО должны стать исходной информацией для базы знаний комплексного имитационно-моделирующего стенда. На ее основе система управления базой знаний формирует модели решения задач для операторов расчетов ПВО надводных кораблей. В выборе наиболее адекватной модели действий участвует эксперт-инфолог совместно с инженером по знаниям и должностными лицами расчетов командных пунктов ПВО. Информация, циркулирующая в комплексном имитационно-моделирующем стенде, формируется на основе извлеченного из достоверных источников опыта боевой подготовки, боевой службы, локальных войн и вооруженных конфликтов. В результате моделирования на таком стенде с использованием методов искусственного интеллекта появляется возможность создания «Динамической трехмерной модели борьбы с воздушным противником в боевом пространстве» с изменяющимся масштабом в режиме реального времени. Это позволит автоматизировать графики комплексного применения сил и средств ПВО надводных кораблей в составе тактических групп при обязательном внедрении в состав интегрированных систем боевого управления и тем самым повысить эффективность их боевого применения.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2