На правах рекламы:
ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Авторитетность издания

ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

2
Ожидается:
16 Июня 2024

Статьи из выпуска № 1 за 2016 год.

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Особенности применения объектно-ориентированного проектирования встроенных систем жесткого реального времени [№1 за 2016 год]
Авторы: Аржаев В.И., Скворцов А.В.
Просмотров: 5744
Рассмотрены проблемы, возникающие в процессе объектно-ориентированной разработки функционального ПО встроенных систем реального времени. Сформулированы типы задач, которые требуют реализации на языках программирования и языках описания аппаратуры. Процессорные элементы гетерогенных вычислительных платформ характеризуются значительными объемами основной и внешней памяти, гибкостью реализуемых алгоритмов управления и форматов данных, в то время как элементы ядер, реализованные на языках описания аппаратуры, обеспечивают существенно большее быстродействие. Предложены принципы декомпозиции функционального ПО для реализации на гетерогенной вычислительной платформе, заключающиеся в объединении в подсистемы объектов, имеющих близкие требования к времени реакции на события, соответствующие элементу аппаратной платформы. Описан пример их применения, в качестве которого рассмотрен процесс проектирования элемента системы управления технологическим процессом в реальном времени, имеющим ограничения в виде двух временных шкал. Описаны подсистема, работающая в миллисекундном цикле и программно реализованная в среде операционной системы реального времени, и подсистема микросекундного цикла, реализованная в программируемых логических блоках. Приведены диаграммы декомпозиции и состояний, а также временная диаграмма, описывающая загрузку основных ресурсов аппаратуры. Кроме этого, определены временные ограничения, которым должна удовлетворять программная подсистема. Применение описанных принципов декомпозиции на практике показало, что использование данного подхода позволяет обеспечить рациональное распределение нагрузки на элементы аппаратной платформы и обеспечить выполнение ограничений в работе программно-аппаратной системы, накладываемых требованием обеспечения режима работы жесткого реального времени.

12. Адаптивное размещение ориентиров в задаче о кратчайшем пути для графов большой размерности [№1 за 2016 год]
Авторы: Быкова В.В., Солдатенко А.А.
Просмотров: 8563
Задача о кратчайшем пути (Shortest-Paths, SP) является одной из основных задач маршрутизации, решаемых в теории графов. Данная задача возникает в анализе веб-структур, при создании систем навигации, моделировании трафика и логистической оптимизации. В задаче осуществляется поиск кратчайшего пути между двумя заданными вершинами исходного ориентированного графа G и минимизируется сумма весов дуг, составляющих этот путь. Традиционно задача SP решается с помощью алгоритма Дейкстры, который работает посредством приписывания меток вершинам графа G и равномерного расширения пространства поиска решения, начиная от стартовой вершины s и до целевой вершины t этого графа. Существуют различные модификации алгоритма Дейкстры, направленные на сокращение времени его работы. Алгоритм A* (A star) - одна из таких модификаций, в которой ускорение достигается за счет применения потенциальной функции, определяемой на множестве вершин графа G. В алгоритме ALT (A* with Landmark & Triangle), основу которого составляет алгоритм A*, потенциальная функция задается набором ориентиров - некоторым подмножеством множества вершин графа G. Различным размещениям ориентиров отвечают различные потенциальные функции. Выбор оптимального набора ориентиров осуществляется в конечном множестве вариантов и является NP-трудной задачей. Алгоритм ALT реализуется в виде двух фаз: на первой фазе выполняется предварительная обработка графа с целью расстановки ориентиров и определения потенциальной функции; на второй фазе находится точное значение кратчайшего (s, t)-пути с применением вычисленной потенциальной функции. В работе предложена адаптивная эвристика для первой фазы алгоритма ALT. Данная эвристика использует историю обработки предыдущих запросов по поиску кратчайших путей в графе G и корректирует текущий набор ориентиров для эффективного исполнения поступившего запроса по нахождению кратчайшего (s, t)-пути в этом графе. В предложенной модификации алгоритм ALT и алгоритм Дейкстры сопоставимы с точки зрения асимптотической оценки времени их работы. Однако в реальной действительности модифицированный алгоритм ALT на графах большой размерности работает значительно быстрее алгоритма Дейкстры, что подтверждают результаты вычислительных экспериментов.

13. Алгоритмическое обеспечение адаптивной системы тестирования знаний [№1 за 2016 год]
Авторы: Бессарабов Н.А., Бондаренко А.В., Кондратенко Т.Н., Тимофеев Д.С.
Просмотров: 8645
В статье рассмотрена задача создания алгоритмического обеспечения адаптивной системы тестирования знаний. Тестирование знаний рассматривается как динамический процесс. На каждом такте работы системы организатор тестирования формирует однородную группу испытуемых; система подбирает наилучший тест исходя из сходящейся процедуры стохастической аппроксимации. Этот тест зависит от вероятностных характеристик контингента испытуемых и позволяет увеличить точность оценивания их подготовленности. Для выявления факторов, мешающих получению объективных оценок, таких как разговоры и списывание, введен коэффициент взаимодействия. Исследовано влияние взаимодействия тестируемых на точность оценивания их подготовленности. Для повышения точности оценивания подготовленности система на каждом такте переоценивает вероятностные характеристики группы испытуемых. Полученные оценки подготовленности испытуемых выравниваются на единой шкале. В системе реализован расчет трудности заданий с помощью метода максимального правдоподобия, метода условного максимального правдоподобия и метода маргинального максимального правдоподобия. Для оценки подготовленности могут использоваться методы максимального правдоподобия и взвешенного максимального правдоподобия и байесовский подход. Оценки подготовленности и трудности реализованы для дихотомической модели Раша и ее 2-, 3- и 4-параметрических расширений, для политомических моделей RSM, PCM и их линеаризованных моделей. Для проверки адекватности результатов тестирования используются статистика отношения правдоподобия, статистика Хосмера–Лемешоу, коэффициенты детерминации, ROC-анализ. Для предложенной системы приведены блок-схема алгоритма работы на каждом такте и принципиальная схема БД.

14. Review of studies on time series forecasting based on hybrid methods, neural networks and multiple regression [№1 за 2016 год]
Authors: Yarushev S.A., A.N. Averkin
Просмотров: 7079
В статье делается детальный обзор исследований в области прогнозирования временных рядов. Рассматриваются наиболее мощные современные методы прогнозирования, такие как статистические, нейросетевые и гибридные методы прогнозирования. Начало статьи посвящено истории развития методов прогнозирования и краткому обзору некоторых методов. Далее рассматриваются методы прогнозирования на основе множественной регрессии, основные параметры методов, область применения и результативность. Описаны самые современные исследования в области применения гибридных методов прогнозирования. Делается краткий обзор методов, а также говорится о результативности методов, по оценке их авторов. Среди них следует отметить исследование по применению BigData в прогнозировании. Авторы предлагают модель прогнозирования, основанную на BigData-технологиях, используя гибрид технологий мягких вычислений и искусственных нейронных сетей, и тестируют ее на рынке акций. Рассматривается модель на основе нейронных сетей, вейвлет-анализа и бутстрап-метода. Метод разработан для прогнозирования потоков для результативного управления водными ресурсами. Также рассмотрен ряд других исследований в области гибридных методов. В работе делается подробное сравнение методов на основе нейронных сетей и методов на основе множественной регрессии. Рассматриваются различные исследования, где кратко описываются методы сравнения и результаты. Помимо обзора методов, в работе проводится сравнение данных методов на примере прогнозирования рынка не-движимости. Проводится подробный анализ обоих методов на различных выборках, и в итоге сравниваются результаты исследования и результаты прогнозирования.

15. Информационная система анализа эксплуатации технологических машин [№1 за 2016 год]
Авторы: Болотов А.Н., Горлов И.В., Полетаева Е.В., Рахутин М.Г.
Просмотров: 8313
В работе предлагается новый подход к анализу эксплуатации технологических машин с использованием информационных технологий. Актуальным направлением повышения эффективности использования торфяных машин является создание системы управления состоянием в зависимости от конкретных условий эксплуатации. На основе анализа моделей технологических объектов и параметрической оптимизации компонентов, отвечающих за работоспособность, достигается максимальная сезонная производительность торфяных машин. Реализация автоматизированной системы анализа эксплуатации технологических машин проводилась в три этапа. Для получения необходимых статистических данных для наполнения модели на первом этапе были проведены исследования параметров эксплуатации технологических машин для фрезерного способа добычи торфа. Разработан алгоритм определения основных эксплуатационных параметров системы восстановления работоспособности, обеспечивающий наивысшую эффективность использования машин в сезон добычи торфа. На втором этапе исследования была разработана имитационная модель процесса эксплуатации торфяных машин, состоящая из последовательно соединенных элементов, отказ которых приводит к отказу всей системы. Задача анализа эксплуатации торфяной машины решена на примере комплексного агрегата, включающего в себя все основные элементы торфяных машин для фрезерного способа добычи. На третьем этапе проводился компьютерный эксперимент, анализ результатов которого обеспечивает выбор наиболее взвешенных решений по воздействию на техническое состояние технологической машины в конкретных условиях с максимальной эффективностью. Объективная составляющая процесса поддержания работоспособности обеспечивается сбором и переработкой информации о техническом состоянии объекта диагностирования на основе выявления недостатков сборочных единиц и деталей, лимитирующих наработку до ремонта.

16. Оптимизационный алгоритм поиска вписанного многогранника максимального объема [№1 за 2016 год]
Автор: Кокорев Д.С.
Просмотров: 4355
Рассматривается задача нахождения многогранников заданной формы внутри других многогранников. Данная задача является частным случаем третьей части 18-й проблемы Гильберта. Она имеет практическое применение в компьютерном моделировании трехмерных объектов, автономном перемещении роботов, ювелирной промышленности. В статье предлагаются несколько альтернативных методов поиска вписанных многогранников, основанных на сведении данной задачи к задаче нелинейного программирования и решения ее с помощью готовых программных вычислительных ресурсов. Основная идея в том, что задача легко описывается в терминах нелинейного программирования. Целевой функцией является объем искомого многогранника. Ограничения включают в себя сохранение комбинаторной структуры, содержание многогранника внутри другого, выпуклость и дополнительные ограничения, необходимые для практических целей. В статье описаны два разных способа задания задачи нелинейного программирования и бесплатные программные ресурсы, которые могут быть использованы для решения этой задачи. Чтобы упростить работу с решателями задач нелинейного программирования, в качестве функций ограничений можно использовать только многочлены третьего порядка. Предложенные аппроксимации для основных типов ограничений позволяют сводить все необходимые ограничения к многочленам третьего порядка. Кроме того, в статье рассматривается система распределенного тестирования и эффективность алгоритма. Система тестирования написана на языке Python и используется для проверки и развития алгоритма. Она позволяет агрегировать данные по множеству запусков алгоритма в удобном для пользователя формате и сравнивать результаты разных версий алгоритма.

17. Моделирование социально-экономических процессов субъекта управления [№1 за 2016 год]
Авторы: Пискунов А.А., Суворов А.В.
Просмотров: 4302
В статье описывается семантическая топология концептуальной структуры социально-экономических процессов Российской Федерации, основанная на формальной модели «Динамический гиперграф специального вида». Для описания социально-экономических процессов определяются понятия санкции, операции, транзакции, которые применяются для построения пространства СОТ (санкция, операция, транзакция). В пространстве СОТ строятся календарная структура и календарно-технологическая структура в рамках модели «Динамический гиперграф специального вида» для описания процессов изменения элементов и структур социально-экономических процессов.

18. Comatch – поиск партнерских сайтов связывания с транскрипционными факторами [№1 за 2016 год]
Авторы: Никитин С.И., Черемушкин Е.С.
Просмотров: 8921
Распознавание коротких последовательностей, называемых сайтами связывания с транскрипционными факторами, в регуляторных районах ДНК является одной из важнейших задач биоинформатики ввиду того, что эта задача существенно улучшает понимание механизмов работы живой клетки. В настоящее время разработано около 100 алгоритмов решения данной задачи, и их количество непрерывно растет. Однако единственно верное решение на данный момент не найдено, так как на вероятность связывания фактора с некоторым участком ДНК влияет большое количество параметров. Например, в сложных живых организмах транскрипционные факторы во время связывания объединяются в составные комплексы, что позволяет говорить о необходимости исследования таких связей. В рамках данной задачи авторами разработано средство поиска статистически перепредставленных пар сайтов, один из которых принадлежит наперед заданному фактору, а другой фактор необходимо найти. Метод использует два набора последовательностей – экспериментальный и фоновый, и находит значимые статистические различия экспериментальных результатов по отношению к фоновым данным. Также были проведены исследования зависимости результата от взаимного расстояния между матрицами, выбора пороговых значений для весовых матриц и влияния размера фоновых данных на итоговую значимость результатов. Результатом работы программы является набор таких пар с соответствующими P-значениями, характеризующими вероятность получения такого результата по случайным причинам, а также значение FDR (False Discovery Rate), характеризующее вероятность ошибочного предсказания. Для последовательностей, перенасыщенных сайтами связывания для выбранной весовой матрицы, был реализован режим коррекции Р-значения. В этом случае исключается зависимость P-значения от перепредставленности фиксированной матрицы и повышается значимость полученных результатов.

19. Логический анализ корректирующих операций для построения качественного алгоритма распознавания [№1 за 2016 год]
Авторы: Лютикова Л.А., Шматова Е.В.
Просмотров: 8011
В данной работе проводится логический анализ исследуемой области, представляющей собой объект и описывающие его признаки в терминах переменнозначной логики. Предметом исследования являются методы и алгоритмы, направленные на практическое решение задач распознавания образов в слабоформализованных областях знаний, к которым относятся медицинская, техническая, геолого-разведывательная диагностика, прогнозирование, построение экспертных систем. Решение таких задач ввело в обиход большое число некорректных (эвристических) алгоритмов. Авторы рассматривают такие аспекты, как необходимость развития теории корректирующих операций, синтеза корректных алгоритмов минимальной сложности с помощью методов математической логики. Важнейшими для рассматриваемого направления являются вопросы эффективного поиска логических закономерностей в признаковых описаниях объектов, играющих роль элементарных классификаторов. В решающем правиле используется процедура конъюнкции по каждому из построенных элементарных классификаторов. Как правило, корректность распознающего алгоритма (способность правильно классифицировать объекты из обучающей выборки) обеспечивается корректностью каждого из порождаемых элементарных классификаторов, что является основой логического синтеза распознающих процедур. Представляет интерес использование конструкций логико-алгебраического подхода для построения корректных распознающих алгоритмов на базе произвольных наборов алгоритмов распознавания, необязательно являющихся корректными. В данной работе рассматривается логический метод построения алгоритмов на последовательном добавлении небольшой части нераспознаваемой информации, что обеспечивает коррекцию ранее построенного алгоритма с минимальным изменением его характеристик. Такие индуктивные методы во многих случаях позволят строить высокоточные или корректные алгоритмы, расширяющие область получаемых решений за существенно меньшее время.

20. Применение программных продуктов Global-EAM и «2П-Кадры!» для управления производственным потенциалом предприятия [№1 за 2016 год]
Авторы: Разиньков П.И., Разинькова О.П.
Просмотров: 7197
В статье рассмотрены проблемы применения программных продуктов для совершенствования управления производственным потенциалом предприятия. Повышение эффективности использования производственного потенциала предприятия является одним из важнейших факторов производства, предотвращения кризиса, развитие которого зависит от формирования и эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и других ресурсов. На эффективность формирования и использования потенциала, трудовых ресурсов и основных производственных фондов предприятия оказывают влияние внешние и внутризаводские факторы, число которых и степень воздействия в условиях кризиса резко возрастают. Это вызывает необходимость не только учета воздействий факторов внешней и внутренней среды на формирование и использование основных производственных фондов и трудовых ресурсов предприятия, но и моделирования этих процессов, которое позволит выявить связи и характеристики структурных составляющих основных производственных фондов, трудовых ресурсов и других элементов производственного потенциала предприятия. Моделирование дает возможность более детального анализа свойств элементов потенциала и их поведения в различных ситуациях, под воздействием факторов внешней и внутренней среды. Для решения этих проблем обоснована необходимость применения программных продуктов Global-EAM и «2П-Кадры!», которые позволяют существенно увеличить эффективность использования производственного потенциала предприятия.

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