Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2016 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Интеллектуальная система автоматического определения категории потенциальных адресатов текста [№3 за 2016 год]
Автор: Глазкова А.В.
Просмотров: 10580
Статья посвящена описанию программного комплекса – интеллектуальной системы автоматического определения категории потенциальных адресатов текста. Основная функция рассматриваемой системы – классификация текстов на основании возрастных категорий их потенциальных читателей. Автором сделан обзор существующих работ по схожей тематике – классификации документов на естественном языке. Особое внимание уделено исследованиям, посвященным выявлению характеристик авторов или адресатов текста. Сделан вывод о высокой актуальности разработок в данном направлении в связи с их востребованностью в качестве элементов поисковых систем, систем электронного обучения и т.д. В статье описан подход к моделированию текста, в рамках которого текст представляется в виде набора признаков. Выбор классификационных признаков осуществлен на основании анализа текстов, входящих в Национальный корпус русского языка. На основе разработанной модели создан программный комплекс, состоящий из трех подсистем: модуля семантикосинтаксического анализа, модуля хранения текстов и модуля классификации. Модуль классификации использует нейронную сеть типа многослойный персептрон. Разработанная интеллектуальная система успешно протестирована на текстах, возрастная категория читателей для которых определена на основании мнений экспертов.

12. Использование вероятностного вывода в слабоформализованных базах знаний [№3 за 2016 год]
Авторы: Полещук Е.А., Платонов А.В.
Просмотров: 9270
В статье рассматривается процесс вероятностного вывода в слабоформализованных базах знаний. В качестве такой базы выбрана графическая модель представления знаний – семантическая сеть. Выбор обусловлен удобством представления автоматически извлеченных данных в виде графа со связями, а также удобством дальнейшего использования (чтения, изменения и поиска ошибок) данного графа. Также проводится сравнение широко используемого на данный момент продукционного подхода с предложенным, указываются основные недостатки продукционного подхода, которые необходимо учитывать при разработке подобных систем извлечения знаний. Целью исследования является извлечение новых знаний из автоматически полученных данных. Для достижения этой цели на графических моделях обычно производится логический вывод. Поскольку модель, а также способ получения данных (в данном случае автоматически или полуавтоматически) накладывают ограничения на механизм вывода, алгоритм вынужден работать в условиях неопределенности. Отсюда следует, что стандартные механизмы логического вывода, предусмотренные для данной модели, становятся неактуальными. В статье предлагается использовать вероятностный вывод и, следовательно, вероятностный язык логического программирования для его реализации. Также делается сравнение нескольких существующих языков вероятностного логического программирования, таких как PRISM, ICL и ProbLog. По результатам сравнения производится выбор языка вероятностного программирования для осуществления вывода. В качестве такого языка выбран язык ProbLog (в частности система ProbLog2), являющийся вероятностным расширением языка Prolog.

13. Комплекс программных средств для анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств [№3 за 2016 год]
Авторы: Потапов А.Н., Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В., Талалаев А.Б.
Просмотров: 8844
В статье рассмотрены причинно-следственные факторы возникновения конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств. Предложена обобщенная классификация возможных навыков, приобретаемых операторами на средствах тренажа. На основании введенной обобщенной классификации навыков конкретизированы факторы возникновения конфликта оценок уровней обученности операторов на тренажерах и штатной технике. Указана необходимость определения количественной формы адекватности тренажеров эрготехнических радиоэлектронных комплексов, которая позволила бы устранить конфликт оценок обученности. Сформулирована вероятностно-метрическая форма оценки адекватности тренажеров эрготехнических радиоэлектронных комплексов в виде математической задачи оценки вероятности предположения о том, что значения выходных имитируемых информационных параметров m(x) отличаются от значений реальных выходных информационных параметров (x) при решении единых задач не более, чем на {0, 1} (x). Для анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств (на примере радиотехнических средств управления воздушным движением) предложен комплекс программных средств, включающий программно-ориентированный комплекс оценки адекватности автоматизированных информационных систем освоения эрготехнических объектов управления воздушным движением, программу оценки адекватности автоматизированной информационной системы освоения эрготехнического комплекса, имеющего иерархическую структуру построения, и систему оперативного объективного контроля действий операторов информационных комплексов управления воздушным движением. На основе применения комплекса программных средств, обеспечивающего выполнение анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств, определены рекомендации по совершенствованию тренажной подготовки операторов эрготехнических радиоэлектронных средств.

14. Метод автоматического формирования семантической сети из слабоструктурированных источников [№3 за 2016 год]
Авторы: Письмак А.Е., Харитонова А.Е., Цопа Е.А., Клименков С.В.
Просмотров: 8761
Автоматическая обработка текста – одно из основных научно-практических направлений в современных информационных технологиях. Важным предметом изучения в этой области остается возможность автоматического построения и обновления тезаурусов и семантических сетей. Семантическая сеть – это ориентированный граф; узлами его являются понятия, а ребрами – отношения между ними. Автоматическое построение сети требует наличия внешнего источника, из которого будут импортироваться узлы сети и на основе которого будут формироваться связи между ними. В качестве такого источника решено использовать внешний открытый словарь Wiktionary, формируемый сообществом пользователей сети Интернет. Внесение данных в семантическую сеть из вышеупомянутого источника может значительно повысить связность такой сети, однако, чтобы использовать этот подход, необходимо устранить структурный недостаток источника, состоящий в том, что разделы Wiktionary зачастую имеют ошибки в уровне вложенности. В ходе работы были исследованы существующие ошибки в сформированных словарных статьях и предложен метод их разрешения. Метод основывается на механизмах конечных автоматов, где выходной сигнал автомата – правильный уровень вложенности текущего раздела. На базе данного метода был разработан алгоритм, который стал основой программного модуля, осуществляющего автоматическую корректировку структуры словарных статей Wiktionary в процессе их импорта в семантическую сеть. Тестирование показало, что разработанный модуль обеспечивает им производительность и погрешность, достаточные для его использования в качестве составной части системы семантического анализа текста на естественном языке.

15. Метод обнаружения и сопровождения воздушных объектов по отраженным радиосигналам сторонних источников в пассивно-активных системах радиолокации [№3 за 2016 год]
Авторы: Батчев С.А., Зайцев А.Г., Талалаев А.Б., Тимаков Д.А.
Просмотров: 7748
В рамках проведенных исследований дается оценка уровня развития современных пассивно-активных систем радиолокации. Показано, что применение таких систем повышает эффективность контроля воздушного пространства и снижает его стоимость. В работе дано описание разработанного метода обнаружения и сопровождения воздушных объектов по отраженным радиосигналам сторонних источников в пассивно-активных системах радиолокации, основанного на измерении временной задержки между опорным и отраженным сигналами и относительной радиальной скорости контролируемого объекта. В отличие от известных подходов данный метод учитывает факторы, влияющие на качество обнаружения и определения траекторных характеристик воздушных целей, и позволяет расширить зону контроля воздушного пространства. В ходе проведенных исследований доказано, что основными факторами, снижающими эффективность работы системы, являются уровень подавления опорного сигнала в целевом канале и отраженного сигнала в основном канале, изменение формы отраженного сигнала, уровень мощности отраженных сигналов от местных неподвижных объектов. Предложены пути уменьшения влияния данных факторов, основанные на применении алгоритмов амплитудно-фазовой коррекции сигналов в приемных каналах и децимации цифровых потоков. Применение данных подходов сокращает время выполнения процедур и повышает соотношение сигнал/шум радиолокационного отклика от воздушного объекта. Для сравнения разработанного метода с известными методами проведены эксперименты по приему отраженных от реальных воздушных объектов сигналов. Представлены результаты данных экспериментально-теоретических исследований, подтверждающие эффективность разработанного метода. Предлагаемый к реализации метод может быть использован при разработке пассивноактивных комплексов радиолокации по сигналам сторонних источников для обнаружения и сопровождения целей с выдачей координатно-трассовой информации.

16. Метод организации информационного и программного обеспечения системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки [№3 за 2016 год]
Авторы: Сердюк А.И., Овечкин М.В., Корнипаев М.А., Щеголев А.В.
Просмотров: 8629
В статье описывается метод организации информационного и программного обеспечения автоматизированной системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки. Отмечено, что эффективность функционирования бизнес-процессов виртуальных предприятий, основанных на сложных процедурах управления и информационного обмена, обеспечивается весьма трудоемкой, выполняемой с использованием информационных и компьютерных технологий технической подготовкой производства, которая включает в себя конструкторскую, технологическую и организационно-экономическую подготовку производства. В этих условиях особую актуальность приобретают разработка и использование компьютерных средств для комплексной автоматизации системы технической подготовки производства – от разработки технологического процесса глубокой вытяжки, проектирования технологического инструмента, разработки управляющих программ для систем ЧПУ современного оборудования по его изготовлению до автоматизированного оформления конструкторской и технологической документации. На примере производства стальных баллонов высокого давления описаны компоненты, участвующие в автоматизированных процессах передачи информации о подготовке производства. Разработана и представлена схема эффективной организации информационного и программного обеспечения, состоящая из шести модулей, объединенных в четыре группы в зависимости от функционального назначения. Отмечено, что важным компонентом автоматизации производства вытяжных заготовок является программа DEFORM, использование которой на предприятии позволяет оценить форму заготовки на каждом шаге моделирования, определить возможность появления разрывов при свертке листовой заготовки, подобрать усилие вытяжки. Приведены формулы расчета количества вытяжек на основании степени деформации металла. Проиллюстрированы поэтапно сформированные модели вытяжных инструментов, экспортированные в программу КОМПАС-3D. Предложены пути дальнейшего развития метода, основанные на автоматизации изготовления вытяжного инструмента.

17. О некоторых проблемах предметной области поддержки принятия решений [№3 за 2016 год]
Автор: Тиханычев О.В.
Просмотров: 15201
В статье проанализировано существующее состояние описания предметной области систем поддержки принятия решений относительно как подходов к классификации таких систем, так и наличия их официального определения. Сделан вывод о том, что сложившаяся ситуация замедляет процессы создания и внедрения в практику управления систем поддержки принятия решений. С целью упорядочения предметной области проведено формализованное описание процесса принятия управленческих решений и введены понятия малого и большого циклов принятия решения. При этом под малым циклом понимается поиск оптимального решения в условиях заданной целевой функции и ограничений, под большим – поиск нетривиального решения, которое невозможно получить без модификации целевой функции или снятия части ограничений. На основе данного подхода предложено уточнить определение автоматизированной системы принятия решений и классификацию таких систем. В части уточнения классификации основным показателем в работе является деление по функционалу относительно реализуемого системой цикла принятия решения. В рамках новой классификации предложено взамен применяемого в настоящее время класса «относительно уровня пользователя» использовать класс «по функционалу», в состав которого включить информационные, расчетноинформационные и интеллектуальные системы. Данная классификация более полно соответствует современному пониманию автоматизированной системы поддержки принятия решений и позволит ускорить процесс внедрения таких систем в практику управления.

18. Об эффективности наследования таблиц в СУБД PostgreSQL [№3 за 2016 год]
Автор: Сорокин В.Е.
Просмотров: 14827
Одним из следствий расширения использования объектно-ориентированного программирования явилось дополнение реляционных СУБД объектными чертами. На кроссплатформенную свободно распространяемую в исходных кодах объектно-реляционную СУБД PostgreSQL возлагаются большие надежды в импортозамещении инфраструктурного ПО. В ней сочетаются классические для реляционных СУБД принципы ACID с поддержкой сложных типов данных и наследованием таблиц, востребованных при моделировании объектов в БД. При работе со встроенным в PostgreSQL сложным типом jsonb достигнута характерная для объектно-ориентированных СУБД производительность. Для случаев предпочтительного использования базовых и композитных типов данных при моделировании в БД объектов реализован механизм наследования таблиц. В статье проведен сопоставительный анализ этого механизма с наиболее известными методами объектно-реляционного преобразования. Планируемая разработчиками PostgreSQL, но еще не реализованная поддержка единой индексации физических таблиц одной иерархии наследования отмечается ими в качестве основного фактора, ограничивающего применение наследования таблиц ввиду отсутствия поддержки в них уникальной и ссылочной целостности и снижения производительности запросов. Предлагаемое в статье в дополнение к существующему механизму наследования таблиц создание одной общей таблицы для иерархии наследуемых таблиц позволяет обеспечить целостность данных. Эксперименты по выполнению различных запросов свойств объектов, моделируемых в БД по классической модели объектно-реляционного преобразования и по предлагаемому дополненному наследованию таблиц, подтвердили высокую эффективность последнего, что позволяет рекомендовать его для широкого применения, особенно с перспективой появления единой индексации иерархии наследуемых таблиц.

19. Обнаружение нарушений при многомерном статистическом контроле технологического процесса [№3 за 2016 год]
Авторы: Клячкин В.Н., Кравцов Ю.А.
Просмотров: 7807
Статистический контроль многопараметрического технологического процесса основан на использовании карты Хотеллинга. Как правило, критерием нарушения стабильности процесса является выход точки за контрольную границу карты. При этом иногда некоторые нарушения процесса карта не обнаруживает. Для повышения эффективности многомерного статистического контроля предлагаются два подхода. Первый основан на использовании специальных структур на карте Хотеллинга: вероятность случайного появления такой структуры соизмерима с вероятностью ложной тревоги, поэтому ее наличие на карте свидетельствует о нарушении процесса. В качестве структур специального вида рассмотрены тренд, цикличность, резкие скачки, приближение множества точек к контрольной границе или к оси абсцисс. Второй подход базируется на применении предупреждающей границы: попадание нескольких точек подряд между предупреждающей и контрольной границами также свидетельствует о нарушении процесса. Разработана программа, реализующая соответствующие алгоритмы поиска. Исходные данные включают количество контролируемых параметров процесса, количество наблюдений в выборке, количество выборок, результаты измерений. В зависимости от степени коррелированности параметров их можно объединить в группы и строить карты для каждой группы. Рассмотрен численный пример: контроль десяти параметров – диаметров крышки датчика аэродинамических углов. С целью выявления реакции различных модификаций карты Хотеллинга на возможные нарушения были смоделированы три типа нарушений: смещение среднего уровня процесса по одному из показателей, тренд процесса по всему подмножеству показателей и увеличение рассеяния данных по одному из контролируемых показателей. Показано, что нарушения, которые «не видит» обычная карта Хотеллинга, обнаруживаются предложенными методами.

20. Поддержка принятия решений при выборе лекарственных препаратов на основе метода анализа иерархии [№3 за 2016 год]
Авторы: Бутенко Д.В., Бутенко Л.Н., Большаков А.Л.
Просмотров: 8879
Статья посвящена решению проблемы безопасности применения лекарственных препаратов в аспектах повышения эффективности принятия клинических решений, снижения риска клинических ошибок и усиления обоснованности назначения препарата и его дозы. Суть проблемы состоит в том, что в современной фармакологической индустрии с огромным количеством однотипных лекарственных средств различных производителей, а также различного качества задача анализа множества препаратов с целью выбора наиболее безопасного из них является крайне сложной. По результатам проведенных предпроектных исследований описан ряд основных задач, которые должна решать автоматизированная система по данной проблематике. Разработана модель поддержки принятия решения для выбора наиболее безопасных лекарственных препаратов. Модель основана на методе анализа иерархии и позволяет учитывать индивидуальные особенности конкретного пациента. Показан обобщенный алгоритм выбора наиболее безопасного лекарственного средства. На этой основе разработана программная система.

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