Программные продукты и системы

Статьи из свежего выпуска

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Риск-ориентированный подход к проектированию системы антитеррористической защищенности образовательных учреждений [№1 за год]
Авторы: Колодкин В.М., Варламова Д.М., Шакиров А.Д.
Просмотров: 244
В работе представлен авторский проблемно-ориентированный программный комплекс для компьютерного прогнозирования последствий террористических атак на образовательные учреждения. Одним из основных инструментов прогнозирования является математическое моделирование. В рамках комплекса моделируется динамика развития антагонистического конфликта между нарушителем (террористом) и реципиентами риска в здании образовательного учреждения. При построении программного комплекса использована новая концепция противодействия террористической атаке. Ее особенностью является противодействие террористической атаке со стороны реципиентов риска, которое выражается в движении людских потоков в зоны безопасности по безопасным траекториям в здании. В рамках программного комплекса поддерживается интеграция данных пространственно-информационной модели здания, характеристик модели нарушителя и управляемого движения людских потоков в условиях чрезвычайных ситуаций. Пространственно-информационная модель здания создается в отечественной BIM-системе Renga. Топологический граф, отвечающий топологической модели здания, строится специализированным плагином, созданным средствами Renga. Преимуществом авторского программного комплекса является автоматический режим проектирования реакции реципиентов риска на действия нарушителя. Режим обеспечивает минимизацию ущерба. При проектировании учитываются характеристики инженерно-технической системы защиты учреждения. Оригинальность программного комплекса заключается в обеспечении процесса проектирования безопасных путей движения людских масс в режиме реального времени развития чрезвычайной ситуации. Поддержка режима реального времени предоставляет принципиальную возможность построения на базе проблемно-ориентированного программного комплекса системы поддержки принятия решений. Практическая значимость комплекса обусловлена также возможностью его использования в качестве тренажера для подготовки лиц, отвечающих за комплексную безопасность образовательных учреждений в условиях чрезвычайных ситуаций. В работе показано применение программного комплекса для целей ранжирования образовательных учреждений по уровню антитеррористической защищенности.

12. Синхронный режим распределенных вычислений при непрерывном выполнении блоков ограниченного числа копий программного ресурса [№1 за год]
Авторы: Павлов П.А., Коваленко Н.С.
Просмотров: 366
При создании многопроцессорных распределенных вычислительных систем особую актуальность приобретают задачи построения и исследования математических моделей организации взаимодействия процессов, конкурирующих за программный ресурс. В связи с этим интерес представляют задачи распределенных вычислений, связанные с получением математических соотношений, которые могут иметь как прямой, так и обратный характер. При постановке прямых задач условиями являются значения параметров многопроцессорной системы, а решением – минимальное общее время реализации заданных объемов вычислений. Постановка обратных задач сводится к расчету характеристик многопроцессорных систем, поиску критериев эффективности и оптимальности организации выполнения множества распределенных конкурирующих взаимодействующих процессов. При построении и исследовании математических моделей и задач оптимальной организации распределенных процессов широко применяется аппарат теории графов, линейных диаграмм Ганта, теории расписаний, комбинаторной оптимизации, алгебры матриц и др. В работе построена математическая модель распределенных вычислений, решены задачи нахождения минимального времени выполнения неоднородных процессов, конкурирующих за использование ограниченного числа копий программного ресурса в синхронном режиме в случаях неограниченного и ограниченного параллелизма по числу процессоров многопроцессорной системы. При этом использованы идеи структурирования программного ресурса на линейно-упорядоченные блоки с их последующей конвейеризацией по процессам и процессорам многопроцессорной системы.

13. Система распознавания, отслеживания и описания поведения муравьев на видеозаписи, сделанной в полевых условиях [№1 за год]
Авторы: Московская Е.Д., Бургов Е.В., Московский А.Д., Гревцова Н.А.
Просмотров: 406
Статья посвящена разработке системы распознавания, отслеживания и оценки количественных характеристик поведения муравьев на видеопоследовательностях. Подобное ПО необходимо для биологических исследований, а конкретно – для изучения муравьев (мирмекология). Текущая версия системы ориентирована на расчет динамической плотности особей на территории – количества рабочих муравьев в заданной области за минуту. Рассматриваются видеозаписи, сделанные в полевых условиях на искусственной размеченной поверхности, для определения динамической плотности особей на территории. Для распознавания отдельных особей использован нейросетевой детектор, определяющий положение и ключевые точки муравья, соответствующие его голове и брюшку. По ключевым точкам рассчитывается ориентация объекта в пространстве. Точность определения границ изображений муравьев составила 92 %, а ошибка определения ориентации – 0.4 радиана. За счет определения ориентации объекта для решения задачи отслеживания используется расширенный фильтр Калмана, который учитывает ее в прогнозировании движения. Для решения задачи соотношения данных был применен критерий минимального времени перемещения муравья. Траектории движения муравьев, полученные в процессе работы системы, используются для расчета динамической плотности в произвольной области. Для отсеивания ложноположительных срабатываний детектора в системе отслеживания применяются разработанные эвристики. Благодаря используемым алгоритмам удалось добиться автоматического подсчета динамической плотности с точностью, не уступающей обработке видеозаписи человеком. Полученные результаты позволят значительно облегчить работу мирмекологов с видеозаписями, заменив человеко-часы более дешевыми машино-часами. В дальнейшем система может быть дополнена блоками определения других количественных характеристик движения животных.

14. Структура сетевой многоуровневой компьютерной модели в формате метода компонентных цепей для реализации сетевых виртуальных лабораторий [№1 за год]
Авторы: Болденков А.С., Ганджа Т.В., Дмитриев В.М.
Просмотров: 469
В статье представлены проектирование архитектуры и принцип работы распределенной компьютер-ной лаборатории для дистанционного моделирования физических процессов, а также применение инструмента для дистанционного обучения с использованием веб-технологий. Компьютерная модель формируется в формате метода компонентных цепей, обеспечивая гибкость в процессе моделирования. Ее структура, основанная на методе многоуровневого компьютерного моделирования, включает в себя визуальный уровень, на котором расположены средства визуализации и используется интерактивное взаимодействие, логический уровень, где находится непосредственно сам алгоритм проведения эксперимента, и объектный уровень, содержащий модель исследуемого объекта в формате компонентной цепи с подключенными моделями исполнительных и измерительных устройств. Архитектура предполагает наличие клиент-серверного соединения для обмена данными по сети Интернет. Предлагается разработать кроссплатформенное приложение, представляющее собой веб-конфигуратор, включающий библиотеку визуальных компонентов (цифровой индикатор, стрелочник, бегунок и т.д.). Для реализации сетевого взаимодействия между сервером и клиентскими приложениями используются специальные сетевые компоненты Приемник и Передатчик. Для соединения клиентских и серверной частей сетевой компьютерной модели использованы компоненты, разработанные в рамках развития отечественной среды моделирования МАРС. Практическая значимость предлагаемого решения заключается в организации многопользовательских сетевых виртуальных лабораторий и в уникальном объединении дистанционного обучения и компьютерного моделирования, что значительно упрощает процесс обучения и повышает его эффективность. Представленная структура подходит и для реализации сетевых многопользовательских тренажеров при подготовке специалистов различных технических направлений, и для проведения дистанционных экспериментов с использованием одного физического тестового стенда.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2