Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2018 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Прецедентная система поддержки принятия решений по делам об административных правонарушениях [№1 за 2018 год]
Авторы: Головнин О.К., Романова Е.А.
Просмотров: 7295
Описана разработанная прецедентная система поддержки принятия решений в процессе анализа административных правонарушений, поддерживающая возможность работы как через веб-интерфейс, так и с помощью настольного приложения. Система обеспечивает автоматизацию поддержки принятия решений и контроля процессуальных сроков, а также автоматизацию сбора, планирования и анализа информации, используемой в процессе производства по делам об административных правонарушениях. Система предназначена для организаций, уполномоченных возбуждать и рассматривать дела об административных правонарушениях. Разработан информационно-логический проект, описаны архитектура, программные модули и функциональные возможности созданной системы. Система обеспечивает формирование документов и отчетов, необходимых для ведения учета дел об административных правонарушениях. В ней реализован контроль процессуальных сроков производства, формируется календарь задач для каждого пользователя. Система обеспечивает поддержку принятия решений в процессе производства по делам об административных правонарушениях. В статье описана интегрированная математическая модель поддержки принятия решений на основе онтологической модели представления знаний и технологии Case-based reasoning поиска описания прецедентов (паттернов) решения подобных задач в базах знаний. Подход к рассуждению по паттернам, реализованный в системе, использует как общие знания предметной области, аналогичные ситуации и решения, так и специфические данные и выводы из конкретных ситуаций (паттернов). Решение по задаче принимается, исходя из аналогичной ситуации, имевшей место в прошлом, и принятого по ней решения. Ожидается, что применение научных и практических результатов, полученных по результатам выполнения работы, позволит повысить эффективность деятельности организаций, участвующих в процессе производства по делам об административных правонарушениях.

22. Прогнозирование аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла в условиях малого количества отказов [№1 за 2018 год]
Авторы: Шаханов Н.И., Варфоломеев И.А., Юдина О.В., Ершов Е.В.
Просмотров: 7080
В статье представлена модель прогнозирования аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла на основе алгоритма машинного обучения Random Forest при малом количестве прецедентов в обучающей выборке. Задача алгоритма машинного обучения – спрогнозировать нормальный сигнал для каждого тока электродвигателя, используя значения сигналов в текущий промежуток времени от остальных электродвигателей. Random Forest используется для построения моделей, прогнозирующих нормальную работу оборудования. Обучение модели проводится на данных, считанных с датчиков оборудования в период его эксплуатации, настройка модели осуществляется на данных о предыдущих отказах по натяжным устройствам. Для выявления отказов модель анализирует разность в показаниях фактического и прогнозного сигналов в каждый момент времени с выбранным интервалом. В статье описаны этапы построения данной модели, представлена схема агрегата полимерных покрытий и дана информация по настройке модели в ПО, специально разработанном для прогнозирования аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла. Разработан подход, который позволяет быстро и эффективно внедрять созданные модели прогнозирования на предприятии. Для быстрого переобучения модели на языке R и конвертации обученной модели в классы на языке C# (на котором разработано ПО) используется специальный скрипт-транслятор. Использование разработанной модели позволяет в автоматическом режиме эффективно следить за работой агрегата и информировать диспетчера ремонтного подразделения об обнаруженных аномалиях в работе электродвигателей.

23. Программная система для разработки многоязычного тезауруса [№1 за 2018 год]
Авторы: Кириллович А.В., Баширов А.М., Гатиатуллин А.Р.
Просмотров: 8247
Работа посвящена описанию нового инструмента для разработки двуязычного русско-татарского тезауруса. В статье перечислены требования, предъявляемые к реализации данного инструмента: поддержка выбранного формализма представления тезаурусных знаний, многоязычных тезаурусов, коллективной работы, возможность публикации тезауруса в облаке Linking Open Data, кроссплатформенность и свободная лицензия. Приводятся результаты анализа существующих редакторов онтологий общего назначения и специализированных редакторов тезаурусов, основанных на моделях SKOS, WordNet и РуТез: Protégé/WebProtégé, VocBench, PoolParty, iQvoc, SKOSEd, OMWEdit, WordNetLoom, GernEdiT, DEBVisDic, WordNet Editor, редактор тезауруса YARN и редактор тезаурусов РуТез. Показаны преимущества и недостатки этих редакторов. На основании этого объясняется выбор модели РуТез, а также разъясняется необходимость разработки собственного инструмента, удовлетворяющего всем предъявляемым требованиям. Предложен новый инструмент для разработки двуязычного тезауруса, реализованный в виде web-приложения, который имеет поддержку коллективной работы и функцию публикации тезауруса в облаке Linking Open Data (LOD). Описаны пользовательский интерфейс инструмента, а также его использование в режиме редактирования тезауруса. Отмечается возможность использования программного продукта для разработки не только русско-татарского тезауруса, но и тезаурусов других языков. Поставлены задачи для дальнейшего развития инструмента, среди которых доработка пользовательского интерфейса, включая расширенные возможности визуализации в виде графа, интеграция с электронными корпусами и дополнительными словарями, доработка модуля публикации в облаке LOD, создание универсального инструмента для разработки лексических ресурсов, основанных на онтологии Lemon, разработка средств для детального описания отдельных лексических единиц.

24. Программно-алгоритмическое обеспечение автоматизированной системы управления технологическими процессами с заданными параметрами продукта [№1 за 2018 год]
Авторы: Нийонсаба T., Павлов В.А.
Просмотров: 5028
В ходе большинства технологических процессов осуществляется приготовление какого-либо продукта, качество которого оценивается заданными значениями его параметров. Например, в процессе главного брожения рождается молодое пиво, готовность которого характеризуется содержанием в пивном сусле спирта, кислоты, щелочи, его экстрактивностью и т.д. Динамика изменения параметров продукта часто различна, а иногда и разнонаправлена, воздействие внешних факторов труднопредсказуемо, поэтому управление такими процессами является сложной научной задачей. Особенно сложно спрогнозировать значения параметров на заданное время, а также определить время окончания технологических процессов с учетом воздействия внешних факторов и управляющего воздействия АСУ технологическим процессом. В данной статье представлены разработанные авторами алгоритмы и модели, которые могут быть использованы в АСУ технологическим процессом с заданными параметрами продукта. Особое внимание уделено прогнозированию динамики изменения параметров продукта, поскольку от этого в значительной мере зависят качество продукта и время его приготовления. Впервые для управления технологическими процессами предложено использовать методы калмановской фильтрации. Авторами разработаны и представлены схема АСУ технологическим процессом на основе фильтра Калмана, алгоритмы и модели АСУ технологическим процессом и каждого входящего в нее блока. По каждому блоку приведены экранные формы пользователя и выводимая на отображение информация. Программа алгоритма реализована на языке высокого уровня С#.

25. Программное обеспечение АСУ тренажной подготовкой операторов эрготехнических радиоэлектронных средств [№1 за 2018 год]
Авторы: Допира Р.В., Дикарев В.А., Потапов А.Н., Пахомов В.С.
Просмотров: 6581
Баланс между продолжительностью обучения в открытой и традиционной формах зависит от адекватности компьютерных систем тренажа и возможностей средств телекоммуникации. Необходимо иметь в виду, что технические издержки средств телекоммуникации могут снижать адекватность компьютерных систем тренажа в сетевом исполнении. Основной причиной существования конфликта между оценками уровней обученности операторов на компьютерных системах тренажа и на штатной технике являются неучтенные навыки, обусловленные неадекватностью компьютерных систем тренажа по отношению к штатной технике, что приводит к возникновению конфликта определения учебных планов. В статье представлено ПО АСУ тренажной подготовкой операторов эрготехнических радиоэлектронных средств. Оно состоит из отдельных модулей, причем имеется возможность их наращивания и модернизации. ПО планирования тренажной подготовки операторов и оценки адекватности тренажеров позволяет по критерию минимума затрат формировать индивидуальные учебные планы подготовки операторов радиоэлектронных средств. Программа определения структуры системных отношений (Schedule TR) дает возможность автоматизировать анализ условий применения систем различного назначения и составлять индивидуальные учебные планы для конкретного специалиста. Программа оценки адекватности автоматизированной информационной системы освоения эрготехнического комплекса, имеющего иерархическую структуру построения (Adequacy TR), основана на дистанционном анкетировании с помощью средств телекоммуникации обучаемых, прошедших полный курс тренажной подготовки, в ходе которой совместно с компьютерными системами тренажа применялась штатная техника. Программа определения содержательных компонентов учебных упражнений и учебных планов разработана для автоматизации коррекции по выбранным операциям и уточненным радиочастотным условиям функционирования радиоэлектронных средств соответствующих содержательных компонентов учебного упражнения, а по выбранным средствам тренажа и определенному на каждом тренажном средстве количеству тренировок – коррекции соответствующих содержательных компонентов учебного плана в процессе подготовки операторов. Программа «Система оперативного объективного контроля действий операторов информационных комплексов УВД» обеспечивает оперативный объективный контроль действий операторов. Программа управления планированием тренажной подготовки специалистов эрготехнических систем («Информационная конфликтно-устойчивая автоматизированная система рационального планирования практической подготовки операторов радиоэлектронных объектов УВД») позволяет автоматизировать управление планированием тренажной подготовки операторов с использованием компьютерных систем тренажа.

26. Программные средства решения задач оптимизации размещения транспортных объектов на основе алгоритма кластеризации с проекцией [№1 за 2018 год]
Автор: Есипов Б.А.
Просмотров: 5301
Выбор оптимального расположения логистических центров является актуальной задачей для всех видов перевозок. Решение ее для реальных задач региона или страны приводит к математическим алгоритмам высокой сложности. В статье предлагаются математическая модель и новый метод решения задачи оптимального размещения логистических центров двухуровневой сети перевозок на основе применения математического аппарата кластерного анализа. При заданных геоинформационных параметрах производств-поставщиков, а также заданной топологии дорог, станций или других объектов транспортной инфраструктуры ставится задача оптимального выбора логистических центров. Для сети железных дорог логистическими центрами могут быть, например, контейнерные пункты. Критерием оптимизации является минимизация общего суммарного объема перевозок в тонно-километрах от производств до контейнерных пунктов. Для этого в качестве оптимизационной математической модели используется модель разбиения объектов на кластеры. Искомыми кластерами являются подмножества точек-производств со своими центрами – контейнерными пунктами. Поскольку центры кластеров обязательно должны находиться на железнодорожных станциях, предложен новый алгоритм кластеризации с проекцией. Исследованы возможности такого алгоритма кластеризации, названного k-means pro. Рассмотрена методика выбора количества центров (кластеров) по обобщенному экономическому показателю затрат на перевозки и создание логистических центров. Приведены примеры расчетов для предприятий и железных дорог Приволжского федерального округа на основе созданного ПО.

27. Программный комплекс для проектирования составов безобжиговых мономинеральных композитов [№1 за 2018 год]
Авторы: Петропавловская В.Б., Коровицын Д.А., Образцов И.В., Петропавловский К.С.
Просмотров: 7499
Представлены программный комплекс по управлению синтезом безобжиговых строительных композитов на основе мономинерального сырья и отходов промышленности композитов и отдельные программные продукты для проектирования составов и технологических параметров. В работе применен новый подход к проектированию сырьевых смесей строительных изделий, позволяющий сократить энерго- и ресурсозатраты при производстве путем организации производства гипсовых материалов, исключая наиболее затратные операции (технологические переделы) – обжиг сырья с целью получения вяжущего и термической обработки готовых изделий – их сушки. Использование такого производства, исключающего стадию получения минерального вяжущего из природного или техногенного сырья, позволяет значительно упростить технологический процесс получения строительных материалов, сократив при этом затраты на их производство, а также использовать в строительном производстве отходы от добычи и пиления природных каменных материалов, не пригодных по своим физико-механическим характеристикам для получения традиционных вяжущих веществ. Возможность получения безобжиговых материалов основана на использовании механизма негидратационного твердения двуводного гипса. Для этого необходимо обеспечивать подбор оптимального гранулометрического состава с возможностью оперативного управления корректирующими и предупреждающими действиями. Эффективность процесса определяется организацией лимитирующего этапа ‒ процесса проектирования, представляющего собой решение сложной многокритериальной задачи, а также установлением обратных связей – контроля и анализа информации на соответствующих этапах технологического процесса. Комплекс по проектированию предполагает использование отдельных программных продуктов, необходимых для определения характеристик структуры системы негидратационного твердения, подбора требуемого гранулометрического состава сырьевой смеси и оптимальной влажности пресс-порошка, назначения технологических режимов на основе прогноза свойств готового продукта.

28. Разработка модели имитации значений технологических параметров гидроагрегата для тренажера оперативного персонала [№1 за 2018 год]
Авторы: Никулина А.В., Зеленко Л.С.
Просмотров: 6075
Тренажерная подготовка оперативного персонала гидроэлектростанций (ГЭС) – одна из наиболее эффективных форм профессионального обучения, поскольку она позволяет формировать навыки управления технологическими процессами как в нормальных, так и в аварийных условиях. Программный тренажер дает возможность максимально реалистично воссоздавать ход технологического процесса, включая индикацию, блокировки, логику работы реального оборудования. Это особенно важно для операторов ГЭС, деятельность которых связана с восприятием большого объема информации. В статье рассмотрены требования к тренажеру оперативного персонала ГЭС и сценарии обучения. Приводятся примеры регистрируемых технологических параметров гидроагрегата и соответствующие им линии трендов. Цель авторов – разработка модели гидроагрегата, позволяющей имитировать все режимы его работы и изменять значения его технологических параметров в интервалах, соответствующих реальным. Предложено рассматривать построение имитационной модели гидроагрегата как задачу восстановления регрессии, в качестве способа ее решения выбран механизм искусственных нейронных сетей. С помощью этого механизма можно моделировать сложный вид связей между технологическими параметрами гидроагрегата и определять будущие значения этих параметров с большой точностью. Кроме того, искусственная нейронная сеть хорошо обучается на реальных исторических данных, полученных из системы управления гидроагрегата. Для моделирования параметров разработан программный модуль, в котором для группы из n выбранных для сценария входных параметров строится n трехслойных нейронных сетей с прямой передачей сигнала, то есть моделируется зависимость каждого из n параметров от остальных (n–1) параметров. В статье приведены реализованные в модуле функции и сценарии.

29. Разработка онтологической модели учебного курса для систем электронного дистанционного обучения [№1 за 2018 год]
Авторы: Шумская Е.А., Зеленко Л.С.
Просмотров: 8862
В информационное образовательное пространство «Школа информатики СГАУ» входят несколько информационных систем, в том числе две системы электронного дистанционного обучения, которые построены на разных технологиях (одна разработана на базе LMS Moodle, другая на технологии виртуальных миров). Обе системы предназначены для изучения одного и того же учебного материала, отличаются только формой представления материала. Структура учебного курса в системах также во многом идентична: содержание курса представлено в виде дерева, корень дерева распадается на темы, состоящие из лекций и тестов; лекции разбиваются на параграфы, каждый из которых может включать иллюстрации; тесты состоят из вопросов с различным количеством вариантов ответа. Авторами было разработано ПО, позволяющее синхронизировать содержание учебного контента двух систем, но его применение на практике оказалось достаточно трудоемким. Настоящая статья раскрывает один из способов решения проблемы совместного использования учебного контента данными системами электронного дистанционного обучения, он основан на использовании онтологической модели учебного курса. Проводится обзор литературы, посвященной применению онтологических моделей в дистанционном обучении, предлагается собственная онтологическая модель учебного курса, разработанная с использованием открытого редактора онтологий и фреймворка для построения баз знаний Protege. Онтологии, построенные в Protege, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema. В статье также приведена схема работы сервиса, основанного на базе знаний. Реализация онтологической модели учебного курса и ее интеграция в информационное образовательное пространство «Школа информатики СГАУ» позволят повысить эффективность разработки учебных курсов и использования образовательного контента.

30. Разработка программного комплекса для учета лабораторных животных [№1 за 2018 год]
Авторы: Фурта Е.Ю., Шабалина И.М.
Просмотров: 3844
Исследования в области молекулярной генетики связаны с накоплением и хранением значительного объема данных, получаемых в ходе проведения экспериментов и предназначенных для дальнейшего анализа и обоснования результатов. В настоящее время развиваются глобальные проекты и ресурсы для хранения и обработки результатов секвенирования генома, предоставляющие данные и результаты исследований широкому кругу пользователей. Тем не менее, прежде чем публиковать информацию, используя глобальные ресурсы, каждое отдельное исследование требует подбора форматов хранения данных и ПО для их обработки, учитывающих уникальные особенности проводимых экспериментов. При работе с живыми организмами на уровне лаборатории требуется организовать учет животных с соблюдением норм и стандартов, действующих в этой области. Реализуемая для этих целей программная система должна соответствовать задачам проводимых исследований, давать возможность всестороннего анализа данных и формирования отчетов. В статье описывается программная система учета лабораторных животных, реализованная для лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета Петрозаводского государственного университета. Помимо хранения данных о животных, в системе реализованы методы хранения и визуализации родословной каждого животного, что позволяет отследить изменения его генотипа в нескольких поколениях. Предлагаемая система дает возможность проведения анализа выживаемости животных и статистической обработки данных генотипирования. В ней реализованы справочники, журнал учета лабораторных животных, отчеты. Система имеет централизованное хранилище данных и удобный пользовательский веб-интерфейс. В настоящее время программная система внедрена в эксплуатацию, БД содержит данные более чем о 5 000 животных.

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