Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 4 за 2013 год.

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

1. Cognitive measurements: the future of intelligent systems [№4 за 2013 год]
Авторы: Tarassov V.B., Svyatkina M.N.
Просмотров: 7800
This paper considers next generation intelligent systems based on measurements and knowledge discovery from sensor data. A comparison between measurement and expert estimation is made. Some sources and types of measurement uncertainty are elicited. Non-classical measurement concepts such as distributed measurements, intelligent measurements, soft measurements are discussed. Some fundamentals of granular measurements theory are formulated. A new concept of cognitive measurements as a hierarchical information granulation process based on the principle of «Measurement-Pragmatic Estimation» unity is proposed. A two-leveled architecture of cognitive measurements is considered. A logical-algebraic approach to data interpretation and analysis on the top level of cognitive measurements is developed. To implement cognitive measurements the notion of cognitive sensors equipped with granular pragmatics is introduced by taking multi-valued and fuzzy logics together with Peirce’s pragmatic maxima. Granular interpretations of multi-sensor data fusion are proposed. Both crisp and fuzzy logical pragmatics for individual sensors and their dyads are constructed using product lattices and bilattices.

2. Кластер высокой доступности программного комплекса автоматизации процедуры сбора данных [№4 за 2013 год]
Автор: Артёмов И.Ю.
Просмотров: 12108
Описывается архитектура кластера высокой доступности программной системы автоматизации процедуры сбора данных. Приводятся причины, в силу которых требуется повышение отказоустойчивости системы. Основное вни- мание уделено описанию компонентов, расположенных на серверной стороне и работающих в режиме отказоустойчивого кластера. Кроме того, приводятся способы распределения запросов между различными узлами отказоустойчивого кластера, позволяющие отказаться от использования центрального узла кластера. Предлагаемый метод заключается в том, что за перераспределение запросов между узлами отвечает клиентское программное обеспечение, которое осуществляет выбор доступного узла путем выполнения специальной процедуры, описанной в статье. В данном исследовании рассмотрены механизмы распределения пакетов между узлами внутри отказоустойчивого кластера, позволяющие проводить асинхронную репликацию данных даже в том случае, если один из узлов некоторое время был недоступен.

3. Коооперативный бионический алгоритм безусловной оптимизации [№4 за 2013 год]
Авторы: Ахмедова Ш.А., Семенкин Е.С.
Просмотров: 11901
Эвристические бионические стохастические алгоритмы оптимизации многоэкстремальных функций вещественных переменных, называемые стайными или роевыми, основанные на имитации коллективного поведения различных животных, продемонстрировали свою эффективность на всевозможных тестовых задачах и активно используются при решении практических задач. Основной проблемой применения этих алгоритмов является необходимость довольно точной настройки их многочисленных параметров, от которых существенно зависит эффективность оптимизации. Кроме того, заранее не ясно, какой именно алгоритм более всего подходит для решения конкретной задачи. В данной статье авторы предлагают подход, позволяющий значительно облегчить принятие решения при выборе алгоритма под задачу. Метод основан на коллективной работе бионических алгоритмов, в ходе которой они кон- курируют за общий ресурс и в то же время сотрудничают, передавая друг другу полезную информацию. В работе описывается предлагаемый метод кооперации, приводятся результаты оценки работоспособности метода на представительном множестве тестовых задач, а также результаты применения для настройки весовых коэффициентов нейронных сетей, решающих практические задачи классификации.

4. Формальные методы установления авторства текстов и их реализация в программных продуктах [№4 за 2013 год]
Автор: Батура Т.В.
Просмотров: 24598
В данной статье делается обзор методов установления авторства текстов. В ней также описаны наиболее известные программные системы для определения авторского стиля, ориентированные на русский язык, предпринята по- пытка произвести их сравнительный анализ, выявить особенности и недостатки рассмотренных подходов. Задачу атрибуции текста чаще всего решают с целью идентификации автора, исходя из того, что автор текста известен. При этом анализ синтаксического, лексико-фразеологического и стилистического уровней текста представляет наибольший интерес и наибольшую сложность. Экспертный анализ авторского стиля является трудоемким процессом, поэтому в работе уделяется внимание именно формальным методам атрибуции. В настоящее время для установления авторства текстов применяются подходы из теории распознавания образов, математической статистики и теории вероятностей, алгоритмы нейронных сетей, кластерного анализа и др. К проблемам, затрудняющим исследования в области атрибуции текстов, относятся выбор лингвостилистических параметров, характеризующих текст и стиль автора, и составление выборки эталонных текстов. Имеющиеся программные продукты не ориентированы на комплексное исследование и сравнение результатов, они применяются для разных задач анализа стилей текстов с использованием различных частотных признаков и различного тестового материала. Необходимо проводить дальнейшие исследования, направленные на поиск новых или совершенствование уже имеющихся методов атрибуции текстов. Не менее важным является осуществление экспериментов, цель которых – поиск характеристик, позволяющих четко разделять стили авторов, в том числе и на малых объемах выборки.

5. Отечественные суперкомпьютерные технологии экзафлопсного класса – необходимое условие обеспечения технологической конкурентоспособности России в XXI веке [№4 за 2013 год]
Автор: Бетелин В.Б.
Просмотров: 9812
Владение технологиями предсказательного суперкомпьютерного моделирования при разработке высокотехнологичной продукции в настоящее время является необходимым условием конкурентоспособности страны на высокотехнологичных мировых рынках. Эти технологии относятся к категории стратегических и недоступны на коммерческой основе. Именно данное обстоятельство определило опасное технологическое отставание России от мировых лидеров в авиационной, автомобильной, космической, энергомашиностроительной отраслях. Позиция нашей страны на мировом энергетическом рынке сегодня вполне значима. И именно эта позиция – основа ее экономической, военной и политической безопасности. Поэтому Россия должна выстроить такую стратегию технологического развития, чтобы удержать в третьем тысячелетии долю мирового энергетического рынка, достаточную для своего устойчивого социально-экономического развития. А это невозможно без создания отечественных технологий комплексного предсказательного суперкомпьютерного моделирования процесса извлечения и переработки углеводородов. Использование новейших технологий суперкомпьютерного моделирования в высокотехнологичном промышленном производстве и добыче углеводородов требует применения суперкомпьютеров производительностью порядка 1018 оп./с (экзафлопс) и, как следствие, разработки отечественных технологий создания таких суперкомпьютеров, новых физико-математических моделей, численных методов, расчетных схем и методик, а также новых технологий создания прикладных программных систем.

6. Разработка высоконадежных многопроцессорных модулей на базе высокоскоростных каналов RapidiO [№4 за 2013 год]
Авторы: Бобков С.Г., Еремин А.А., Кондратьева Н.В., Сердин О.В.
Просмотров: 8276
Рассматриваются общие подходы к созданию сбоеустойчивых к внешнему воздействию радиационных факторов и к экстремальным тепловым режимам эксплуатации высокопроизводительных модулей на базе современных систем на кристалле с технологическими нормами изготовления 180 и менее нанометров и их реализация в многопроцессорном модуле ЦП-РИО-64, созданном на базе микросхемы 1890ВМ6Я. В разработанном модуле используется новый аппаратно-программный способ достоверного исполнения программ и реализована распределенная система управления восстановлением. Модуль ЦП-РИО-64 относится к вычислительной технике и может быть использован для построения цифровых вычислительных комплексов, выполняющих в реальном масштабе времени прием по высокоскоростным каналам потоков данных RapidIO, первичную обработку сигналов (пространственно-временной спектральный анализ, формирование частотных диапазонов, фильтрацию, пороговое обнаружение), вторичную, третичную и общекомплексную обработку информации, включая решение задач отображения, консервации, документирования и управления на рабочих местах операторов, а также обмен данными с другими приборами и системами.

7. Энергетические затраты, быстродействие и проблема теплоотвода в микропроцессорах [№4 за 2013 год]
Авторы: Бобков С.Г., Мадера А.Г.
Просмотров: 11161
В статье проанализированы физические принципы энергетических затрат в современных микропроцессорах, часть потребляемой энергии которых расходуется на совершение необходимых операций, а другая, значительная ее часть, необратимо диссипируется в виде тепла. Переход существенной доли потребляемой электроэнергии в тепловую приводит к нагреванию микропроцессоров, обусловливая как уменьшение надежности и изменение статических и динамических электрических параметров микропроцессоров, так и выход их эксплуатационных характеристик за пределы допусков, приводя к отказам, неправильному срабатыванию и пр. В силу противоречивого характера требований, предъявляемых к росту быстродействия микропроцессоров при одновременном снижении энергетических затрат, вопросу взаимосвязи между электрическими параметрами микропроцессоров и протекающими в них тепловыми процессами уделяется особое внимание. Приводятся оценки перспектив различных физических принципов отвода тепла от микропроцессоров при различных мощностях их тепловыделения. Полученные зависимости показывают, что оценки значений мощностей потребления микропроцессоров с точки зрения принципиальных возможностей различных способов охлаждения по снижению температуры еще весьма далеки от своих предельных физических ограничений.

8. Модель автоматизированной системы управления качеством в многономенклатурном машиностроительном производстве [№4 за 2013 год]
Авторы: Бурдо Г.Б., Семенов Н.А., Сорокин А.Ю.
Просмотров: 11649
Показана актуальность создания автоматизированной системы управления качеством продукции на машиностроительных и приборостроительных многономенклатурных производствах. Обоснована необходимость управления качеством продукции на всех этапах жизненного цикла изделия. Подчеркнуто, что принципы функционирования системы управления качеством продукции определяются стандартами серии ИСО 9000. Приведена типовая схема этапов и стадий жизненного цикла изделия для машиностроительной продукции. Для выявления механизма обмена информацией и принятия решений в автоматизированной системе управления качеством продукции на многономенклатурном машиностроительном предприятии была разработана ее теоретико-множественная модель. Система управления качеством, функционирующая на предприятии, рассмотрена с точки зрения управления как сложная система, представляемая подсистемами трехуровневой иерархии. Первый уровень автоматизированной системы – управляющая подсистема, принимающая заключение о качестве продукции и общих мероприятиях по ее обеспечению. Подсистемы второго и третьего уровней определяют и управляют качеством продукции на этапах и стадиях жизненного цикла изделия. Рассмотрены структуры входных и выходных данных каждой подсистемой-оператором. Показано, что часть входных параметров определяется требованиями к качеству продукции. Оценке подлежит информация, разрабатываемая на каждом этапе и стадии жизненного цикла изделия. Учитывая специфику многономенклатурного машиностроения и условий проведения конструкторской, технологической подготовки и организации производства, анализируются лишь наиболее значимые с позиций качества информационные потоки. Указывается, что разработанная модель явилась основой для разработки алгоритмов и программных средств АСУ качеством продукции в многономенклатурном машиностроении.

9. Алгоритм проведения предпроектных исследований и моделирования информационных систем [№4 за 2013 год]
Авторы: Бутенко Д.В., Ананьев А.С., Бутенко Л.Н.
Просмотров: 18596
Предпроектное исследование является стратегическим этапом процесса проектирования объекта, по результатам которого принимается решение об уровне конкурентоспособности, перспективах развития, постановке задачи на проект, трудоемкости и целесообразности создания системы вообще. Существующие методы предпроектных исследований имеют высокую степень обобщения и практически никак не формализованы. Недостаток этих методов в том, что они рассматривают только конкретные единичные прототипы и направлены на поиск решения текущих проблем и устранение единичных недостатков конкретного прототипа. Таким образом, сделан вывод о необходимости создания новой когнитивной технологии предпроектных исследований с целью получения наиболее полной информации для этой стадии. В статье описан алгоритм проведения предпроектных исследований и моделирования информационных систем. Реализация данного алгоритма требуется для решения актуальной научной задачи повышения результативности предпроектной работы по созданию информационных и технических систем. Определен перечень базовых процедур, необходимых для проведения предпроектной работы на стадии концептуального проектирования информационных систем. Предлагаемая методика позволит повысить результативность процесса моделирования и предпроектной работы при создании информационных систем за счет реализации системного подхода к их анализу и синтезу.

10. Разработка программной среды поддержки анализа функциональной структуры систем в аспекте свойства целостности [№4 за 2013 год]
Авторы: Бутенко Д.В., Бугрий Р.С.
Просмотров: 8601
Одним из основополагающих и важных свойств систем является целостность, раскрытие функциональной структуры которой позволяет понять, насколько устойчива система. Структура должна быть представлена в виде бинарных оппозиций, отражающих противоположные структурные отношения между концептами функциональных элементов и подсистем. Ключевым моментом в построении бинарных оппозиций является использование инвариантных пар операций, предложенных Р. Коллером в своем авторском методе конструирования. На основании теоретических исследований разработана программная система анализа технических систем с позиции свойства целостности, которая состоит из трех модулей: конструктивно-функционального анализа, построения диаграммы Исикавы для детального рассмотрения контрарно-функциональных пар системы, построения отчета экспертной оценки системы с позиции свойства целостности.

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►