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

Публикационная активность

(сведения по итогам 2021 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,441
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,408
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,704
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,417
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,382
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 9837
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 149
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 384
Десятилетний индекс Хирша: 71
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2021 год: 151
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2021 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 6

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2021 гг. на сайте РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

4
Ожидается:
25 Декабря 2022

Статьи из свежего выпуска

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

1. Тренажер для реабилитации пациентов с проблемами  мобильности руки, построенный с использованием   технологий виртуальной реальности [№3 за год]
Авторы: Аглямов Ф.Р., Кугураков В.С.
Просмотров: 1064
Рука – одна из самых важных частей человеческого тела, травмы которой серьезно влияют да-же на обычную деятельность. Поэтому восстановление функций и подвижности руки является од-ной из самых сложных проблем, решение которой необходимо для обеспечения нормальной по-вседневной жизни человека. Предметом настоящего исследования является аппаратно-программный тренажерный комплекс для реабилитации пациентов с нарушениями подвижности руки, построенный с использованием технологии виртуальной реальности. Актуальность этой темы обусловлена высоким уровнем заинтересованности и мотивированности пациента, что потенциально может повысить интерес и эффективность реабилитационных процедур. Проанализированы современные методы моделирования движения, а также оценены возможности применения технологии виртуальной реальности для реабилитации и отслеживания изменения двигательных функций пациентов с проблемами когнитивного характера. Результатами проведенного исследования стали прототип перчатки и программное обеспечение для сбора информации о степени сгиба пальцев, а также комплекс упражнений для пациента и записи прогресса реабилитации для дальнейшего анализа. Представлен возможный вариант архитектуры интеграции считывающей перчатки с современными VR-системами. Названные результаты практически использованы в экспериментальном методе реабилитации, апробированном в медицинской практике. Приведены дальнейшие планы развития этого метода и расширения его функционала.

2. Использование частичной параллелизации для триангуляции двумерных областей [№3 за год]
Авторы: Бикбулатов Т.Х., Тумаков Д.Н.
Просмотров: 765
Триангуляция произвольной области является одной из фундаментальных задач вычислитель-ной геометрии. Классические подходы к триангуляции, например, триангуляции Делоне, дают треугольники, которые имеют достаточно широкий диапазон изменения значений их углов. Одна-ко для ряда задач необходимо, чтобы полученные треугольники обладали более конкретными свойствами. В работе предложен алгоритм триангуляции областей сложной геометрии с учетом заранее заданных ограничений на минимальные значения углов и максимальные длины сторон полученных треугольников. Алгоритм состоит из трех основных этапов. Первый этап принимает на вход набор точек, задающих границу фигуры, и формирует из них начальное разбиение на подобласти, генерируя точки для дальнейшей триангуляции. Такая генерация для каждой подобласти проводится совершенно независимо, что позволяет достичь максимального ускорения при распараллеливании (нагружая все логические ядра процессора с технологией hyper-threading). Затем фигура триангулируется алгоритмом «разделяй и властвуй». Здесь наибольшая производительность достигается при числе потоков, равных числу физических ядер процессора. На последнем этапе произведено уточнение параметров треугольников на основе алгоритма Рупперта. В силу специфики алгоритма последовательный код является оптимальным на этом этапе. Все этапы параллелизации реализованы с использованием технологии OpenMP на языке C++. Показаны численные результаты, характеризующие прирост производительности вычислений для различного числа потоков в зависимости от размерности задачи.

3. Решение задачи дифракции электромагнитной волны на экранах произвольной формы с использованием технологии CUDA [№3 за год]
Авторы: Гиниятова Д.Х., Маркина А.Г.
Просмотров: 760
Рассмотрен алгоритм решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на экранах произвольной формы с применением технологии параллельного программирования CUDA. Задача сформулирована в виде интегро-дифференциального уравнения. Ее численное решение условно разделено на три этапа. На первом этапе построена треугольная сетка, покрывающая поверхность исходной области. На основе этой сетки сформирован массив так называемых RWG-элементов (пар треугольников с общим внутренним ребром) и вычислены дополнительные гео-метрические характеристики. На втором этапе вычислены элементы матрицы моментов и столбца правой части системы линейных алгебраических уравнений, для решения которой на третьем этапе применен метод моментов. В качестве базисных и пробных функций использованы RWG-функции. Для построения соответствующих RWG-элементов на GPU разработан простой и быстрый алгоритм триангуляции области с произвольной границей. Представлены численные результаты решения задачи дифракции для экрана канонической (квадратной) формы и правильного восьми-угольника с разным уровнем дискретизации области. Полученные значения хорошо согласуются с результатами прежних исследований. Проведен сравнительный анализ времени выполнения последовательного и параллельного алгоритмов, который показал, что применение технологии CUDA существенно ускоряет решение задачи дифракции электромагнитной волны на плоских металлических экранах произвольной формы. При заполнении матрицы моментов максимальное 20-кратное ускорение достигнуто при количестве RWG-элементов, превышающем 2 500.

4. Истинные и фиктивные собственные значения системы граничных интегральных уравнений Мюллера [№3 за год]
Авторы: Кетов И.В., Октябрьская А.О., Спиридонов А.О., Карчевский Е.М.
Просмотров: 680
Теоретически и численно исследован спектр нелинейной задачи на собственные значения системы граничных интегральных уравнений Мюллера. В общем случае собственные значения этой задачи распадаются на два множества – множество истинных собственных значений, соответствующих исходной задаче на собственные значения оператора Гельмгольца, и множество фиктивных собственных значений, которые соответствуют так называемой вывернутой наизнанку задаче. Поэтому важно определить условия, при которых исходная задача на собственные значения оператора Гельмгольца на плоскости и соответствующая задача для интегрального оператора будут спектрально эквивалентны. Исходная задача на собственные значения оператора Гельмгольца сведена к нелинейной задаче на собственные значения системы граничных интегральных уравнений Мюллера. Решения исходной задачи и задачи, вывернутой наизнанку, найдены методом разделения переменных. Решение системы граничных интегральных уравнений Мюллера построено методом Галеркина. Сформулирована и доказана теорема эквивалентности для исходной задачи на собственные значения оператора Гельмгольца и системы граничных интегральных уравнений Мюллера. Численно проверено, что спектр нелинейной задачи на собственные значения системы граничных интегральных уравнений Мюллера, помимо истинных собственных значений, содержит фиктивные. Определен диапазон, который состоит только из фиктивных собственных значений, и показано, что эти фиктивные собственные значения явно отделены от истинных собственных значений. Доказанная теорема эквивалентности дает теоретическое обоснование применимости метода граничных интегральных уравнений Мюллера. Разработанные компьютерные программы могут быть непосредственно использованы при моделировании микродисковых лазеров.

5. Структуризация сущностей естественного текста с использованием нейронных сетей для генерации трехмерных сцен [№3 за год]
Авторы: Козар Б.А., Кугуракова В.В., Сахибгареева Г.Ф.
Просмотров: 887
Предметом настоящего исследования является автоматизация с помощью нейронных сетей процесса сборки трехмерной сцены, которая может быть использована как для генерации по текстовому описанию трехмерных сцен или локаций в компьютерных играх, так и для подготовки секвенций трехмерных синтетических данных. Эта тематика актуальна для разработки трехмерной графики, в том числе для интерактивных проектов – игр, тренажеров, AR/VR-приложений. В результате анализа и сравнения результатов, полученных в ряде известных выполненных проектов, выделены те технологии и программные библиотеки, которые позволяют эффективно достичь поставленной цели – предоставить быструю сборку трехмерных сцен, наполненных объектами, согласно текстовому описанию. Благодаря синтезу лучших решений удалось создать оптимальную концепцию, которая позволяет добиться быстрого и качественного результата при верно сформулированных правилах по выстраиванию геометрических отношений между объектами сцены. Сформированы перечень требований к проектируемому инструменту и его архитектура. Входными данными для применения этого инструмента является текст на естественном языке, выходными – сцена с объектами, соответствующими использованному описанию. Основным достигнутым результатом стал готовый программный инструмент для Unreal Engine, разработанный на основе нейронной сети nlp-ue4 и набора библиотек tensorflow, nltk, pandas, gensim, h5py. Готовность инструмента оценена как прототипное решение, которое можно инте-грировать в этап черновой сборки интерактивных проектов с трехмерной графикой. Для объективной оценки эффективности созданного инструмента проведены эксперименты, которые доказали, что его применение даже в текущей версии значительно сокращает время разработки, а также не требует наличия у пользователя навыков программирования или создания трех-мерной графики. Обсуждены также перспективы развития исследований.

6. Фильтрационная модель и параллельные вычисления характеристик кровотока в системе кровообращения при наличии закупоривающего кольцевого тромба [№3 за год]
Авторы: Конюхов В.М., Храмченков М.Г., Конюхов И.В.
Просмотров: 727
На основе общих уравнений фильтрации выполнено математическое описание течения крови в системе кровообращения при наличии тромба пористой структуры, сформировавшегося на стенке кровеносного сосуда, с учетом движения флюида внутри тромба и его разрушения под действием гидродинамических сил. В модели учтено, что изменение внутренних нагрузок, возникающих в материале тромба, приводит к формированию неоднородного распределения проницаемости, которая является функцией пространственных координат и времени. В предположении симметричности тороидальной формы тромба рассмотрена плоская двумерная задача в поперечном разрезе сосуда и тромба. Для решения поставленной задачи использованы конечно-разностные методы и разработаны итерационные алгоритмы с применением технологий параллельных вычислений. Распараллеливание расчетов проведено также при визуализации гидродинамических характеристик потоков. Численная и алгоритмическая модели реализованы в программном комплексе, который позволяет проводить вычислительные эксперименты с одновременной визуализацией их результатов. Про-веден анализ влияния формы и структуры кольцевого тромба, образовавшегося у стенки кровеносного сосуда, на основные гидродинамические характеристики, определяющие вероятность отрыва тромба от стенки. Показано, что наиболее опасными являются тромбы с острым углом наклона между внешней границей тромба и стенкой сосуда. Это обусловлено двумя факторами: возникающим вращательным моментом сил, стремящихся оторвать передний край тромба от стенки сосуда, и локальным градиентом давления у основания сгустка, значительно превышающим градиент давления в сосу-де вне тромба. При этом проницаемость тромба влияет на общий перепад давления и максимальный градиент давления, но практически не изменяет направление потока жидкости в кровеносном сосуде.

7. Удаленное управление роботизированным устройством с использованием технологий виртуальной реальности [№3 за год]
Авторы: Кугуракова В.В., Хафизов М.Р., Кадыров С.А., Зыков Е.Ю.
Просмотров: 827
Предметом исследования является возможность телеуправления роботизированным устройством с использованием технологии виртуальной реальности (VR). Данная концепция разрабатывается с целями создания более нативного способа удаленного управления устройством, а также более удобной передачи изображения для оператора, что особенно актуально в экстремальных ситуаци-ях. Дан анализ технологий интеллектуальных систем управления и рассмотрены примеры реализации использования технологий виртуальной реальности в телеробототехнике, благодаря чему выделены общая структура системы удаленного управления и основные проблемы, стоящие в рамках реализации настоящего проекта. На основе проведенного анализа разработана и реализована универсальная программно-аппаратная платформа телеуправления на платформе Unity. Представлена архитектура приложения и рассмотрены требования, изначально предъявляемые к нему, с целью обойти ограничения беспроводного канала связи в задаче управления роботом в реальном времени при помощи VR-гарнитур. Реализована система управления выбором направления перемещения роботизированной единицы с использованием при этом одного из VR-контроллеров. Подробно рассмотрены реализованные алгоритмы получения качественного стереоскопического зрения в устройствах виртуальной реальности и методика синхронизация удаленного поворота стереопары, а также описана система передачи команд. Проведены эксперименты по использованию реализованной системы для проверки соответствия ее необходимым требованиям с целью получения надлежащего качества. Измерено время отклика системы и произведена минимизация задержек в канале связи. Разработанное программное обеспечение для телеуправления роботизированной единицей при помощи гарнитуры виртуальной реальности обеспечивает возможность устойчивого теле-управления удаленной роботизированной техникой.

8. Применение технологии CUDA для обучения нейронной сети Кохонена [№3 за год]
Авторы: Латыпова Д.С., Тумаков Д.Н.
Просмотров: 862
Проведена кластеризация данных, содержащихся в обучающих выборках – базах данных MNIST и Fashion MNIST. Для кластеризации использована нейронная сеть Кохонена с евклидовой метрикой при оценке расстояний. Для каждой рукописной цифры (MNIST) и каждого типа предметов обихода (Fashion MNIST) определено оптимальное количество кластеров (не более 50). Обучение нейронной сети распараллелено на графическом устройстве NVidia с использованием технологии CUDA. Для каждой цифры приведены результаты, иллюстрирующие сравнение времен работы процессора и графического процессора. Как для цифр, так и для типов предметов обихода сделан вывод о 17-кратном ускорении параллельных вычислений над последовательными на игровом ноутбуке начального уровня. Тестовые выборки из тех же баз данных использованы для проверки правильности построения кластеров. Как для последовательного, так и для параллельного обучения сделан вывод о том, что векторы из тестовой выборки принадлежат правильному кластеру с вероятностью более 90 % в случае рукописных цифр. Кроме того, для каждой цифры и каждого типа предметов обихода вычислены F-меры для оценки попадания объектов в свои кластеры. Показано, что последовательная и параллельная кластеризации дают близкие результаты. Наилучшие значения F-меры получены для цифр 0 и 1 (F-среднее значение равно 0,974), в то время как худшее значение (0,903) получено для цифры 9. Для данных Fashion MNIST лучшее значение F-меры (0,96) получено для типа «Брюки», а худшее (0,34) – для типа «Рубашка». Несмотря на большие разбросы для значений F-метрик двух рассмотренных баз данных, отличия результатов кластеризации минимальны. Так, для MNIST максимальное отличие F-меры составляет поряд-ка 0,01, а для Fashion MNIST – около 0,04.

9. Методика упрощения таск-трекинга в проектах игровой индустрии [№3 за год]
Авторы: Шараева Р.А., Кугуракова В.В., Селезнева Н.Э.
Просмотров: 779
Разработка компьютерных игр отличается от ‎традиционной‎ разработки проектов в сфере информационных технологий, главным образом, высокой степенью креативности процессов, что необходимо учитывать при применении методов программной инженерии. Темой настоящего исследования стали изучение особенностей автоматизации процессов управления проектами, а также разработка инструмента для управления задачами (таск-трекинг), воплощающего методики и рекомендации, сформированные для игровой индустрии. Для качественных формулировки цели и постановки задач проанализированы актуальные научные источники, в результате выделен ряд функций, необходимых для командных таск-трекеров: присвоение сотруднику роли или задачи, создание зависимых задач, диаграмма Ганта, доступ сотрудника к информации о связанных задачах, распространение ссылок и документов, создание повторно используемых шаблонов. По результатам проведенного исследования представлена методика, которая упрощает работу менеджера проекта с точки зрения ведения задач. Разработанный подход предполагает создание следующих возможностей: автоматическое распределение задач исполнителям (в соответствии с направлением их деятельности), автоматическое создание дубликатов и настройка зависимости задач, автоматическая передача артефактов зависимым задачам, генерация шаблона проекта по брифу – опросному листу с ключевыми аспектами проекта. На примере управления процессом разработки приложениями с дополненной реальностью было показано, что полученные результаты актуальны для разработки интерактивных, геймифицированных проектов. Для проверки эффективности этих результатов сформированные практические приемы были интегрированы в систему с открытым исходным кодом (LeanTime). Предложенный подход показал сокращение времени решения управленческих задач более, чем на 20 %, а в случае потребности в множестве новых шаблонов сокращение может превысить 40 %. Созданный веб-инструмент можно использовать в качестве инструмента автоматизации процессов разработки в любых узкоспециализированных ИТ-направлениях.

10. Прогнозирование на основе искусственной нейронной сети второго поколения для поддержки принятия решений в особо значимых ситуациях [№3 за год]
Авторы: Пальчевский Е.В., Антонов В.В., Еникеев Р.Р.
Просмотров: 881
Специализированные модели систем, реализованные на основе поддержки принятия решений с помощью искусственного интеллекта для воспроизведения, прогнозирования и предотвращения последствий исключительных ситуаций, становятся все более популярными. Под такие ситуации и состояния подпадают и паводки. Исходя из этого появляется задача прогнозирования исключительной ситуации на примере подъема уровней воды на стационарных гидрологических постах. Для решения данной проблемы предложена система поддержки принятия решений для прогнозирования уровней подъема воды, основанная на нейросетевом анализе ретроспективных дан-ных с целью расчета значений уровней воды на пять дней вперед. За основу самой искусственной нейронной сети берется свободно распространяемая библиотека программ машинного обучения TensorFlow. В качестве обучения применен измененный метод обратного распространения ошибки. Основным отличием метода является добавление коэффициента повышения скорости обучения искусственной нейронной сети. Был проведен анализ эффективности предлагаемого решения в рамках прогнозирования паводковой ситуации. Он показал высокую точность при расчетах прогнозных значений уровней воды: разница между реальными и спрогнозированными значениями составила 2,10 %. Это позволит специализированным службам заблаговременно осуществлять противопаводковые мероприятия. Таким образом, информационное сопровождение во время особых ситуаций – это абсолютный показатель качества данных, позволяющий вырабатывать и принимать решения в рамках прогнозирования возможных критических ситуаций и недопущения перевода состояния системы управления территорией в критическое.

| 1 | 2 | 3 | Следующая →