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

Авторитетность издания

ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

2
Ожидается:
16 Июня 2024

Статьи из выпуска № 3 за 2014 год.

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

1. Адаптивная система управления содержанием оксида кремния в шлаках при переработке медно-никелевых руд [№3 за 2014 год]
Авторы: Фомичева С.Г., Конев А.В.
Просмотров: 7249
В данной статье представлены результаты проектирования автономных адаптивных регуляторов на базе нейро-нечетких сетей, используемых для балансировки содержания оксида кремния в шлаках при переработке медно-никелевых руд в медные и никелевые катоды. Показано, что, являясь высокоинерционными, данные металлургические процессы требуют двухуровневой системы регулирования – грубой и точной регулировки. При этом точная регулировка может адекватно выполняться нейро-нечеткими модулями в полностью автоматическом режиме, снижая операционную нагрузку на действия технолога-диспетчера, причем управляющие воздействия автономного адаптивного регулятора позволяют обеспечить более высокую точность балансировки по сравнению с ручным управлением. Приведена структура гибридной нейро-нечеткой сети, на основе которой разработан адаптивный регулятор. Показаны выявленные нечеткие тенденции зависимости содержания оксида кремния в шлаках от управляемых параметров высоких порядков нелинейности, подтвержденные экспериментально. Конфигурация структуры авторской гибридной сети представляет собой каскадно связанные между собой пять нейро-нечетких подсетей с обратными связями, включающими элементы задержки. Элементы задержки имитируют временной лаг, отображающий глубину инерционности процессов, который, в свою очередь, также является нечет-кой переменной. Данная конфигурация позволила адекватно реализовать мягкие управляющие воздействия на такие параметры, как общий расход песка, расход пыли, обогащение дутья, Ni+Cu в концентрате, S в концентрате, Fe в концентрате, SiO 2 в концентрате, а также корректно учитывать при прогнозировании ряд ретроспективных парамет-ров: Ni+Cu в штейне (истор.), Fe в штейне (истор.), SiO 2 в штейне (истор.), Ni+Cu в шлаке (истор.), Fe в шлаке (истор.).

2. Алгоритм классификации графиков с последовательным укрупнением признаков [№3 за 2014 год]
Авторы: Филатова Н.Н., Ханеев Д.М., Сидоров К.В.
Просмотров: 12763
Для решения ряда прикладных задач могут оказаться полезными классификаторы, работающие с выборками двухмерных графических зависимостей. В статье рассматривается новый подход к решению задачи классификации графических зависимостей, объединяющий ее с задачей сегментации. Описывается алгоритм выделения интервальных последовательно укрупненных признаков при работе классификатора на основе нейроподобной иерархической структуры. Данный классификатор основан на идее растущей пирамидальной сети, адаптированной для работы с не-четкими описаниями объектов. В процессе обучения в иерархической структуре классификатора формируются модели классов, которые интерпретируются в нечеткие высказывания (правила) для системы нечеткого логического вывода. Нечеткие высказывания отражают основные характеристики всех объектов обучающей выборки и представляются в понятной эксперту форме. Интервалы укрупнения признаков находятся путем анализа правил, полученных после обучения классификатора на первичных данных. Алгоритм автоматической генерации интервальных признаков позволяет локализовать участки с одинаковыми значениями нечетких признаков, что фактически приводит к сегментации исследуемых графических зависимостей на участки с близкими оценками их структурных свойств. Особенности работы алгоритма выделения последовательно укрупненных признаков подробно рассмотрены на примере искусственно сформированных данных. Программная реализация алгоритма протестирована на искусственно сформированных данных, а также на реальных клинических данных, представленных записями дыхательных шумов, речевых сигналов и электроэнцефалограмм. В статье исследовано влияние применения последовательно укрупненных признаков на результаты успешности классификации рассмотренных данных.

3. Алгоритм определения вероятности разрешения групповых воздушных объектов в районе аэродрома обзорными РЛС [№3 за 2014 год]
Авторы: Бердышев В.П., Кордюков Р.Ю., Помазуев О.Н., Миронов А.М., Стучилин А.И.
Просмотров: 16574
Работа посвящена разработке алгоритма определения вероятности разрешения групповых воздушных объектов в районе аэродрома обзорными радиолокационными станциями (РЛС). Рассмотрены тактические требования к разрешающей способности обзорных аэродромных РЛС, связанные с возникающей плотностью размещения воздушных объектов в районе аэродрома и необходимостью обеспечения безопасности полетов. Представлены аналитические выражения, позволяющие оценить разрешающие способности РЛС по дальности и азимуту. Показаны пути их улучшения. Оценка вероятности разрешения воздушных объектов в группе проводится на основе аналитических выражений, полученных для возможных значений разрешающих способностей по дальности и азимуту с использованием гео-метрической интерпретации вероятности разрешения при равновероятных законах распределения значений расстояний между воздушными объектами и их взаимного углового расположения. Рассмотрены шесть случаев, отличаю-щихся соотношением разрешающих способностей по дальности и линейной разрешающей способности по азимуту с минимальными и максимальными расстояниями между воздушными объектами. Получены аналитические выражения для определения вероятности разрешения для этих случаев, из которых новыми являются формулы для 3-го и 4-го случаев при улучшении разрешающей способности по азимуту в РЛС с инверсным радиолокационным синтези-рованием апертуры. Разработаны алгоритм определения вероятности разрешения воздушных объектов в группе и программа на языке инженерных и математических вычислений MATLAB 6.5, основу которого составляют полученные аналитические выражения. Получены зависимости вероятности разрешения воздушных объектов в группе обзорной РЛС типа 5Н84АМ без и при использовании режима инверсного радиолокационного синтезирования апертуры от дальности и угла наблюдения при заданных параметрах: максимальных и минимальных расстояний между воздушными объектами, тангенциальной составляющей скорости, разрешающей способности по дальности и длины волны. Показано, что инверсное радиолокационное синтезирование апертуры позволяет существенно повысить дальность разрешения целей в группе как малоскоростных, так и скоростных воздушных объектов при различных параметрах разрешающих спо-собностей по дальности и азимуту, а также условий наблюдения. Представлены аналогичные зависимости вероятности разрешения воздушных объектов в группе для РЛС санти-метрового диапазона при использовании режима инверсного радиолокационного синтезирования апертуры. Сравниваются возможности РЛС метрового и сантиметрового диапазонов по разрешению воздушных объектов в группе. Разработанный алгоритм может быть использован для оценки возможностей существующих и перспективных РЛС по разрешению групповых воздушных объектов с различными разрешающими способностями по дальности и азимуту, а также обоснования их параметров для получения дальностных и азимутальных портретов в интересах распознавания классов и типов воздушных объектов, например, лицом, принимающим решение при выборе образца РЛС при сравнении альтернативных вариантов.

4. Восстановление эллипсиса как задача автоматической обработки текстов [№3 за 2014 год]
Авторы: Мальковский М.Г., Миняйлов В.С., Старостин А.С.
Просмотров: 9605
Любому естественному языку присуще явление омонимии, когда одни и те же языковые знаки, помещенные в различные контексты, могут интерпретироваться по-разному. Это явление является главной причиной, обусловливающей сложность решения задач автоматического синтаксического анализа, актуальность и практическая значимость которых на сегодняшний день несомненна. Помимо омонимии, в естественных языках можно наблюдать еще одно явление, в рамках которого потенциальная неоднозначность языка проявляется не менее ярко. Речь идет об эллипсисе. Эти два явления имеют общую природу, однако омонимия изучается компьютерной лингвистикой на протяжении десятилетий, а эллипсис лишь вскользь упоминается в отдельных работах. Даже простейшие случаи эллипсиса являются в настоящее время труднопреодолимым препятствием для алгоритмов синтаксического анализа. В настоящей работе предложен подход к решению задачи автоматического синтаксического анализа, характер-ной особенностью которого является то, что корректная обработка эллиптических конструкций оказывается естественным элементом общей схемы синтаксического анализа, включающей три параллельно функционирующих механизма: предсказаний, слияний и оценочного механизма.

5. Идентификация динамических объектов с помощью модульных самоорганизующихся карт [№3 за 2014 год]
Authors: A.N. Averkin, I.S. Povidalo
Просмотров: 9688
Идентификация динамического объекта затруднена, если в исходных данных присутствуют шумы, некоторые параметры динамического объекта изменяются по неизвестным законам или точное число параметров объекта не известно. В таких случаях для решения задачи идентификации могут быть успешно применены нейронные сети. Существует множество различных типов нейронных сетей, применимых для идентификации динамического объекта. Среди всевозможных нейросетевых структур, применимых для решения задачи идентификации, выделяется класс нейронных сетей, основанных на самоорганизующихся картах (SOM). В данной статье описан ряд нейронных сетей, основанных на самоорганизующихся картах и успешно применимых для идентификации динамических объектов. Представлены уникальные модульные нейронные сети на основе SOM, полученные в результате исследований коры головного мозга млекопитающих, где в качестве модулей применены векторная квантовая память и рекуррентные самоорганизующиеся карты. Подробно описаны структура и алгоритмы обучения и работы таких сетей, также приведены некоторые результаты экспериментов и сравнения с другими нейросетевыми алгоритмами идентификации динамических объектов.

6. Исследование функции неопределенности широкополосных когерентных многочастотных зондирующих сигналов для получения дальностных портретов в обзорных РЛС [№3 за 2014 год]
Авторы: Бердышев В.П., Талалаев А.Б., Платонов А.Ю., Миронов А.М.
Просмотров: 21252
Работа посвящена разработке алгоритма вычисления и исследования функции неопределенности широкополосных когерентных многочастотных зондирующих сигналов, используемых для получения дальностных портретов в обзорных радиолокационных станциях (РЛС). Для оценки разрешающей способности РЛС по радиальной дальности получено универсальное аналитическое выражение для функции неопределенности широкополосных когерентных многочастотных зондирующих сигналов двух видов – разомкнутых и сомкнутых. С этой целью используется общее симметричное выражение комплексных функций рассогласования для когерентных сигналов с единичной энергией. Для исследования функции неопределенности пачки прямоугольных импульсов с разными частотами с нормировкой на максимальное значение тела неопределенности были разработаны алгоритм и программа расчета функции неопределенности многочастотных зондирующих сигналов на языке инженерных и математических вычислений MATLAB 6.5. Представлены результаты исследования функции неопределенности при различных параметрах мно-гочастотных зондирующих сигналов. Для частных случаев полученное выражение совпадает с известными. Алгоритм позволяет получать вид функции неопределенности и ее сечений при различных параметрах многочастотных зондирующих сигналов (длительность импульса, период повторения импульсов в пачке, скважности, число импульсов в малой пачке (одной частоты), число малых пачек (число частот), изменение частоты от подпачки к подпачке (от малой пачки к малой пачке), ширина спектра импульса). Алгоритм вычисления и исследования функции неопределенности отличается от известных новыми соотношениями, учитывающими вариации параметров многочастотных зондирующих сигналов в пределах их длительности, и новыми процедурами численного определения функции неопределенности, обеспечивающими сокращение вычис-лительных затрат. Полученные выражения могут быть использованы при моделировании и оценке функции неопределенности при различных параметрах многочастотных зондирующих сигналов, используемых для получения дальностных портре-тов в интересах распознавания классов и типов воздушных объектов лицом, принимающим решение при выборе системы распознавания РЛС и сравнении альтернативных вариантов.

7. Когнитивные технологии визуализации многомерных данных для интеллектуальной поддержки принятия решений [№3 за 2014 год]
Авторы: Цаплин В.В., Горохов В.Л., Витковский В.В.
Просмотров: 14158
В статье изложены принципы когнитивной машинной графики и приведены примеры ее практического применения для разработки систем поддержки принятия решений (СППР). Феномен когнитивной машинной графики со-стоит в генерации на экране дисплея изображений, создающих в сознании человека-оператора зрелищные образы. Эти образы имеют эстетическую привлекательность и стимулируют интуицию человека. Изображение на дисплее создает в его сознании движущийся трехмерный образ, который формируется всей совокупностью многомерных данных и визуально отображает свойства изучаемой предметной области. При восприятии этих образов человек-оператор способен выявлять отдельные геометрические свойства наблюдаемого образа и связывать их с предметным содержанием обрабатываемых многомерных данных. Весьма важной является возможность сочетать предлагаемую когнитивную технологию с современными возможностями интеллектуальных программных интерфейсов и программ многомерного статистического анализа данных. Предлагаются принципиально новые алгоритмические подходы к когнитивной визуализации, основанные на гиперболической геометрии и алгебраических многообразиях. В определенном смысле можно говорить о появлении нового вида СППР – когнитивных систем поддержки принятия решений.

8. Комбинированный подход к реализации оценки живучести технических средств корабля при боевых повреждениях с учетом накопления ущерба [№3 за 2014 год]
Авторы: Сорокин В.Е., Реут Е.В.
Просмотров: 9225
Технические средства (ТС) (системы) современного корабля относятся к сложным системам, оценка живучести которых по сегодняшний день остается одной из важных научно-технических задач. Существующие методы общего назначения оценки живучести сложных систем требуют детальных исходных данных, специфических знаний и навыков пользователей, трудоемки и оценивают живучесть в процессе длительной эксплуатации. В статье под живучестью ТС корабля понимается обеспечение минимально необходимого уровня функционирования ТС для выполнения поставленной кораблю боевой задачи. При выполнении боевой задачи определяющим является воздействие на корабль различных средств поражения, вызывающих выход из строя элементов его ТС, которое в аспекте их живучести может рассматриваться как одномоментное и однозначное по результату и сопровождающееся вторичными поражающими факторами. Это позволяет предложить вычислительно более простой по сравнению с методами общего назначения детерминированный подход к оценке живучести ТС корабля. Он основывается на интегрированной базе данных электронной модели корабля, содержащей состав, связи, характеристики и размещение ТС и другие необходимые сведения для проведения расчетов. В этой базе данных хранятся также результаты расчетов для различных вариантов структурирования, размещения и конструктивной защиты элементов ТС с использованием внешних (де-терминированных или вероятностных) моделей боевых повреждений и развития аварийных процессов. Суть предлагаемого подхода в формировании целевых в аспекте оценки живучести ТС логических функций, в построении по исходным данным основной математической модели в виде ориентированного ациклического графа функциональных оценочных зависимостей и вычислении на ней оценочных показателей. Возможности комбинированного использо-вания экспертных систем для анализа частичного выполнения функций ТС в определенных ситуациях и итерационного внесения в исходные данные оперативных корректировок и результатов работы внешних моделей позволяют учитывать накопление ущерба для ТС корабля и одновременно исследовать как структурные, так и функциональные составляющие живучести. В статье приводится общее описание предлагаемого подхода и реализующих его алгоритмов.

9. Комплекс программ идентификации точечных дефектов листового стекла [№3 за 2014 год]
Авторы: Петров Д.Ю., Иващенко В.А., Ефимов И.В., Мешалкин В.П.
Просмотров: 14558
Приведена общая схема взаимодействия аппаратно-программного обеспечения АСУ технологическим процессом производства листового стекла. Предложен комплекс программ идентификации точечных дефектов листового стекла, реализованный на основе объектно-ориентированных средств программирования. Математическое обеспечение комплекса реализует оптико-вейвлетный метод локализации дефектов в листовом стекле и нейроэвристическую процедуру их классификации. Представлена также структура программного комплекса идентификации точечных дефектов листового стекла. Описаны способ реализации программного обеспечения и процедура развертывания программного комплекса на аппаратные платформы. Обосновано использование комплекса программ идентификации точечных дефектов листового стекла в системе управления производством высококачественного листового стекла. Программное обеспечение реализовано на языке C++ в MS Visual Studio и выполняется на промышленном компьютере на базе отказоустойчивого двухпроцессорного сервера Fastwel AdvantiX IS-4U-SYS5 с операционной системой реального времени PC_WinRTXEngine.

10. Комплекс программных средств регулирования качества при производстве бумажно-картонной продукции [№3 за 2014 год]
Authors: Emelyanova, I.I., B.V. Palyukh, I.A. Egereva
Просмотров: 8613
В работе рассматриваются подходы к организации регулирования качества продукции с учетом специфики бумажно-картонного производства, использующего вторичное волокнистое сырье, на основе применения комплекса программных средств. Предложен алгоритм функционирования системы регулирования качества на примере управления процессом приготовления крахмального клея с учетом наиболее распространенных оценочных параметров качества. Обоснована целесообразность сведения задачи управления технологическим процессом к задаче управления нечетким многостадийным производственным процессом, где эволюция состояния каждой стадии характеризуется некоторым нечетким отношением. Решение задачи сведено к решению функционального уравнения типа Беллмана. Для формирования базы знаний по рассматриваемой предметной области применяется метод построения множества предпочтительных состояний. Поиск и выбор оптимального варианта решения поставленной задачи в виде сервиса осуществляется путем применения многошагового алгоритма поиска альтернатив. Программный комплекс регулирования качества при производстве бумажно-картонной продукции позволяет отслеживать нарушения технологического регламента, выявлять причины отклонений фактических значений показателей качества от нормативных, осуществлять поиск и выбор оптимальных вариантов решения задач поддержки процесса в соответствии с технологическим регламентом.

| 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая →