Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

Рассматривается алгоритм реализации нечеткой нейронной сети Ванга-Менделя для решения задачи распознавания рукопечатных символов

Рассмотрены ключевые принципы проектирования пользовательских интерфейсов и проблемы кроссплатформенности. Произведён обзор существующих решений для разработки кроссплатформенных приложений, описаны их сильные и слабые стороны. Изучено влияние аппаратных компонентов на пользовательский интерфейс. Определены требования к разработке современных сложных, многокомпонентных систем. Произведён обзор формата текстового описания универсальных пользовательских интерфейсов

Рассмотрены проблемы разработки мобильных приложений в дополнение к существующим сайтам, не имеющим развёрнутых программных интерфейсов для взаимодействия с внешними системами. Предлагаются решения для платформ «Android» и «iOS»

Рассмотрен способ анализа электроэнцефалограмм с использованием вейвлетанализа. Предложен метод вычисления матрицы вейвлет-коэффициентов в реальном масштабе времени с учетом краевых эффектов для разных типов вейвлетов. Продемонстрированы пути устранения возникающих при этом проблем, формирующих значительные временные задержки при обработке сигналов

Рассматривается постановка задачи моделирования организационной структуры уникальных проектов. Искомая структура должна обеспечить реализацию проекта будучи оптимальной как по составу, количеству и свойствам (в общем случае) активных штатных единиц системы управления, так и по показателям эффективности системы управления в целом. Моделирование проводится на максимально абстрактном уровне в терминах теории информации

В работе показано, что алгоритмические модели ДПМ, предназначенные для описания эволюционирующих случайных процессов, принадлежат к классу стохастических динамических систем. Проведен сравнительный анализ с известной алгоритмической моделью Калмана при описании эволюционного поведения систем статистической динамики.

Кратко описан процесс планирования полета и проведена формализация данных, а также предложен критерий оптимизации планов. Разработаны два алгоритма: первый реализован по методу ветвей и границ, а второй – на основе теории генетических алгоритмов. Проведены испытания работы обоих алгоритмов и на основе этих результатов сделан вывод об эффективности их применения

Проведен сравнительный анализ форм эффективного преобразования динамических прогнозирующих фильтров случайных процессов, представляющих радио и отражённые локационные сигналы. Исследуются основные свойства системы фильтрации: прогнозируемость и устойчивость. Предложены итеративные схемы получения статистических оценок, в т.ч. скользящего среднего

Предложена методология проектирования алгоритмического обеспечения задач электронной кинематики на микропроцессорах. В ее основе лежат метод геометрического моделирования механизмов и машин и процедуры целочисленной арифметики

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с применением структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений, предусмотренных в математике современных систем ЧПУ, для создания параметрических управляющих программ

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с использованием структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений предусмотренных в математике современных систем ЧПУ для создания параметрических управляющих программ

Рассматривается задача диагностики технических систем как классификационная, для решения которой используется кластерный анализ, направленный на формирование набора кластеров в диагностическом пространстве признаков, каждый из которых соответствует определенному состоянию диагностируемого объекта. Приведены результаты анализа некоторых алгоритмов нечеткой кластеризации и оценки их адекватности с помощью имитационного моделирования с использованием инструментальных средств на базе пакета MatLab

Решается задача об исследовании колебаний деформируемых конструкций с использованием уравнений механики вязкоупругого твёрдого тела. Вариационными методами уравнения в частных производных сводятся к системам обыкновенных дифференциальных уравнений, в общем случае, с переменными коэффициентами. Исследование устойчивости производится на основе совместного решения уравнений основного состояния и спектральной задачи для линеаризованного уравнения возмущённого движения. Для исследования периодических режимов, ответвляющихся от основных, используются методы Ляпунова – Шмидта и эквивалентной линеаризации. Для подавления колебательных режимов или ограничения их амплитуд конструируются системы оптимального управления

Предлагаются и обосновываются базовые процедуры (алгоритмы) в формате целочисленной арифметики, т. е. без операций умножения и деления, ориентированные на микропроцессорную реализацию при решении задач «электронной» кинематики

Поставлена и решена задача нахождения эффективного управления в социотехнической системе, рассматриваемой как взаимодействие элементов, обладающих своим «естественным» самодвижением и интегрированных в единую систему организации и управления техникой и технологиями. При управлении проектом это соответствует нахождению ресурса, при котором достигается эффективное решение многокритериальной задачи оптимизации по совокупности основных свойств проекта: качество, стоимость, время исполнения и сложность

Рассматриваются основные принципы сервис-ориентированной архитектуры и её преимущества при создании информационных систем на основе распределенной архитектуры. Приводится обзор разработки компании IBM в области корпоративных транспортных систем. Выполняется анализ основных принципов разработки и сфер применения корпоративных транспортных систем. Описывается разрабатываемая авторами транспортная система и ее функциональные возможности

Вводится SSA-форма для массивов: новое расширение формы со статически однократным присваиванием на код с массивами. Предложен алгоритм её построения. Показано, что такое расширение позволяет улучшить существующие оптимизирующие преобразования, использующие SSA-форму. Предложен алгоритм выполнения подстановки в цикле и переименования массивов в цикле с помощью SSAформы для массивов. Новое преобразование «удаление полумёртвого кода» оптимизирует циклы с полумертвым кодом, а иногда может и распараллелить их

Описывается модель атрибутированной коммуникативной сети (математическое представление многокомпонентных социальных сетей). Для этой модели определяется процесс декомпозиции, позволяющий разделить сеть на компоненты. Основной задачей работы является представление алгоритма поиска скрытых групп, основывающийся на идее наличия иерархии в организованной группе. В работе проанализированы метрики, позволяющие производить поиск неформальных лидеров. По найденным лидерам с помощью кластеризации определяются скрытые группы, в которых они состоят

В учебном пособии представлены общие сведения об операционных системах, их классификация, архитектура, аппаратное обеспечение, основные характеристики операционных систем. Рассматриваются вопросы, посвященные информационным процессам, протекающих в основных модулях операционных систем, администрирование и обеспечение безопасности ОС. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 09.03.01 – «Информатика и вычислительная техника», 10.03.01 – «Информационная безопасность», 27.03.04 «Управление в технических системах», 10.05.03 – «Информационная безопасность в автоматизированных системах».

Рассматриваются возможные структуры по интегрированию на производственном предприятии систем ERP с информационными и мехатронными системами нижнего уровня — АСУ ТП и MES, которые управляют технологическими участками производственной линии в составе гибких производственных систем, а также считывают с них необходимую информацию. Для создания информационной целостности предприятия предлагается мультиагентная система управления информационными и ресурсными потоками производственной линии и математическая модель операции

Аварии зданий, вызванные взрывами бытового газа, происходят регулярно. Отказы отдельных элементов конструкций зачастую способны спровоцировать прогрессирующее разрушение здания. Чтобы рассчитывать здание на прогрессирующее разрушение, необходимо определить величину интенсивности взрывной нагрузки. Проблема может решаться посредством моделирования взрыва в программном комплексе Flow Vision

В статье рассматривается информационная технология поиска индивидуальной траектории инклюзивного образования. Обучение детей с ограниченными возможностями сопряжено с определенными трудностями, с которыми сталкиваются как педагоги, так и родители обучающегося. Для достижения наиболее эффективного результата в обучении инвалидов используется программа, формирующая индивидуальную образовательную траекторию обучаемого, которая зависит от показателей психофизического развития индивида, ограничений, связанных с основным заболеванием обучающегося.

Статья посвящена определению изоморфного вложения алгоритмических сетей и описанию необходимых преобразований для реализации, используя принцип деления вершин на классы. Также в этой статье представлен и подробно описан алгоритм распознавания изоморфности алгоритмических сетей и аспекты его применения при поиске в базах моделей

В статье дается краткий обзор существующих и наиболее распространенных алгоритмов поиска шаблонов и ассоциативных правил, рассматривается проблема высокого потребления памяти и излишних накладных расходов на вычисление при их использовании. В рамках статьи для решения обозначенной проблемы предлагается методика оптимизации входных данных, включающую многоступенчатую фильтрацию и разбиение данных на связанные группы с последующим выбором эффективного алгоритма для вычисления на каждой из групп в отдельности

В статье представлены результаты научно-практического исследования, направленного на решение задач разработки и анализа вероятностной модели фаззинга SQL-инъекций веб-приложений. Модель представлена в виде динамической сети Байеса. Динамические сети Байеса – это хорошо апробированный инструмент моделирования динамических процессов, протекающих в условиях риска и неопределенности, позволяющий существенно повысить управляемость и эффективность моделируемых процессов. В работе рассматриваются вопросы синтеза и семантики анализируемой динамической сети Байеса, описываются приближенные алгоритмы вероятностного вывода, фильтрации и прогнозирования, адаптированные к процессам фаззинга

В статье рассматривается автоматизированный учебный курс и математическая модель, позволяющая оценить ее с помощью алгебр

Попытки внедрения новых технологий в существующих сетях – это всегда проблема, потому что выбрав одного производителя оборудования, не всегда можно с легкостью внедрить новое оборудование от другого производителя За счет развития программно-конфигурируемых сетей (ПКС) можно упростить модернизацию сети и ее контролируемость благодаря централизованному управлению. Однако ПКС тоже имеют свои минусы, что и рассмотрено в данной статье.

Предложена процедура проверки и уточнения результатов разделения многомерных наблюдений на кластеры несколькими методами кластерного анализа. В результате разбиения множества X на кластеры каждый из методов ставит в соответствие номерам элементов множества X соответствующие им номера кластеров. Показано, что в случае, если элементы множества X представляют собой наблюдения n параметров множества объектов, то результат кластеризации множества X может быть интерпретирован как матрица вероятностей принадлежности объектов определенным кластерам. Предложен критерий принадлежности объекта определенному кластеру, получена формула вычисления значений элементов обобщенной матрицы через элементы матриц вероятностей принадлежности объектов определенным кластерам. Экспериментальные исследования проведены с использованием методов кластерного анализа K-Means, Tree Clustering, Fuzzy Relation Clustering на 4-мерных данных об ирисах, предложенных Фишером в 1936 г.

В статье представлена методика определения компетентности менеджеров инновационного проекта в соответствии с таксономией оценки компетенций P2M на основе правил нечеткого вывода Для построения функции принадлежности используется экспертный метод соотнесения количества критериальных признаков с качественной шкалой оценки компетенции.

В данной статье исследуется метод моделирования процесса накопления и забывания аудиовизуальной информации с помощью математической модели Adstock

Проведено математическое моделирование котлоагрегата с учетом интервальности его параметров. Предложен алгоритм синтеза линейного регулятора интервальной системы с максимальной степенью устойчивости на основе коэффициентных показателей качества. По данному алгоритму разработано программное обеспечение MDSLS и рассчитаны параметры ПИ-регулятора котлоагрегата

Рассматривается построение модели прогнозирования устойчивости грунтового массива. Для прогноза коэффициента, влияющего на устойчивость, предлагаются методы нечеткой логики

Рассматривается построение нечеткой гибридной системы обучения и контроля. Для классификации учащихся используется сеть Кохонена, для предсказания развития учебного курса предлагаются методы нечеткой логики

Рассматривается расширение языков реляционной алгебры и реляционного исчисления, позволяющее работать с нечеткими запросами к базе данных, для чего предлагается язык, дающий возможность осуществить «мягкие вычисления». Дается описание транслятора, реализующего перевод предложенного языка в язык SQL, его основных модулей и интерфейса

В статье рассматривается модель построения оптимального расписания занятий, эволюционная модель, программный комплекс, реализующий генетический алгоритм, результаты вычислительного эксперимента

В статье рассматривается решение задачи проектирования, управления и мониторинга локальной вычислительной сети, состоящей из удаленных друг от друга телекоммуникационных узлов связи. Разработан программный комплекс, позволяющий осуществлять планирование IP сети, управление сетевыми устройствами и анализировать состояния оборудования, находящегося на удаленных телекоммуникационных узлах. Результаты данной работы активно применяются в деятельности Воронежского предприятия ОАО «Воронежский опытный завод программной продукции». Данный комплекс не имеет аналогов, является уникальным и не использует сторонних коммерческих библиотек. Исходный код проекта может быть использован при разработке нового программного обеспечения, так как в нем имеется ряд прикладных библиотек общего назначения.

Известно, что определение динамических характеристик датчиков механических величин выполняется по откликам на известные воздействия. Cначала оценивается погрешность описания модели, затем находятся параметры математической модели для порядка, выбранного по дифференциальным критериям. Необходимость применения таких критериев обусловливается использованием погрешности описания модели. Следует учесть, что в случае повышения порядка модели уменьшается погрешность ее описания, т. е. чем выше порядок рассчитываемой математической модели, тем точнее описание отклика. Однако в случае целенаправленного завышения порядка описываемой модели высока вероятность появления несуществующих составляющих и (или) расщепления одной из них. Отсюда возникает задача, суть которой заключается в разработке методики моделирования известного отклика, характеризующегося наименьшими погрешностями. Отмечается, что поставленная задача дополняется ограничением: при ее решении необходимо найти для рассчитываемой математической модели такие параметры, которые удовлетворяют условию минимальной погрешности. При численном моделировании проверяется, насколько точно разработанная методика позволит определить эти параметры, чего невозможно добиться при обработке реальных данных. Устранить вышеприведенные трудности возможно при использовании имитационного моделирования в задачах коррекции динамических характеристик средств измерений без остановки их работы. Главная сложность заключается в том, что заранее неизвестны ни порядок математической модели, ни ее погрешность. Для выбора порядка математической модели применяется минимизация погрешности ее описания, при этом учитывается суммарное влияние всех составляющих. Предложенная методика позволяет определять совокупность свойств объекта, которые характеризуются в конкретный момент времени признаками и значениями параметров, или уточнять его характеристики без демонтажа самого объекта

Рассмотрен этап бинаризации цветного 2D-изображения на связные области с пикселями объекта и фона в задачах идентификации с детальной оценкой системами компьютерного зрения состояния объектов природного происхождения и их массового количества, с высокой вариабельностью внутри классов, и близости самих классов. Предложен эффективный алгоритм бинаризации на основе кластеризации k-means с евклидовой метрикой, позволяющий устранить ряд сложностей при подборе алгоритмов для программной реализации в системах компьютерного зрения и удовлетворяющий требованиям к скорости и точности. Алгоритм сочетает в себе предобработку изображения с применением вспомогательного «нечёткого» кластера в алгоритме k-means для контроля качества отделения объекта от фона. Предобработка при определённых условиях исключает светлоту L цветовой шкалы CIELab (CIE 1976 Lab) из k-means.

Приведены основные результаты исследования взаимодействия комплексной системы управления летательным аппаратом с устройствами и системами его бортового радиоэлектронного оборудования. Анализируется деградация управляемости летательного аппарата при отказах элементов системы его автоматического управления и информационноизмерительных устройств бортового радиоэлектронного оборудования объекта управления. Рассматривается бортовое радиоэлектронное оборудование с точки зрения построения интегрированной модульной авионики с описанием её преимуществ и недостатков. Показана целесообразность применения разнородных вычислительных устройств с повышенным внутренним контролем, а также обеспечения автономности критических средств управления летательным аппаратом, таких как электродистанционная система управления. Отмечается необходимость использовать в процессе создания комплекса бортового оборудования современные высокоскоростные интерфейсы обмена данными, что позволит реализовать обмен информацией между устройствами комплекса в едином информационновычислительном пространстве. Такой подход к организации взаимодействия устройств и систем бортового радиоэлектронного оборудования с комплексной системой управления существенно повышает отказобезопасность и живучесть летательного аппарата. Обосновывается вывод о том, что для повышения отказобезопасности и надежности систем управления летательными аппаратами необходимо осуществлять реализацию их бортового радиоэлектронного оборудования в форме распределенной структуры, выполненной в едином информационно-вычислительном пространстве. Информация об уровне отказа управляемости летательного аппарата и рекомендации по устранению её последствий позволяют обнаружить и исключить деградацию управляемости летательного аппарата на первоначальном этапе проектирования комплексных систем управления. Результаты исследований целесообразно использовать при проектировании комплексных систем управления летательными аппаратами с применением средств и методов искусственного интеллекта

Решается задача робастного управления объектом с распределенным запаздыванием, когда на него действуют ограниченные внешние возмущения, а порядок и параметры математической модели неизвестны. Получен алгоритм управления, позволяющий компенсировать априорную неопределенность параметров и существенно подавить внешние ограниченные возмущения. Результаты моделирования иллюстрируют эффективность предложенной системы управления

Рассмотрены существующие способы снижения неравномерности распределения толщины гальванического покрытия по поверхности изделия с использованием ванн со многими анодами. Предложен новый способ снижения неравномерности покрытия, заключающийся в сочетании режима реверсирования тока с отключением соответствующих анодных секций в многоанодной ванне. Приводится структурная схема гальванической ванны. Поставлена задача оптимального управления описываемым процессом. Рассмотрены алгоритмы решения системы уравнений математической модели на основе сеточного и итерационного методов. Определен поиск решения поставленной задачи управления на основе метода полного перебора. Эффективность предлагаемого способа, по сравнению с классическим режимом реверсирования в ванне с монолитным анодом, показана на примере нанесения гальванического покрытия в 9-анодной гальванической ванне никелирования на изделие плоской формы. При этом эффективность снижения неравномерности гальванического покрытия доказывает целесообразность применения предложенного способа

Одним из этапов обработки чисел в модулярной арифметике, который в наибольшей степени требует затрат машинных ресурсов и тем самым значимо понижает эффективность использования методов модулярной арифметики в качестве технологии обработки числовых данных в средствах вычислительной техники, является этап преобразования чисел из позиционной системы счисления (ПСС) в модулярную (МС) и наоборот. Однако в процессе обработки данных достаточно реализовать МС-ПСС преобразования только на самой начальной и на самой последней стадиях обработки, а в промежуточных преобразованиях использовать преобразования из одной модулярной в другую модулярную систему. Предлагается процедура преобразования чисел из одной системы остаточных классов (СОК) в другую без использования алгоритма Эвклида, т. к. его многократная реализация является наиболее трудоемким этапом нахождения представлений чисел в СОК и обратного преобразования представлений из СОК в искомые числа. Процедура опирается на использование предварительно подготовленных таблиц. На основе описанной процедуры может быть разработан алгоритм, ориентированный непосредственно на написание программного кода. Произведена оценка основных характеристик процесса преобразования. В качестве примера рассматривался четырехъядерный процессор, каждое ядро которого может обрабатывать числа длиной 64 бит. Приведенные в работе оценки показали, что затраты на заполнение таблиц оказались вполне приемлемыми, и это позволило сделать вывод о возможности практической реализации разработанной процедуры.

Решается задача слежения с компенсацией возмущений и помех для объекта, когда весь вектор состояния измеряется с помехами, а параметры математической модели известны. Источником помех и возмущений является один и тот же векторный сигнал. Получен алгоритм управления, позволяющий компенсировать внешние ограниченные возмущения и помехи. Приводится числовой пример и результаты моделирования

Система остаточных классов (СОК), благодаря своим свойствам, используется в приложениях, в которых не требуется высокая производительность вычислений. Так как в СОК переносы не передаются между модулями, производительность ограничивается только скоростью операций в каждом модуле. Предложен новый метод представления чисел с использованием избыточности, в котором {r n - 2, r n -1, r n} есть множество ссылок модулей, где r = 2k +1 и k =1, 2, 3, K. Этот метод обеспечивает значительное сокращение задержки вычислений и преобразований и приводит к упрощению схем.

Решается задача стабилизации объекта с запаздыванием по состоянию, когда на него действуют ограниченные внешние возмущения, а параметры математической модели неизвестны. Получен алгоритм управления, позволяющий компенсировать параметрические и внешние ограниченные возмущения. Приводится числовой пример и результаты моделирования

Представлена классификация бассейнов различного назначения. Освещены основные проблемы эксплуатации помещений бассейнов как объектов со сложной водовоздушной средой. Рассмотрены вопросы поддержания оптимальных параметров микроклимата в помещении бассейна. Описана необходимость применения системы контроля микроклимата, ее эффективность и экономичность. Построена математическая модель теплового режима помещения. Проанализирован процесс регулирования температуры в помещении бассейна

Предлагаемый сборник трудов международной научно-практической конференции 26 ноября 2015 г. стал результатом творчества ученых, профессорско-преподавательского состава, сотрудников, студентов государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской области «Технологического университета», представителей учебных заведений регионов РФ, ученых других стран. В нем рассматриваются важнейшие актуальные проблемы цивилизационного развития современного мира.

Предлагаемый сборник трудов по материалам межвузовской научно-технической конференции «Эволюционные процессы информационных технологий», прошедший 25 апреля 2016 года на базе кафедры информационных технологий и управляющих систем Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской области «Технологический университет» («МГОТУ»), стал результатом творчества ученых, профессорско-преподавательского состава, сотрудников, студентов, связанных с информационными технологиями в различных областях деятельности.

Предлагаемый сборник трудов международной научно-практической конференции 26 ноября 2015 г. стал результатом творчества ученых, профессорско-преподавательского состава, сотрудников, студентов государственного бюджетного образовательного учреждения Московской области «Технологического университета», представителей учебных заведений регионов РФ, ученых других стран. В нем рассматриваются важнейшие актуальные проблемы цивилизационного развития современного мира.

Материал монографии ППС кафедры УКС МГОТУ по результатам обобщения их многолетнего опыта работы в образовательных и научно-исследовательских учреждениях.