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 2013 год.

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Автоматизированная система поддержки принятия решений в аварийных ситуациях [№3 за 2013 год]
Авторы: Матюшин М.М., Потоцкий С.И., Потапов В.И., Скобелев П.О., Лахин О.И.
Просмотров: 12854
Обеспечение безопасности экипажа и живучести космического корабля является одной из самых важных задач управления полетами современных космических аппаратов. Основными условиями успешного решения этой задачи являются своевременное обнаружение и ликвидация аварийных ситуаций на борту космического аппарата. В статье сформированы цели, принципы, общая архитектура, функциональные особенности и основные требования к созда-нию автоматизированной системы поддержки принятия решений в аварийных ситуациях на МКС. Приведены обоб-щенная функциональная структура автоматизированной системы поддержки принятия решений в аварийных ситуа-циях, наиболее важные параметры, характеризующие аварийную ситуацию разгерметизации, рассмотрены основные форматы отображения состояния МКС и контроля деятельности экипажа при парировании разгерметизации на осно-ве данных реального полета и при моделировании аварийной ситуации. При выборе рекомендуемых вариантов решений предложено использовать классические методы теории принятия решений, основанные на представлении процесса парирования аварийной ситуации в виде марковской сети с дискретными состояниями, и мультиагентные технологии. Рассмотрена структурная схема процесса моделирования разгерметизации, приведена структура про-граммного обеспечения системы. В настоящее время система используется специалистами главной оперативной группы управления в целях повышения оперативности и обоснованности решений.

12. Бортовой модуль информационной поддержки экипажа Международной космической станции [№3 за 2013 год]
Автор: Кравченко С.И.
Просмотров: 8379
Приведено описание нового бортового модуля интерфейса для представления членам экипажа Российского сег-мента МКС виртуальных руководств космическими экспериментами (ВИРУ). Дается характеристика модуля как центра компоновки и воспроизведения мультимедиа сцен. Описаны функциональный состав системы, требования к операционной среде, указаны тип и назначение каждого элемента структуры, приведен набор управляющих файлов, обсуждается назначение XML-атрибутов. Обосновывается выбор линейной, одноуровневой внутренней структуры XML для повышения надежности системы. Приводятся детальные функциональная и ситуационная циклограммы модуля с подробным, поэтапным описанием межмодульноговзаимодействия. Указывается, что структура информа-ционного обеспечения целенаправленно разделена на две основные категории: компактные управляющие и структу-рирующие XML-описания и «большой» массив мультимедиа. Такой подход обусловлен спецификой процедур об-новления заданий и техническими возможностями канала связи борт–Земля. Описаны основные этапы наземной подготовки мультимедиа ресурсов. Уделяется внимание ситуационному поведению оператора при работе с вирту-альными органами управления, протоколированию результатов и оценке деятельности экипажа. Даются ссылки на источники информации по техническим экспериментам иисследованиям с использованием ВИРУ на Российском сегменте МКС.

13. Виртуальные руководства научными космическими экспериментами на борту Международной космической станции [№3 за 2013 год]
Авторы: Жук Е.И., Обыденов С.С., Кравченко С.И., Потоцкая А.С.
Просмотров: 9230
Приведено описание программно-технического комплексаи методологии представления членам экипажа МКС виртуальных руководств космическими экспериментами (ВИРУ). Основанием проводимых разработок является программа орбитальных научных исследований. Обсуждаются аспекты эффективности и удобства электронной борто-вой документации, перечисляются преимущества виртуальных руководств. Виртуальная бортовая документация должна обеспечить существенное снижение времени доступа к разделам, уменьшение веса бортовых библиотек и занимаемого ими полезного объема. Работа с виртуальными руководствами поддается автоматизированной оценке правильности действий экипажа. Описана методика наземной подготовки мультимедиа-материалов, дополняющих традиционное текстовое содержание бортовых инструкций. Сформулированы основные положения, использованные при создании специального программного обеспечения: преемственность с классическим составом документации, расширенное применение мультимедиа, акцентированное введение перекрестных ссылок. Описан сценарный подход к формированию смысловой базы ВИРУ и управляемые элементы сценария: визуальные художественные объекты, виртуальные органы навигации, входные и выходные информационные потоки. Приводятся функциональные схемы, состав программных средств, экранные форматы интерфейса. Описываются внутренние приложения программного комплекса. Конкретизируются требования к операционнойсистеме. Делается выбор основного языка сценарного программирования ActionScript. Уделяется внимание практическим результатам эксплуатации системы в космиче-ских условиях.

14. Математическая постановка однокритериальной задачи оптимизации планирования действий экипажа Российского сегмента Международной космической станции [№3 за 2013 год]
Авторы: Орловский Н.М., Воробьев С.П.
Просмотров: 12083
Кратко описан процесс планирования полета, являющийся одним из важнейших этапов решения задачи управления космическим полетом. Приведены три стадии планирования полета: стратегическая, тактическая и исполнитель-ная. В свою очередь, исполнительное планирование делится на долгосрочное, краткосрочное и детальное. Продук-том каждой фазы планирования является определенный типплана: номинальный план полета, общий план сопрово-ждения, детальный план полета. Типы плана отличаются интервалом планирования и глубиной обработки данных. Приводится также последовательность основных действий оператора при включении каждой последующей полет-ной операции в план. Формальное представление информации, на основе которой формируется план полета, предла-гается взять из следующих факторов: списка планируемых полетных операций, состава членов экипажа на борту Международной космической станции, данных о ресурсах.Выполнено математическое представление всех необхо-димых данных и набора ограничений. В качестве оптимизационного критерия выбрана минимизация простоев эки-пажа. Для постановки эксперимента использованы два подхода – метод прямого перебора и метод ветвей и границ. Проведен анализ результатов работы алгоритмов и сформулированы выводы о корректности подборки критерия оптимизации и правил ветвления по методу ветвей и границ. Определены дальнейшие задачи в направлении оптимизации процесса планирования действий экипажа.

15. Математическая постановка многокритериальной задачи оптимизации плана полета [№3 за 2013 год]
Авторы: Орловский Н.М., Беляев А.М.
Просмотров: 11005
В основе успешного выполнения задач по управлению космическим полетом лежит высокопрофессиональное планирование полетов. Среди всех документов этого этапа наиболее важными являются номинальный план полета, общий план сопровождения и детальный план полета, отличающиеся интервалом планирования и степенью точно-сти данных. Основной структурой каждого плана является полетная операция. Оператор должен проанализировать большое количество данных, чтобы найти подходящее местодля ее размещения внутри рассматриваемого интерва-ла. Автоматизация этого процесса на основе несколькихкритериев может освободить планировщика для решения других задач. Первый критерий – максимальное использование свободного времени экипажа, который является од-ним из главных ресурсов на борту орбитального комплекса. Второй критерий можно сформулировать как оценку общего уровня компетенции членов экипажа в выполнении назначенных им полетных операций. Третий критерий – распределение в плане прежде всего тех полетных операций, которые необходимо выполнить в первую очередь со-гласно целям, требованиям и правилам планирования. В статье дается математическое представление указанных критериев и ограничений планирования. Разработана математическая интерпретация последовательности расчета переменного приоритета полетной операции. Таким образом, следующим этапом является разработка генетического алгоритма на основе предложенной математической постановки многокритериальной задачи оптимизации действий экипажа.

16. Реализация интеллектуальных систем реального времени на основе сетей Петри с поддержкой темпоральных зависимостей [№3 за 2013 год]
Авторы: Еремеев А.П., Королев Ю.И.
Просмотров: 7286
Рассматривается использование аппарата цветных сетей Петри в интеллектуальных системах реального времени. Сети Петри позволяют естественно описывать синхронизацию,параллелизм, конфликт и причинную зависимость, а также наглядно представлять структуру и поведение сложной технической или организационной системы. Однако существенным недостатком классических сетей Петри является сложность моделирования функционирования систем реального времени, когда необходимо учитывать фактор времени и временные (темпоральные) зависимости. Предлагается новое расширение – цветные сети Петри с поддержкой темпоральной логики Аллена, позволяющие моделировать как количественные, так и качественные временные зависимости. Данная логика характеризуется достаточной выразительностью и наличием полиномиальных алгоритмов вывода, что позволяет применять ее в системах типа интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени. В работе даны описание и пример использования разработанного базового программного средства для данного класса сетей Петри.

17. Эффективность алгоритма LU-разложения с двухмерным циклическим распределением матрицы для параллельного решения упругопластической задачи [№3 за 2013 год]
Авторы: Толмачев А.В., Коновалов А.В., Партин А.С.
Просмотров: 13825
При решении упругопластических задач с большими пластическими деформациями методом конечных элементов требуется многократно решать систему линейных алгебраических уравнений с ленточной матрицей жесткости. Для распараллеливания решения данной системы уравненийприменена адаптация параллельного алгоритма решения систем линейных уравнений с заполненной матрицей с двухмерным циклическим распределением матрицы по процессорам для случая ленточной матрицы. В отличие от традиционного алгоритма для заполненных матриц в рас-смотренном алгоритме предусмотрено хранение только тех блоков, в которых могут находиться ненулевые элементы. Это обеспечивает значительную экономию памяти посравнению с алгоритмом для заполненной матрицы с одновременным сохранением возможности двухмерного циклического распределения блоков матрицы по процессорам для сокращения объема и количества операций передачиданных между процессорами. Производительность алгоритма протестирована на решениях осесимметричной упругопластической задачи сжатия цилиндра и трехмерной упругопластической задачи сжатия параллелепипеда. Выполнен анализ эффективности метода для регулярных сеток разной размерности. Решение производилось на кластерной системе UMT Института математики и механики УрО РАН (г. Екатеринбург) с использованием MPI для передачиданных между процессорами.

18. Распределенная платформа для параллельного обучения искусственных нейронных сетей DisANN [№3 за 2013 год]
Авторы: Нгуен Занг, Краснощеков А.А.
Просмотров: 11344
В данной работе описан процесс проектирования, реализации и внедрения системы распределенного обучения нейронных сетей на основе алгоритма learning-by-blockдля нейронных сетей прямого распространения. Распределе-ние происходит в рамках массива обучающих векторов, который разделяется на несколько блоков, а блоки в свою очередь передаются вычислительными узлами. Таким образом, обучение нейронной сети распараллеливается в рам-ках одной эпохи. Так как нейронные сети по принципу своей работы устойчивы к ошибкам, то потери блоков не критичны. Для избежания узких мест в момент синхронизации в конце каждой эпохи обучение может проводиться с потерями. При синхронизации и переходе к следующей эпохе необходимо и достаточно определенного процента ис-пользованных для обучения блоков или заданного объема процессорного времени. В рамках каждой эпохи потери в обучении компенсируются взвешенным значением последнегоуспешного результата. Система базируется на соз-данной ранее open-source платформе для проведения grid-вычислений Anthill. Применение концепции grid-вычислений, возможность управления через web-интерфейс и свободного выбора библиотек для моделирования нейронных сетей позволили создать систему, обладающую высокой степенью гибкости и простоты использования.

19. Организация человеко-машинного интерфейса с учетом интеллектуализации взаимодействия человека и вычислительного комплекса [№3 за 2013 год]
Автор: Минитаева А.М.
Просмотров: 11961
Рассматриваются принципы интеллектуализации взаимодействия человека и вычислительного комплекса на основе современных высокопроизводительных микропроцессоров. Разработана концепция системы человек–машина с учетом интеллектуализации теоретических принципов и алгоритмов построения математической модели. Особую актуальность приобретает направление исследования цифровых вычислительных систем с искусственным интеллектом, основной побуждающей причиной создания которых является безопасность работы при его высокой интенсивности. Следует отметить требование универсальности,а также способность выполнять различные задачи, совместимость ряда систем, особенно безопасности, раскрытие внешним участникам процесса намерений человека и т.д. Описанный подход порождает новый класс систем с элементами искусственного интеллекта. В работе представлена общая структура взаимодействия оператора, объекта, окружающей среды и системы управления, выделены независимые модели и внутренние отображения у оператора. В ряде случаев это позволяет исправлять приемлемым образом некоторые из действий оператора, способные привести к нежелательным последствиям. Разработка интеллектуальных систем управления вычислительных комплексов с учетом алгоритмизации взаимодействия оператора, объекта, окружающей среды и системы управления позволит реализовать актуальные задачи организации челове- ко-машинного интерфейса с учетом интеллектуализации взаимодействия человека и вычислительного комплекса, построения и развития автоматизированных информационных систем организации и диагностирования психологического и физиологического обеспечения безопасности работы человека.

20. Инструментальное средство для автоматизированного создания экспертных систем [№3 за 2013 год]
Авторы: Ермаков А.Е., Найденова К.А.
Просмотров: 9091
Описывается программное инструментальное средство, используемое для автоматизированной разработки класса экспертных систем, предназначенных для исследования различных аспектов психического и физиологического состояний обследуемых, являющееся ключевым элементом авторской технологии автоматизированного создания без программирования и практического применения этих систем. Функционирование инструментального средства осуществляется на основе предложенных авторами формализованной модели решаемых диагностических задач и комплекса моделей вывода диагностического заключения, обеспечивает создание экспертных систем на основе конвейерной экспертной спецификации их элементов и интегрированных процедур индуктивного формирования знаний. В статье раскрывается содержание автоматизированной технологии создания экспертных систем психологической и физиологической диагностики, дается характеристика рассматриваемого класса этих экспертных систем, описываются правила вывода, применяемые в таких экспертных системах. Рассматриваются вычислительные процедуры и операции, используемые при создании рассматриваемого класса экспертных систем психологической и физиологи-ческой диагностики. Описываются концепция создания инструментального средства, его функциональные возможности и структура на уровне функциональных подсистем. Раскрываются этапы спецификации создаваемых экспертных систем. Описываются программные средства индуктивного формирования знаний на основе данных, реализованные в инструментальном средстве. Рассматриваются особенности программной реализации инструментального средства и приводятся выводы по изложенному материалу.Инструментальное средство создано на языке программирования Visual Basic6.0 Service Pack6 и предназначено для работы в среде операционной системы Microsoft Windows XP.

← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая →