Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2014 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Повышение эффективности преобразования информации при проектировании мобильного робота [№2 за 2014 год]
Авторы: Голуб С.В., Немченко В.В.
Просмотров: 7974
В работе представлена технология построения структуры системы преобразования информации при управлении мобильным роботом. Существует много подходов к организации процесса обработки данных, в основе которых лежат искусственные нейронные сети, нечеткая логика, генетические алгоритмы, индуктивные алгоритмы, а также сочетание разных методов. Основная их особенность в уникальности разработки под конкретные условия использования. Альтернативой им является иерархический подход, где общая задача разделяется на определенное количество подзадач для упрощения процесса принятия решения. Однако существует потребность в новых подходах к организации процесса обработки данных в системах управления мобильными роботами, которые могли бы соединить математический аппарат существующих методов с четкой структурой иерархий. Поэтому разработан новый подход к построению структуры системы преобразования информации при управлении мобильным роботом, основанный на принципе рециркуляции данных при формировании многослойных технологий синтеза отдельных моделей, для повышения качества ее исходных параметров.

12. О практической реализации модели активной памяти [№2 за 2014 год]
Авторы: Мышев А.В., Тельнов В.П.
Просмотров: 7278
В работе рассматривается новый подход к практической реализации моделей активной памяти для построения алгоритмов и процедур технологий кодирования и декодирования информации в задачах упаковки, защиты, восстановления и анализа потоков данных произвольного формата в каналах передачи и хранения. Методология практической реализации обозначенных моделей тесно связана с виртуализацией каналов хранения и передачи потоков данных или информационных объектов на бинарных полях информационных пространств в информационных системах и сетях. Виртуализация и модели активной памяти на бинарных полях для каналов хранения и передачи информационных объектов проявляется в следующем. Любой информационный объект рассматривается как бинарное множество, логическая структура которого описывается моделью активной памяти. Образующими элементами такой структуры на бинарных множествах в памяти являются активные и пассивные виртуальные ячейки. С математической и логической точек зрения практической реализации, модель активной памяти, во-первых, определяет и задает схему и алгоритм построения оптимального информационного пространства на бинарном множестве, во-вторых, определяет логическую структуру алгоритмических схем организации заголовков для загрузки информационного объекта в информационную тару (логические и физические элементы) памяти каналов передачи и хранения. Для практической реализации была выбрана конфигурация информационного пространства в виде кортежа , где X – это конечное множество цепочек символов алфавита N, а N, в свою очередь, определено как конечное множество бинарных цепочек фиксированной или переменной длины. Исходные информационные объекты (IO) описывались кортежем , где N – конечное множество бинарных цепочек фиксированной длины, а для выходного IO N определялось как конечное множество бинарных цепочек переменной длины. В рамках такой конфигурации информационного пространства были реализованы информационные технологии упаковки файлов на основе префиксных методов Хаффмена и Шеннона–Фано и определены оптимальные информационные пространства, в которых технология упаковки дает наилучший результат. Определены закономерности между емкостными и информационными атрибутами файловых структур на бинарных полях в технологиях кодирования. Сравнительный анализ практической эффективности разрабатываемого подхода относительно программных продуктов типа RAR, ZIP и др., ориентированных на решение аналогичных задач, позволил обозначить главную парадигму подхода: он имеет теоретико-методологическое развитие и практическое продолжение.

13. Система многокритериального анализа решений DecernsMCDA и ее практическое применение [№2 за 2014 год]
Авторы: Яцало Б.И., Грицюк С.В., Диденко В.И., Мирзеабасов О.А.
Просмотров: 16936
Планирование землепользования, охрана окружающей среды, управление техногенными, финансовыми и другими рисками требуют применения современных компьютерных систем поддержки принятия решений. Такие системы базируются на эффективном использовании элементов геоинформационных систем для анализа и представления пространственных данных, а также методов поддержки принятия решений, зачастую основанных на использовании моделей и средств многокритериального анализа решений. В работе представлена компьютерная система поддержки принятия решений DecernsMCDA, включающая основные классические и ряд оригинальных методов решения (дискретных) многокритериальных задач. Приведен обзор разработанных ранее компьютерных систем многокритери-ального анализа решений (указаны используемые методы многокритериального анализа решений и соответствующие ссылки). Даны описание структуры DecernsMCDA, ее основных компонент и отличий от существующих систем, а также краткое описание входящих в систему моделей многокритериального анализа, в том числе методов учета неопределенностей с применением вероятностных алгоритмов и нечетких множеств. Приведены ссылки на практическое использование DecernsMCDA для решения широкого круга многокритериальных задач планирования землепользования, реабилитации техногенно загрязненных территорий и управления рисками различной природы.

14. Алгоритм нахождения произведения четких и нечетких вероятностей и его программная реализация [№2 за 2014 год]
Авторы: Затонский А.В., Копотева А.В.
Просмотров: 10543
В статье теоретически обосновывается и практически реализуется алгоритм нахождения вероятности произведения событий в случае, когда вероятности наступления отдельных сомножителей могут иметь как четкие, так и нечеткие значения. Поставленная задача возникает в связи с необходимостью нахождения вероятностей возможных исходов конфликтной ситуации в условиях отсутствия статистических данных о поведении ее участников. В этом случае вероятности реализации стратегий оцениваются экспертно в терминах естественного языка и формализуются нечеткими числами. Предполагается, что множество значений нечетких вероятностей задается пятиуровневым классификатором. Для каждого из уровней вероятности в качестве носителя выбрано универсальное множество [0; 1], а в качестве вида функции принадлежности – классический треугольный. Вычисление искомого произведения предполагает выполнение операций возведения нечеткого числа в целую степень, а также умножение нечеткого числа на четкое и нечеткое числа. В качестве метода реализации данных операций выбран метод, основанный на использовании -уровней и интервальной арифметики. Поскольку результирующее произведение является нечетким числом, выполняется процедура его дефаззификации методом абсциссы центра тяжести. Практическая реализация алгоритма выполнена в среде Borland Delphi.

15. Интегрированная система обработки структурированных физических знаний [№2 за 2014 год]
Авторы: Яровенко В.А., Фоменков С.А.
Просмотров: 9922
Рассматриваются процессы автоматизации инженерной деятельности специалистов по синтезу технических решений и проведению научных исследований. За основу берется направление научной школы кафедры «САПР и ПК» Волгоградского государственного технического университета. Приводится описание модели многоагентной системы обработки структурированных физических знаний и реализованной на ее основе автоматизированной системы «Софи II». В результате проведенных исследований были разработаны частично формализованные моде ли многоагентной системы и агента. Для осуществления взаимодействия между агентами используется принцип проведения аукционов, позволяющий менять состав агентов. Для этого была использована модель контрактных сетей, реализующая указанный принцип взаимодействия. В процессе реализации многоагентной системы использовался стандарт FIPA, регламентирующий общую архитектуру системы, состояния агентов и принципы взаимодействия между ними. На основе разработанных моделей была создана автоматизированная система «Софи II», позволяющая объединить в единую систему методы поиска физических эффектов, синтеза физических принципов действия, пополнения фонда физических эффектов из первоисточников, а также администрирования БД физических эффектов. Создана единая БД по физическим эффектам. Были успешно пройдены тестовые испытания для оценки работоспособности и эффективности системы «Софи II».

16. Ресурсно-целевые сети [№2 за 2014 год]
Автор: Дюндюков В.С.
Просмотров: 11029
В работе рассматривается актуальная проблема развития методов и моделей взвешенных и нечетких графов применительно к задачам формирования многоагентных систем. Создание многоагентной системы предполагает отбор и совместное использование агентами требуемых ресурсов в организационной сети. В настоящее время проблемы моделирования обмена ресурсами при взаимодействии агентов и формировании многоагентных систем все еще остаются недостаточно исследованными. Это обусловливает целесообразность построения организационных структур на основе ресурсно-целевых сетей, которые представляют собой новый тип сетевых моделей, разработанных на стыке теории графов, теории ресурсов и теории агентов. Разработаны модели и методы для формирования, функционирования и поддержки многоагентных систем на основе взвешенных мультиграфов, ориентированных на формализацию процессов формирования коллективных целей и обмена ресурсами между ее участниками. Построена система программной поддержки формирования, модификации и анализа ресурсно-целевых сетей. Представлены интерфейс программы для анализа сетевых структур, примеры расчета параметров ресурсно-целевых сетей и выбора сетевой структуры по заданным числовым параметрам.

17. Интегрированная система для разработки изделий из полимерных композиционных материалов на основе методологии PLM [№2 за 2014 год]
Авторы: Яблочников Е.И., Восоркин А.С., Цупиков А.В.
Просмотров: 12454
В статье рассматриваются актуальные вопросы автоматизации бизнес-процессов проектирования изделий из полимерных композиционных материалов. Отмечается необходимость создания единого информационного пространства для совместной работы специалистов разного профиля: конструкторов, технологов, материаловедов. Предложена структурная схема интегрированной системы, реализующей функции информационной поддержки специалистов и управления процессами проектирования и проектными данными. Подход к построению системы основан на методологии PLM (информационная поддержка и управление жизненным циклом изделия). Ключевое значение при реализации функций системы имеет применение систем виртуального моделирования и инженерного анализа (CAE -систем) различных классов (моделирование новых материалов, технологий, конструкций изделий). Дана характеристика основных свойств интегрированной системы: информационное обеспечение и объектно-ориентированная модель БД, интерфейс пользователей, интеграция с внешними системами, возможность настройки и масштабирования, обеспечение защищенного доступа к данным, использование процедур, повышающих уровень автоматизации. Описан новый бизнес-процесс решения рассматриваемых задач, эффективность которого определяется возможностью коллективного анализа и утверждения промежуточных результатов, меньшей степенью итеративности, использованием специализированных систем компьютерного моделирования. Развитие интегрированной системы связывается с разработкой БЗ, содержащей правила выбора материалов и конструкторско-технологических исполнений изделий.

18. Архитектура инструментальной среды для обработки проектных процедур, представленных в функционально адаптируемой форме [№2 за 2014 год]
Авторы: Горбачев И.В., Похилько А.Ф., Цыганков Д.Э.
Просмотров: 11625
В настоящей работе рассматривается способ представления данных о процессах проектной деятельности в функционально адаптируемой форме. Представление проектных решений как совокупности проектных процедур и программных средств обеспечения их обработки реализуется в виде интерактивной среды построения функционально адаптированных САПР. Данная среда имеет слоистую архитектуру, которая включает в себя семь функциональных подсистем, а также интерфейс пользователя на верхнем уровне и БД на нижнем уровне. Представлено описание функциональных подсистем, а также их назначения, свойств и особенностей, при этом особое внимание уделено подсистеме управления проектами – главной составляющей интерактивной среды построения функционально адаптированных САПР, связывающей выходные данные с другими функциональными подсистемами. Описаны принципы взаимодействия подсистем друг с другом через интерфейс пользователя и интерфейс взаимодействия с БД. Все функциональные подсистемы с точки зрения взаимодействия с пользователем и подсистемой управления проектами строятся по единому принципу и, следовательно, имеют одинаковую структуру, взаимодействие компонентов кот о-рой рассмотрено детально. Отдельно выделена подсистема генерации функционально адаптированных САПР, структура которой повторяет архитектуру рассматриваемой интерактивной среды. Генерация функционально адаптированных САПР проходит в четыре этапа: загрузка модели из БД, выделение набора функциональности, генерация исходного кода системы и компиляция функционально адаптированных САПР. Главные достоинства представленной архитектуры среды генерации функционально адаптированных САПР связаны с фиксацией, сохранением и модификацией, а также с дальнейшим использованием типовых проектных процессов в распределенной среде автоматизированного проектирования.

19. Принципы управления работой компьютера на основе оценки эмоционального состояния пользователя [№2 за 2014 год]
Авторы: Туровский Я.А., Кургалин С.Д.
Просмотров: 7826
В работе исследуется возможность применения дополнительного канала коммуникации человек–компьютер на основе использования оценки функционального напряжения и/или эмоционального состояния пользователя для оптимизации управления компьютером. На основании оценки эмоционального состояния пользователя можно реализовать несколько стратегий управления компьютером. В ситуации, когда показатели пользователя для выбранного им канала управления или совокупности таких каналов находятся в состоянии, соответствующем покою, управление приоритетами процессов осуществляется операционной системой исходя из потребностей текущих задач. Если показатели состояния пользователя указывают на стресс, управление приоритетами процессов осуществляется путем перераспределения ресурсов компьютера в пользу программ и процессов, с которыми в настоящее время работает пользователь. Если пользователь использует компьютерные игры или мультимедийные приложения, то состояние героя компьютерных игр, музыкальное сопровождение игры и/или работы пользователя на компьютере, цветовая гамма игры и/или ряда элементов работы с операционной системой (вид и состояние интерфейса, включая графический), выбранные пользователем, меняются в соответствии с установленными пользователем настройками с учетом его состояния. Сделан вывод, что использование предложенного эмоционального канала управления компьютером в дополнение к уже существующим будет способствовать заметному повышению эффективности его работы, приведет к сокращению времени, в течение которого пользователь вынужден ожидать выполнения операционной системой своих заданий, к оптимизации функционирования мультимедийных приложений, появлению новых возможностей взаимодействия с операционной системой, расширению функционала героя его компьютерных игр и так далее. В дальнейшем это позволит обеспечить внедрение элементов контекстно-ориентированного взаимодействия в системы управления компьютером или в целом в информационно-коммуникационные технологии.

20. Трансдуктивное обучение логистической регрессии в задаче классификации текстов [№2 за 2014 год]
Авторы: Шаграев А.Г., Бочаров И.А., Фальк В.Н.
Просмотров: 12663
Во многих задачах текстовой классификации возникают проблемы с получением достаточного количества размеченных документов для обучающей выборки. При этом обычно имеется значительное количество доступных неразмеченных текстов. В данной статье рассматривается метод, используя который, можно значительно улучшить качество классификации, имея довольно малую по сравнению с тестовой выборкой обучающую выборку. Предложен нестандартный способ формирования признакового описания текстов на естественных языках, учитывающий специфику написания новостных текстов. Помимо этого, рассматриваются модификации классического линейного метода решения задачи классификации – логистической регрессии. Для оптимизации параметров логистической регрессии применяется модифицированный метод стохастического градиентного спуска. При обучении регрессии используется модифицированный функционал потерь, увеличивающий зазор между классами. Предлагается также оригинальный метод трансдуктивного обучения логистической регрессии. Для его осуществления вводится специальный функционал качества для неразмеченной коллекции, который позволяет существенно увеличить полноту классификации. Для проверки применимости разработанных модификаций метода логистической регрессии используется процедура обратного скользящего контроля. По результатам приведенных в статье вычисли-тельных экспериментов становится очевидным положительное влияние авторских модификаций метода логистической регрессии и трансдуктивного обучения на качество классификации.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►