Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2018 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Комплекс программных средств для исследования погрешности измерений экспериментального лазерного кругломера [№1 за 2018 год]
Авторы: Белопухов В.Н., Заякин О.А., Манухин А.В., Ростов А.А.
Просмотров: 6982
Настоящая работа посвящена комплексу программных средств, созданному для помощи в исследовании нового способа измерений отклонений от круглости. Одной из важных целей исследования является изучение основной погрешности измерений данным способом. Лабораторный макет прибора, реализующего этот способ, был разработан в Самарском филиале Физического института РАН. Сейчас он используется в Самарском университете в учебном процессе. Там же продолжается его доводка. Принцип действия кругломера заключается в том, что контролируемая поверхность сканируется сфокусированным пучком лазера и определяется положение зеркально отраженного лазерного пучка (пат. России 2109250). Практического приложение – контроль отклонений формы дорожки качения внутреннего кольца подшипника. Функции исследовательского комплекса программных средств: получение данных предобработки из внешних файлов, расчет радиального профиля, отклонения от круглости и волнистости после однократного сканирования, статистический анализ результатов этих измерений по серии повторных сканирований и оценка погрешности координатных измерений в каждой точке профиля. Согласно предварительным результатам и анализу серии измерений, оценка их основной погрешности – 0,07 мкм для отклонений от круглости и 0,05 мкм для волнистости, если не учитывать погрешность кинематики при сканировании. Эти результаты хорошо совпадают с результатами, которые показывают применяемые сейчас приборы, такие как интерферометры и контактные кругломеры, в рассматриваемом практическом приложении. Погрешности измерений в основном вызваны кинематическими погрешностями в процессе работы узла поворота контролируемого изделия. Сделан вывод о том, что лабораторный макет прибора все же нуждается в усовершенствовании и что его метрологические характеристики могут быть улучшены. Учитывая недостаток финансирования разработки, предложено сбор и предварительную обработку данных проводить там, где для этого есть возможность, а дальнейшие вычисления выполнять в облаке.

12. Мультиагентное моделирование процессов распространения и взаимодействия инфицирующих сущностей [№1 за 2018 год]
Автор: Климентьев К.Е.
Просмотров: 9508
В статье рассматриваются основные подходы к мультиагентному моделированию процессов инфицирования, характерных для технических сетей и живой природы. Примерами таких процессов являются развитие эпидемий болезнетворных микроорганизмов среди живых существ, распространение компьютерных вирусов и червей от компьютера к компьютеру, расширение лесных пожаров, передача информационных сообщений в технических и социальных сетях и т.п. Кратко обрисованы традиционные подходы к решению этой и смежной задач. Описана общая модель «вселенной». Введены основные множества объектов и их атрибутов, рассмотрены отношения между ними, характерные для моделируемых процессов и явлений. Анализируются графовые модели пространства, включая полный граф, безмасштабный граф, геометрический граф и различные решетки. Описаны основные состояния, в которых могут находиться агенты. Рассматриваются различные модели переходов из состояния в состояние, среди которых SI, SIS, SIR, SEIR, SIDR и т.п. Обсуждаются различные способы сканирования целей, такие как последовательное сканирование, случайное сканирование, поиск по списку, контратака и др. Описывается способ настройки темпоральных характеристик отдельных агентов. Одной из важных особенностей, отличающей данную разработку от аналогов, является возможность моделирования развития эпидемий во вселенных с изменяющимися законами. Например, в процессе модельного прогона возможно изменение топологии графов, числовых атрибутов объектов и алгоритмов поведения агентов. Использование таких моделей позволило бы получать более адекватные результаты. Также в статье рассматривается архитектура системы моделирования, поддерживающей рассмотренные аспекты и их комбинации. Представлен пример конкретной программной реализации.

13. Математическая модель активности пользователей программного обеспечения [№1 за 2018 год]
Авторы: Сытник А.А., Шульга Т.Э., Данилов Н.А., Гвоздюк И.В.
Просмотров: 5419
В статье рассматриваются проблемы удобства использования ПО. Удобство использования является одним из основных критериев качества ПО в целом. Существуют различные подходы и методики, применяемые для анализа удобства использования программных продуктов, однако большинство из них основывается на эвристическом подходе, то есть на заранее собранных рекомендациях и гипотезах относительно того, как пользователь взаимодействует с программным интерфейсом. По мнению авторов, одна из основных проблем при разработке формальных методов оценки удобства использования – отсутствие формализованного представления данных активности пользователей программных продуктов. Целью исследования является разработка математической модели активности пользователей ПО. В основу исследования положена популярная в современной научной литературе идея о том, что индикатором проблем удобства использования может быть наличие часто повторяемых одинаковых последовательностей действий пользователей. В работе кратко рассматриваются подходы, применяемые при оценке удобства использования пользовательских интерфейсов, основанные на идее поиска закономерностей и шаблонов в поведении пользователей. Показано, что задачу поиска шаблонов поведения пользователей можно представить как задачу поиска последовательных шаблонов из области интеллектуального анализа данных и применять соответствующие методы. Вводится ряд формальных определений в области представления данных активности пользователей. Предлагается математическая модель активности пользователей ПО, основанная на теории последовательных шаблонов для предметной области оценки удобства использования. Данная модель может быть применена при автоматизированной оценке эффективности удобства пользовательских интерфейсов.

14. Универсальная модель данных как средство хранения информации при решении прикладных задач кристаллохимии [№1 за 2018 год]
Автор: Яблоков Д.Е.
Просмотров: 6015
Для нормального функционирования любой информационной системы необходимо, чтобы ее модель данных адекватно отражала реалии той предметной области, для которой она разрабатывается. Важным обстоятельством при этом является проблема правильного выбора стратегии моделирования данных, позволяющей отобразить их инфор¬мационное содержание. Основной акцент в статье делается на том, что моделирование данных, как собственно и сам выбор модели данных, является очень важным этапом в процессе разработки БД, закладывающим основы понятийного аппарата, в терминах которого будет производиться работа с системой хранения. При этом модель данных рассматривается как некоторая концепция, которая применительно к конкретным данным позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, отражающие состояние объектов и их отношений в рамках какой-либо предметной области. Под концепцией понимается основанная на целостных и систематизированных представлениях совокупность взглядов, позволяющая выражать определенный способ понимания или трактовки каких-либо предметов, событий, процессов или явлений, имеющих ту или иную информационную ценность. Приведенный в статье пример упрощенной универсальной модели данных является достаточно общим, он может поддерживаться большинством приложений и обеспечивать добавление данных любого вида без указания конкретных имен таблиц или полей, ассоциированных с абстракциями, представляющими объекты реального мира, которые необходимы при использовании реляционной модели данных в чистом виде. При использовании универсальной модели становится возможным ввод информации, структура которой не определена заранее, а структурные связи типа «сущность–атрибут», «сущность–сущность» или «отношение–атрибут» могут изменяться в режиме работы приложения.

15. Мультиагентная аппроксимация поведения пользователей социальных сетей [№1 за 2018 год]
Авторы: Иващенко А.В., Хорина А.А., Диязитдинова А.Р.
Просмотров: 5874
Cоциальные сети становятся одним из основных поставщиков больших данных для анализа поведения пользователей. При этом само поведение каждого пользователя сети Интернет представляет собой интересный и сложный объект для формализации и изучения. Один человек может быть представлен в нескольких социальных сетях под разными именами, обладать несколькими параллельными интересами, иметь собственную специфическую стратегию издания и потребления информации в виде постов, сообщений и комментариев и взаимодействовать с другими пользователями путем обмена информацией. С учетом специфики проявления активности пользователей социальных сетей, обладающих относительной независимостью и самоорганизацией, предлагается модель такого поведения, основанная на реализации мультиагентной технологии. В данной статье описаны проблема, архитектура решения и технические детали ее реализации, подкрепленные результатами моделирования и анализа реальных данных для ряда популярных социальных сетей. Впервые вводится понятие мультиагентной аппроксимации поведения, определяющего приближенное описание реальных прецедентов поведения пользователей интегрированной информационной среды с помощью мультиагентной имитационной модели. В рамках предложенного решения интерес пользователя социальной сети представлен в виде комбинации контекста и фокуса. Такой подход позволяет формализовать колебания пользовательского интереса под влиянием внешних событий с учетом фактора времени и человеческого фактора. Предложенный подход обеспечивает возможность описания и программной реализации шаблонов (паттернов) поведения членов социальных сетей в Интернете для последующего имитационного моделирования и анализа с целью выявления трендов и отклонений.

16. Модель открытого куба для анализа больших данных в социальных сетях [№1 за 2018 год]
Авторы: Иващенко А.В., Шлычкова Н.М., Исайко В.А., Ситников П.В.
Просмотров: 5652
Социальные сети можно рассматривать как важнейший источник больших данных, описывающих взаимодей-ствие пользователей в процессе обмена информацией. Выявление закономерностей на этом уровне позволяет определять основные особенности поведения, выявлять информационное влияние, обнаруживать и анализировать колебания интересов пользователя к различным информационным объектам и событиям и т.п. Применение такого рода аналитики на практике позволяет реализовывать эффективную контекстную рекламу, повышать эффективность работы социальных сетей, а также решать различные проблемы информационной безопасности. Анализ больших данных, описывающих взаимодействие пользователей социальных сетей, является сложной технической проблемой: необходимо интегрироваться с несколькими социальными сетями для импорта данных, ассоциировать отдельные профили одних и тех же пользователей в разных сетях, сопоставлять факты их взаимодействия с реальными событиями и выявлять основные тенденции и отклонения. Для решения этой задачи предлагается модель открытого куба, основанная на построении ортогональной системы индикаторов, характеризующих изменение данных в зависимости от разных факторов. При этом производится распределение возникающих событий взаимодействия относительно пользователей, динамики развития их интереса во времени, реакции на внешние события и т.д. с помощью инструментария взаимного корреляционного анализа временных рядов с использованием интервальных корреляционных функций. В данной статье описываются основные проблемы анализа больших данных в социальных сетях, предлагаемая модель открытого куба и алгоритм анализа данных, позволяющий выявлять отклонения в поведении пользователей социальных сетей. Описанная модель и ее реализация были испытаны и апробированы с использованием типового набора данных, полученных из ряда социальных сетей. В дополнение к реальному регулярному набору результатов переговоров пользователей социальных сетей была введена партия сообщений, генерируемых онлайн-ботом, существование которого было выявлено посредством предложенного подхода.

17. Регуляризованные ортогональные модели вероятностных характеристик с условием выполнения их основных свойств [№1 за 2018 год]
Авторы: Прохоров С.А., Куликовских И.М.
Просмотров: 2918
Представление модели вероятностной характеристики в виде разложения в ряд Фурье – один из наиболее эффективных способов понижения сложности модели. Широкое применение при решении задач идентификации, фильтрации и анализе динамических систем нашли ортогональные системы функций, позволяющие представить длинные временные последовательности в виде более короткого спектра разложения. Для повышения устойчивости и достоверности ортогональной модели вероятностной характеристики используются различные подходы: оптимизация параметров ортогональной модели; применение устойчивых численных схем для вычисления коэффициентов разложения; построение взвешенных моделей, позволяющих учесть особенности поведения динамических систем, в частности, нестационарных систем и систем с запаздыванием, и т.д. Особый интерес представляет метод, учитывающий необходимость выполнения ортогональной моделью основного свойства вероятностной характеристики. Он сводится к необходимости вычисления поправок для коэффициентов разложения, величина которых рассчитывается с учетом основных свойств вероятностных характеристик и базисных функций. Таким образом, построение совокупности ортогональных моделей требует различных реализаций в зависимости от постановки задачи и анализируемой динамической системы. Данная работа обобщает предложенный ранее математический аппарат для реализации описанного метода, который позволяет следующее: предложить обобщенное описание поправочных коэффициентов для учета основных свойств функциональных характеристик в матричной форме; показать, что предложенные оценки аналогичны оценкам коэффициентов, регуляризованным по норме L2; ввести ядровую функцию для описания основных свойств функциональных характеристик. Результатом работы является теоретическое обоснование устойчивости предложенных регуляризованных оценок. Предложенный математический аппарат для описания регуляризованных ортогональных моделей позволяет свести оценку поправочных коэффициентов для различных вероятностных характеристик и базисных функций к единому алгоритму и, как следствие, существенно повысить вычислительную эффективность ее программной реализации.

18. Предприятие как целеустремленная система [№1 за 2018 год]
Автор: Лисецкий Ю.М.
Просмотров: 6768
В статье рассматривается предприятие как целеустремленная система. Даны общие сведения об организации и научном аппарате, описывающем ее построение и функционирование. Приведены иерархическая структура предприятия как организации, основная цель деятельности которой лежит в экономической сфере, и его функциональная модель. Проведен анализ характерных свойств предприятия c позиции общих принципов построения и функционирования систем. Изложены подходы и методы исследования предприятия как сложной производственной системы, в основе которых лежит системный подход. Данный подход позволяет комплексно оценить любую производственно-хозяйственную деятельность и деятельность системы управления на уровне конкретных характеристик, а также осуществлять анализ определенной ситуации в пределах отдельно взятой системы, выявлять характер проблем входа, процесса и выхода. Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях в системе управления предприятием.

19. Principles of creating hybrid integrated automated systems of technological process design and control [№1 за 2018 год]
Authors: G.B. Burdo, N.A. Semenov
Просмотров: 4163
Известно, что за последние годы отечественное и зарубежное машиностроение затронули серьезные структурные изменения. Основная их суть состоит в том, что в настоящее время доля единичного и мелкосе-рийного типов машиностроительных производств (многономенклатурного машиностроительного производства, МП) составляет до 25–30 % в общем объеме продукции машиностроения. Однако вопросы, связанные с автоматизированным проектированием технологических процессов и автоматизированным управлением производством, не решены в указанных типах производств. Это объясняется тем фактом, что производственные системы многономенклатурного машиностроительного производства отличаются высокой динамичностью и перенос опыта использования указанных систем в серийном производстве приводит к значительному запаздыванию управляющего воздействия и его некорректности, а спроектированные технологии не учитывают состояние производственной системы. Выход из данной ситуации представляется возможным за счет информационной интеграции систем автоматизированного проектирования и управления, при этом автоматизированные системы управления технологическими процессами должны обеспечивать возможность оперативной корректировки производственных планов всех уровней. В указанных системах должна предполагаться реализация различных моделей (в том числе и с участием челове- ка – эксперта) принятия решений. Показана актуальность предложенной концепции информационной интеграции автоматизированных систем проектирования и управления технологическими процессами в многономенклатурном производстве (концепции организационно-технологического проектирования). Исследование проведено на основе аппарата теории систем и методологии жизненного цикла изделий. Показана иерархия рассматриваемых автоматизированных систем. Обоснованы принципы создания интегрированных систем и входящих в нее подсистем. Предложена методика принятия решений по проектированию технологических процессов и при управлении ими в гибридных системах.

20. Программная система для разработки многоязычного тезауруса [№1 за 2018 год]
Авторы: Кириллович А.В., Баширов А.М., Гатиатуллин А.Р.
Просмотров: 8250
Работа посвящена описанию нового инструмента для разработки двуязычного русско-татарского тезауруса. В статье перечислены требования, предъявляемые к реализации данного инструмента: поддержка выбранного формализма представления тезаурусных знаний, многоязычных тезаурусов, коллективной работы, возможность публикации тезауруса в облаке Linking Open Data, кроссплатформенность и свободная лицензия. Приводятся результаты анализа существующих редакторов онтологий общего назначения и специализированных редакторов тезаурусов, основанных на моделях SKOS, WordNet и РуТез: Protégé/WebProtégé, VocBench, PoolParty, iQvoc, SKOSEd, OMWEdit, WordNetLoom, GernEdiT, DEBVisDic, WordNet Editor, редактор тезауруса YARN и редактор тезаурусов РуТез. Показаны преимущества и недостатки этих редакторов. На основании этого объясняется выбор модели РуТез, а также разъясняется необходимость разработки собственного инструмента, удовлетворяющего всем предъявляемым требованиям. Предложен новый инструмент для разработки двуязычного тезауруса, реализованный в виде web-приложения, который имеет поддержку коллективной работы и функцию публикации тезауруса в облаке Linking Open Data (LOD). Описаны пользовательский интерфейс инструмента, а также его использование в режиме редактирования тезауруса. Отмечается возможность использования программного продукта для разработки не только русско-татарского тезауруса, но и тезаурусов других языков. Поставлены задачи для дальнейшего развития инструмента, среди которых доработка пользовательского интерфейса, включая расширенные возможности визуализации в виде графа, интеграция с электронными корпусами и дополнительными словарями, доработка модуля публикации в облаке LOD, создание универсального инструмента для разработки лексических ресурсов, основанных на онтологии Lemon, разработка средств для детального описания отдельных лексических единиц.

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