Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2022 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Автоматизация оценки состояния электросети в удаленных районах России с использованием смарт-структур [№2 за 2022 год]
Автор: Шевнина Ю.С.
Просмотров: 2062
В статье рассматривается способ автоматизации оценки состояния электросети в удаленных районах России с использованием смарт-структур. Предлагаемый способ реализован в виде мобильного приложения. Смарт-структура, лежащая в основе данного способа, состоит из модулей получения и обработки данных с датчиков, поиска закономерностей характеристик электросети и формирования классификаторов состояний, рекомендаций по ремонту и оптимальному режиму эксплуатации электросети и подстанции. Научная новизна предлагаемого решения заключается в методе анализа и обработки характеристик электросети и их совокупностей. Кроме того, учитываются параметры внешних воздействий в виде природных и техногенных факторов. Метод анализа и обработки информации об электросети и подстанции основан на машинном обучении – логическом анализе данных. Оценка состояния электросети и подстанции важна при исследовании и решении задач прогнозирования изменения состояния электросети, подбора рекомендаций и принятия решений о ремонтных и обслуживающих работах. Метод оценки состояния электросети основан на поиске закономерностей и построении классификаторов и позволяет учитывать все характеристики и параметры электросети, их совокупность и связи между ними. Он также дает возможность анализировать и получать закономерности для неполных и неточных данных, с чем достаточно часто приходится сталкиваться в реальных электросетях. Метод может быть использован при проектировании и обслуживании электросетей и подстанции в труднодоступных и удаленных регионах Российской Федерации. Предлагаемая редукция закономерностей характеристик и их совокупностей на основе их рекуррентной конъюнкции позволяет получать оптимальные классификаторы состояний электросети и подстанции с высокой интерпретируемостью и обобщенностью, что увеличивает точность оценки состояния электросети и, как следствие, точность прогноза поведения, рекомендаций и принятия решений о ремонтных работах и оптимальном режиме эксплуатации.

12. Автоматизированное детектирование и классификация объектов в транспортном потоке на спутниковых снимках города [№2 за 2022 год]
Автор: Тормозов В.С.
Просмотров: 2437
В статье рассматриваются разработанные методы детектирования и классификации объектов в транспортном потоке на данных космической съемки сверхвысокого пространственного разрешения. С появлением в свободном доступе больших объемов спутниковых данных все большую актуальность приобретает развитие методов машинного обучения на основании геопространственных данных, в частности, спутниковых. В настоящей работе обоснован выбор источника данных о транспортных потоках – спутниковых снимков сверхвысокого разрешения, рассмотрены основные проблемы и задачи, связанные с распознаванием и классификацией объектов. Целью автора является разработка цепочки алгоритмов, позволяющей с высокой точностью детектировать и классифицировать объекты в транспортных потоках. Исследования основаны на численной оценке качества работы алгоритмов. В работе используются методы распознавания образов, машинного обучения и обработки цифровых изображений. Научная новизна заключается в уникальном алгоритме извлечения изображений локальных участков улично-дорожной сети, алгоритме определения направления дорожного движения объекта, модернизации алгоритма селективного поиска. Следует подчеркнуть, что используемые данные съемки сверхвысокого разрешения появились в доступе для частного использования относительно недавно.

13. Программная реализация анализа демографических данных на основе единого реестра населения [№2 за 2022 год]
Авторы: Юсифов Ф.Ф., Ахундова Н.Е.
Просмотров: 1692
Статья посвящена анализу демографических данных на основе единого реестра населения, который является ключевым компонентом электронной демографической системы. Единый реестр населения – это интегрированные БД, основанные на обмене как агрегированными, так и индивидуальными данными между отдельными реестрами. Реестры играют важную роль в получении информации о населении. Следует отметить, что пандемия COVID-19 еще раз подчеркнула важность использования административных данных как электронных реестров для демографических исследований. В работе проводится экспериментальный анализ демографических характеристик в условиях пандемии COVID-19 на основе данных 1 000 физических лиц. Эти данные являются гипотетическими, взяты из двух отдельных реестров – реестра населения и реестра здоровья и объединены в единый реестр. В статье представлена программная реализация анализа демографических данных. Демографический анализ осуществлен в среде Jupyter Notebook 6.1.4., язык реализации – Python 3.8.5. Результаты показывают, что создание электронной демографической системы требует интеграции различных государственных реестров для более детального анализа. Это позволит обрабатывать и анализировать более крупные и многомерные структурированные данные на разных временных интервалах. При этом очень важны достоверность данных, включенных в реестр, устранение несоответствий, обеспечение постоянного обновления регистрационных данных по каждому физическому лицу. Устранение ошибок в данных делает единый реестр населения надежным источником информации.

14. Разработка архитектуры универсального фреймворка федеративного обучения [№2 за 2022 год]
Авторы: Ефремов М.А., Холод И.И.
Просмотров: 2332
Объектом исследования является технология федеративного обучения, которая позволяет осуществлять коллективное машинное обучение на распределенных обучающих наборах данных без их передачи в единое хранилище. Актуальность данной технологии обусловлена, с одной стороны, давно растущим трендом на использование машинного обучения для решения множества прикладных задач, а с другой – ростом запросов, в том числе законодательных, на приватность и обработку данных ближе к источнику или непосредственно на нем. Основными проблемами при создании систем федеративного обучения являются отсутствие гибких фреймворков для различных сценариев федеративного обучения: большинство существующих решений сосредоточено на обучении искусственных нейронных сетей в централизованной вычислительной среде. Предмет исследования – универсальная архитектура фреймворка для раз-работки прикладных систем федеративного обучения, позволяющая строить системы для разных сценариев, различных параметров и топологий вычислительной среды, моделей и алгоритмов машинного обучения. В статье рассмотрена предметная область федеративного обучения, даны основные определения и описан процесс федеративного обучения, приведены и разобраны различные сценарии возможных прикладных задач. Проведен анализ наиболее известных на данный момент фреймворков федеративного обучения, а также их применения для возможных сценариев использования. В качестве результата описана архитектура универсального фреймворка, который, в отличие от существующих, может быть использован для разработки прикладных систем федеративного обучения разного типа и разных сценариев использования.

15. Оценка эффективности условий проведения химических реакций [№2 за 2022 год]
Авторы: Звягинцев Н.В., Биллиг В.А.
Просмотров: 1785
В статье рассматривается задача оценки эффективности условий проведения химических реакций с учетом таких факторов, как наличие примесей, стоимость катализаторов, и ряда других, влияющих на стоимость технологического процесса. Для оценки эффективности химической реакции авторы предлагают вначале независимо оценить эффективность каждого фактора, участвующего в реакции, а затем с учетом полученных результатов построить суммарную оценку. Поскольку природа факторов различна, для сравнения их влияния вводится понятие бонусов, которые начисляются каждому фактору. Бонусы начисляются за получение основного продукта, а также за минимизацию побочного продукта. На примере таких факторов, как давление и температура, влияющих на условия протекания ре-акции, показана целесообразность введения понятия «мягкое значение условия», при котором за-траты на выполнение условия минимальны. С учетом этих предположений оценка эффективности каждого фактора строится как нечеткая мера эффективности – монотонная функция со значениями из интервала [0, 1]. Один из подходов, применяемых для оценки значимости того или иного фактора, основан на возможности применения методов интеллектуального анализа данных. Этот метод предполагает возможность накопления достаточно репрезентативной БД. Суммарная оценка эффективности строится как взвешенная сумма оценок каждого из факто-ров. Проверка корректности предлагаемого подхода проводилась на данных реального эксперимента, где фиксировались факторы, влияющие на протекание химической реакции, а также количество целевого и побочного продуктов, полученных в ее результате.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2