Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2016 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам |

21. Микроконтроллер для системы нечеткого регулирования в бездатчиковом вентильном электроприводе [№1 за 2016 год]
Авторы: Льготчиков В.В., Горчаков Д.В.
Просмотров: 11875
В статье предлагается вариант реализации системы бездатчикового управления вентильным двигателем на базе аппарата нечеткой логики. Применение нечеткого регулятора в данном случае позволяет повысить устойчивость системы электропривода и улучшить качество регулирования. На основе результатов ряда экспериментов с моделью электропривода в среде Simulink сформирована база нечетких правил для коррекции момента коммутации фаз двигателя. В качестве входных параметров системы нечеткого регулирования используются нормированные значения частоты вращения и тока двигателя. На основе базы правил нечеткий регулятор производит коррекцию момента коммутации. Разработаны и подробно описаны структура и алгоритм работы предлагаемой системы управления на базе микроконтроллера. Предлагается код программы для микроконтроллера, реализующий разработанный алгоритм бездатчикового управления электроприводом. Произведен расчет минимально необходимой производительности микроконтроллера для построения разработанной системы управления. Анализ результатов расчета показывает, что для реализации предложенной системы управления подходит абсолютное большинство серийно выпускаемых промышленных микроконтроллеров. Таким образом, можно сделать вывод, что использование интеллектуализированных методов управления в бездатчиковом электроприводе при современном уровне развития вычислительной техники является более чем оправданным. Такой подход позволяет значительно улучшить качество регулирования, существенно не увеличивая при этом стоимость электропривода.

22. Логический анализ корректирующих операций для построения качественного алгоритма распознавания [№1 за 2016 год]
Авторы: Лютикова Л.А., Шматова Е.В.
Просмотров: 8115
В данной работе проводится логический анализ исследуемой области, представляющей собой объект и описывающие его признаки в терминах переменнозначной логики. Предметом исследования являются методы и алгоритмы, направленные на практическое решение задач распознавания образов в слабоформализованных областях знаний, к которым относятся медицинская, техническая, геолого-разведывательная диагностика, прогнозирование, построение экспертных систем. Решение таких задач ввело в обиход большое число некорректных (эвристических) алгоритмов. Авторы рассматривают такие аспекты, как необходимость развития теории корректирующих операций, синтеза корректных алгоритмов минимальной сложности с помощью методов математической логики. Важнейшими для рассматриваемого направления являются вопросы эффективного поиска логических закономерностей в признаковых описаниях объектов, играющих роль элементарных классификаторов. В решающем правиле используется процедура конъюнкции по каждому из построенных элементарных классификаторов. Как правило, корректность распознающего алгоритма (способность правильно классифицировать объекты из обучающей выборки) обеспечивается корректностью каждого из порождаемых элементарных классификаторов, что является основой логического синтеза распознающих процедур. Представляет интерес использование конструкций логико-алгебраического подхода для построения корректных распознающих алгоритмов на базе произвольных наборов алгоритмов распознавания, необязательно являющихся корректными. В данной работе рассматривается логический метод построения алгоритмов на последовательном добавлении небольшой части нераспознаваемой информации, что обеспечивает коррекцию ранее построенного алгоритма с минимальным изменением его характеристик. Такие индуктивные методы во многих случаях позволят строить высокоточные или корректные алгоритмы, расширяющие область получаемых решений за существенно меньшее время.

23. Comatch – поиск партнерских сайтов связывания с транскрипционными факторами [№1 за 2016 год]
Авторы: Никитин С.И., Черемушкин Е.С.
Просмотров: 9043
Распознавание коротких последовательностей, называемых сайтами связывания с транскрипционными факторами, в регуляторных районах ДНК является одной из важнейших задач биоинформатики ввиду того, что эта задача существенно улучшает понимание механизмов работы живой клетки. В настоящее время разработано около 100 алгоритмов решения данной задачи, и их количество непрерывно растет. Однако единственно верное решение на данный момент не найдено, так как на вероятность связывания фактора с некоторым участком ДНК влияет большое количество параметров. Например, в сложных живых организмах транскрипционные факторы во время связывания объединяются в составные комплексы, что позволяет говорить о необходимости исследования таких связей. В рамках данной задачи авторами разработано средство поиска статистически перепредставленных пар сайтов, один из которых принадлежит наперед заданному фактору, а другой фактор необходимо найти. Метод использует два набора последовательностей – экспериментальный и фоновый, и находит значимые статистические различия экспериментальных результатов по отношению к фоновым данным. Также были проведены исследования зависимости результата от взаимного расстояния между матрицами, выбора пороговых значений для весовых матриц и влияния размера фоновых данных на итоговую значимость результатов. Результатом работы программы является набор таких пар с соответствующими P-значениями, характеризующими вероятность получения такого результата по случайным причинам, а также значение FDR (False Discovery Rate), характеризующее вероятность ошибочного предсказания. Для последовательностей, перенасыщенных сайтами связывания для выбранной весовой матрицы, был реализован режим коррекции Р-значения. В этом случае исключается зависимость P-значения от перепредставленности фиксированной матрицы и повышается значимость полученных результатов.

24. Разработка модели управления доступом для типовой медицинской информационной системы [№1 за 2016 год]
Авторы: Оленников Е.А., Захаров А.А., Оленников А.А., Широких А.В., Варнавский В.В.
Просмотров: 9384
Статья посвящена описанию разработанной авторами модели безопасности для защиты данных в медицинских информационных системах. В начале статьи формулируется и обосновывается тезис о том, что применение в медицинских информационных системах классических моделей безопасности существенно усложняет процедуру настройки прав доступа к данным и делает этот процесс весьма трудоемким. Прежде всего это связано с необходимостью предоставлять доступ исключительно к тем данным пациента, которые необходимы врачу в текущий момент времени для выполнения своих профессиональных обязанностей. Соблюдение этого требования вызывает необходимость постоянной корректировки прав доступа пользователей медицинских информационных систем. Таким образом, объем работы администратора безопасности существенно возрастает и, как следствие, повышается вероятность ошибок настройки прав доступа. Решение данной проблемы авторы видят в разработке новой модели безопасности, учитывающей специфику организации доступа к данным в медицинских информационных системах. Приводится подробное описание разработанной модели, в которой дополнительно учитываются такие характеристики, как время доступа к данным, текущие взаимоотношения между врачом и пациентом, статус пациента, степень конфиденциальности информации и пр. Описываются основные элементы и операторы данной модели. Подробно рассматривается реализация процедуры определения прав доступа к защищаемым объектам. В заключение авторы делают вывод о том, что применение разработанной модели безопасности для защиты данных в медицинских информационных системах позволит максимально автоматизировать процесс назначения прав доступа и существенно сократить объем работы администратора безопасности.

25. Моделирование социально-экономических процессов субъекта управления [№1 за 2016 год]
Авторы: Пискунов А.А., Суворов А.В.
Просмотров: 4343
В статье описывается семантическая топология концептуальной структуры социально-экономических процессов Российской Федерации, основанная на формальной модели «Динамический гиперграф специального вида». Для описания социально-экономических процессов определяются понятия санкции, операции, транзакции, которые применяются для построения пространства СОТ (санкция, операция, транзакция). В пространстве СОТ строятся календарная структура и календарно-технологическая структура в рамках модели «Динамический гиперграф специального вида» для описания процессов изменения элементов и структур социально-экономических процессов.

26. Применение программных продуктов Global-EAM и «2П-Кадры!» для управления производственным потенциалом предприятия [№1 за 2016 год]
Авторы: Разиньков П.И., Разинькова О.П.
Просмотров: 7256
В статье рассмотрены проблемы применения программных продуктов для совершенствования управления производственным потенциалом предприятия. Повышение эффективности использования производственного потенциала предприятия является одним из важнейших факторов производства, предотвращения кризиса, развитие которого зависит от формирования и эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и других ресурсов. На эффективность формирования и использования потенциала, трудовых ресурсов и основных производственных фондов предприятия оказывают влияние внешние и внутризаводские факторы, число которых и степень воздействия в условиях кризиса резко возрастают. Это вызывает необходимость не только учета воздействий факторов внешней и внутренней среды на формирование и использование основных производственных фондов и трудовых ресурсов предприятия, но и моделирования этих процессов, которое позволит выявить связи и характеристики структурных составляющих основных производственных фондов, трудовых ресурсов и других элементов производственного потенциала предприятия. Моделирование дает возможность более детального анализа свойств элементов потенциала и их поведения в различных ситуациях, под воздействием факторов внешней и внутренней среды. Для решения этих проблем обоснована необходимость применения программных продуктов Global-EAM и «2П-Кадры!», которые позволяют существенно увеличить эффективность использования производственного потенциала предприятия.

27. Тактические тренажеры авиационных противолодочных комплексов морской авиации [№1 за 2016 год]
Авторы: Сикорский С.Т., Цуканов А.А.
Просмотров: 9551
Подготовка летных экипажей на авиационных тренажерах является важнейшим фактором для обеспечения безопасной эксплуатации самолетов и вертолетов и эффективного выполнения поставленных перед ними задач. Для военной авиации тренажеры представляют особую ценность, так как они позволяют практически без ограничений имитировать реальную боевую обстановку, которую очень трудно создать в ходе учений в мирное время. В статье рассматриваются общие теоретические вопросы обоснования и разработки тактических тренажеров авиационных комплексов морской авиации ВМФ. Эти тренажеры предназначены для тактической подготовки летных экипажей к применению авиационных комплексов самостоятельно и во взаимодействии с другими силами в единой информационномоделирующей среде. Занятия проводятся на тренажерном комплексе методом «виртуальных» тактических учений, как односторонних с применением противоборствующих «компьютерных сил», так и в обстановке «дуэльных ситуаций». Моделирующая система, в которую погружены тренажеры вооружения и военной техники, обеспечивает их функционирование в едином информационном поле боевых действий, позволяя военнослужащим действовать так, как они действовали бы в реальных боевых условиях. Рассмотрены возможные структурные схемы построения тактических тренажеров для однотипных и разнотипных авиационных комплексов.

28. Включение данных о размещении оборудования в графовую модель анализа обеспечения живучести корабля корабельными системами [№1 за 2016 год]
Авторы: Сорокин В.Е., Болотов А.А., Реут Е.В.
Просмотров: 7798
Оценка живучести корабля основывается на способности его технических средств (корабельных систем) противостоять боевым и аварийным повреждениям, обеспечивая выполнение кораблем боевой задачи и предотвращение его катастрофы. Граф функциональных оценочных зависимостей является математической моделью, базирующейся на структурно-логических схемах зависимости выполнения операций корабельных систем от состояния элементов этих систем. Он предназначен для оценки живучести корабля при боевых и эксплуатационных повреждениях корабельных систем. Эта модель логически формально отражает функциональные зависимости между функционально значимыми элементами различного уровня агрегации оборудования корабельных систем при выполнении ими функционально самостоятельных операций. Внешние условия моделирования на графе функциональных оценочных зависимостей задаются моделями выхода из строя оборудования под воздействием поражающих факторов боевых и эксплуатационных повреждений. Предлагаемое в статье включение в граф функциональных оценочных зависимостей вершин состояния отсеков (помещений) корабля с дугами, отражающими размещение в них оборудования в соответствии с электронной моделью корабля, позволяет при незначительном увеличении размерности модели существенно уменьшить как общее количество вариантов исходных данных, так и количество целесообразно рассматриваемых вариантов. Такой подход дает возможность на единой модели выполнять вычислительно эффективный анализ живучести корабля, обеспечиваемой его системами независимо от причин выхода из строя их оборудования. Соответственно, вычислительная эффективность выполнения анализа позволяет расширить пространственно-функциональную вариативность моделирования с целью определения проекта корабля с наилучшей оценкой его живучести.

29. Программный комплекс как учебный объект разработки [№1 за 2016 год]
Автор: Столярчук В.А.
Просмотров: 6188
В статье описывается процесс разработки открытой учебной САЕ Sigma в условиях вуза с целью подготовки разработчиков САЕ-приложений. Создание системы рассматривается как непрерывный процесс, в котором комплекс как объект разработки выступает в качестве неиссякаемого источника задач для студентов. Приведен укрупненный перечень тем и задач, непосредственно связанных с изучением метода конечных элементов, особенностей и алгоритмов САЕ-систем и решаемых студентами с целью модификации и непрерывного совершенствования создаваемой программной системы. Даны краткая характеристика комплекса, его структуры, схемы работы расчетного блока, а также подсистем, обеспечивающих и предельно облегчающих модификацию системы студентами в процессе обучения. Отмечены недостатки первоначального базового варианта системы, обусловившие разработку продвинутого варианта комплекса, а также положительные стороны реализуемого подхода к обучению. В силу возможностей импортирования в систему Sigma геометрической модели из CAD-систем типа AutoCAD и Solid Edge и экспорта сформированных исходных данных в САЕ-системы типа AnSys и Nastran рассматриваемый учебный комплекс выступает в качестве начальной ступени освоения коммерческих CAD/CAE-систем. Возможность сравнения результатов расчета в разных САЕ-системах на идентичных исходных данных является для студентов стимулом к более глубокому изучению метода конечных элементов и алгоритмов систем инженерного анализа.

30. Интерпретатор дыхательных шумов c адаптацией к средствам регистрации сигналов [№1 за 2016 год]
Автор: Ханеев Д.М.
Просмотров: 7379
Рассматривается задача построения программ-интерпретаторов дыхательных шумов с индивидуальной настройкой на параметры устройства для регистрации сигналов. Показано, что из-за различий технических характеристик электронных стетоскопов при использовании нейросетевых технологий для классификации дыхательных шумов необходима перенастройка шкал для оценки признаков объектов обучающей выборки. Приведено описание архитектуры и особенностей ПО системы для анализа записей дыхательных шумов; выделена подсистема настройки на модель регистратора шумов, обеспечивающая генерацию индивидуального набора правил классификации для каждой модели стетоскопа. Правила формируются с помощью генерации нейроподобных иерархических структур, каждая из которых обобщает представления о нескольких классах дыхательных шумов, зарегистрированных стетоскопами одной модели. Описания классов создаются с помощью нечетких признаков. Генерация шкал для их оценки осуществляется автоматически. Рассмотрены результаты работы системы с тремя различными видами устройств регистрации дыхательных шумов (3M Littmann 4100, авторское устройство и устройство КoРА-03М1), характеристики которых существенно различаются. Анализ результатов работы программы выявил существенные различия в параметрах классификаторов нейроподобных иерархических структур, сформированных для разных средств регистрации шумов. Однако варианты сгенерированных правил показали близкие по точности (88–93 %) результаты работы интерпретаторов дыхательных шумов для каждой модели электронного стетоскопа.

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