Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2016 год.

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

21. Использование вероятностного вывода в слабоформализованных базах знаний [№3 за 2016 год]
Авторы: Полещук Е.А., Платонов А.В.
Просмотров: 9320
В статье рассматривается процесс вероятностного вывода в слабоформализованных базах знаний. В качестве такой базы выбрана графическая модель представления знаний – семантическая сеть. Выбор обусловлен удобством представления автоматически извлеченных данных в виде графа со связями, а также удобством дальнейшего использования (чтения, изменения и поиска ошибок) данного графа. Также проводится сравнение широко используемого на данный момент продукционного подхода с предложенным, указываются основные недостатки продукционного подхода, которые необходимо учитывать при разработке подобных систем извлечения знаний. Целью исследования является извлечение новых знаний из автоматически полученных данных. Для достижения этой цели на графических моделях обычно производится логический вывод. Поскольку модель, а также способ получения данных (в данном случае автоматически или полуавтоматически) накладывают ограничения на механизм вывода, алгоритм вынужден работать в условиях неопределенности. Отсюда следует, что стандартные механизмы логического вывода, предусмотренные для данной модели, становятся неактуальными. В статье предлагается использовать вероятностный вывод и, следовательно, вероятностный язык логического программирования для его реализации. Также делается сравнение нескольких существующих языков вероятностного логического программирования, таких как PRISM, ICL и ProbLog. По результатам сравнения производится выбор языка вероятностного программирования для осуществления вывода. В качестве такого языка выбран язык ProbLog (в частности система ProbLog2), являющийся вероятностным расширением языка Prolog.

22. Безопасность баз данных: проблемы и перспективы [№3 за 2016 год]
Авторы: Полтавцева М.А., Хабаров А.Р.
Просмотров: 27959
Вопросы защиты данных являются критическими при обеспечении безопасности современных корпоративных систем. Статья посвящена сложившейся ситуации в области безопасности данных, находящихся под управлением систем БД. Сделан обзор существующих работ на указанную тему как отечественных, так и зарубежных авторов. Рассмотрены этапы эволюции систем защиты информации в СУБД. Выделены современные комплексные проблемы в области защиты данных теоретического и практического характера. При анализе проблем безопасности учтены новые направления развития СУБД, такие как in memory и NoSQL-решения. В статье выделены особенности БД с точки зрения информационной безопасности по отношению к другим видам ПО. Предложено базовое деление уязвимостей СУБД на основании выделенных особенностей. Сформулированы перспективные пути исследований и развития систем защиты для построения надежных и защищенных серверов по обработке информации.

23. Естественно-языковой пользовательский интерфейс диалоговой системы [№3 за 2016 год]
Авторы: Посевкин Р.В., Бессмертный И.А.
Просмотров: 13529
Множество людей ежедневно взаимодействуют с различными программными системами. В результате внедрения компьютерных систем во все сферы человеческой жизни все больше проявляется проблема перехода от визуальных и командных интерфейсов к естественно-языковым. В статье рассмотрены методы компьютерной лингвистики и обработки естественного языка. Представлено полное описание всех стадий обработки естественного языка, таких как морфологический, синтаксический и семантический анализ. Рассмотрен ограниченный язык как подмножество естественного языка, на котором текст хорошо воспринимается носителем естественного языка без дополнительных усилий. Подобное решение позволяет сократить время анализа естественно-языковых элементов в диалоговой системе, а также помогает избежать неоднозначностей на лингвистическом уровне. Методы для работы с естественным языком могут применяться в программных системах машинного перевода, поисковых системах, системах автоматического реферирования и в экспертных системах. Представлено формальное описание диалоговой системы в контексте марковского процесса принятия решений. Разработан прототип естественно-языкового пользовательского интерфейса, который производит преобразования пользовательского запроса на естественном языке в SQL-запрос к БД. Интерфейс взаимодействует с БД, содержащей информацию о существующих программных библиотеках и фреймворках. Таким образом, использование методов обработки естественного языка позволяет разработать естественно-языковой пользовательский интерфейс для взаимодействия с диалоговой системой.

24. Комплекс программных средств для анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств [№3 за 2016 год]
Авторы: Потапов А.Н., Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В., Талалаев А.Б.
Просмотров: 8883
В статье рассмотрены причинно-следственные факторы возникновения конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств. Предложена обобщенная классификация возможных навыков, приобретаемых операторами на средствах тренажа. На основании введенной обобщенной классификации навыков конкретизированы факторы возникновения конфликта оценок уровней обученности операторов на тренажерах и штатной технике. Указана необходимость определения количественной формы адекватности тренажеров эрготехнических радиоэлектронных комплексов, которая позволила бы устранить конфликт оценок обученности. Сформулирована вероятностно-метрическая форма оценки адекватности тренажеров эрготехнических радиоэлектронных комплексов в виде математической задачи оценки вероятности предположения о том, что значения выходных имитируемых информационных параметров m(x) отличаются от значений реальных выходных информационных параметров (x) при решении единых задач не более, чем на {0, 1} (x). Для анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств (на примере радиотехнических средств управления воздушным движением) предложен комплекс программных средств, включающий программно-ориентированный комплекс оценки адекватности автоматизированных информационных систем освоения эрготехнических объектов управления воздушным движением, программу оценки адекватности автоматизированной информационной системы освоения эрготехнического комплекса, имеющего иерархическую структуру построения, и систему оперативного объективного контроля действий операторов информационных комплексов управления воздушным движением. На основе применения комплекса программных средств, обеспечивающего выполнение анализа причинно-следственных факторов конфликта применения тренажеров эрготехнических радиоэлектронных средств, определены рекомендации по совершенствованию тренажной подготовки операторов эрготехнических радиоэлектронных средств.

25. Реализация субъективных методов вероятностной оценки адекватности тренажеров на основе комплекса программ с привлечением экспертов и анкетированием обучаемых [№3 за 2016 год]
Авторы: Потапов А.Н., Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В., Угловский Е.П.
Просмотров: 8480
Рассмотрено применение субъективных методов вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах операторов эрготехнических радиоэлектронных средств. Предложено алгоритмическое обеспечение оценки адекватности имитационного моделирования с привлечением экспертов, основанной на использовании значений весовых коэффициентов компетентности i каждого i-го эксперта для определения степени согласованности мнений экспертов при независимой экспертизе, то есть когда все эксперты изолированы. На основании компетентности каждого эксперта данный метод позволяет определить действительные значения параметров оцениваемой системы и тем самым разрешить проблему ограниченного проведения для этих целей исследовательских испытаний. Так как число экспертов ограничено и это может не обеспечить необходимое количество экспериментальных данных, предлагается выполнять оценку адекватности тренажеров с привлечением самих обучаемых, которые прошли полный курс тренажной подготовки с использованием как штатной техники, так и тренажеров и могут сравнивать их. Метод оценки адекватности имитационного моделирования анкетированием обучаемых позволяет избежать дополнительных расходов на проведение испытаний тренажеров и штатной техники. Предложено выполнять реализацию субъективных методов вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах операторов эрготехнических радиоэлектронных средств на основе комплекса программ с привлечением экспертов и анкетированием обучаемых. Особенностью применения программ с привлечением экспертов и анкетированием обучаемых является то, что все они обеспечивают не подтверждение гипотез об адекватности или неадекватности имитационного моделирования, а собственно оценку степени его адекватности, которая является индикатором конфликта применения тренажеров из-за их ограниченной адекватности.

26. Метод организации информационного и программного обеспечения системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки [№3 за 2016 год]
Авторы: Сердюк А.И., Овечкин М.В., Корнипаев М.А., Щеголев А.В.
Просмотров: 8666
В статье описывается метод организации информационного и программного обеспечения автоматизированной системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки. Отмечено, что эффективность функционирования бизнес-процессов виртуальных предприятий, основанных на сложных процедурах управления и информационного обмена, обеспечивается весьма трудоемкой, выполняемой с использованием информационных и компьютерных технологий технической подготовкой производства, которая включает в себя конструкторскую, технологическую и организационно-экономическую подготовку производства. В этих условиях особую актуальность приобретают разработка и использование компьютерных средств для комплексной автоматизации системы технической подготовки производства – от разработки технологического процесса глубокой вытяжки, проектирования технологического инструмента, разработки управляющих программ для систем ЧПУ современного оборудования по его изготовлению до автоматизированного оформления конструкторской и технологической документации. На примере производства стальных баллонов высокого давления описаны компоненты, участвующие в автоматизированных процессах передачи информации о подготовке производства. Разработана и представлена схема эффективной организации информационного и программного обеспечения, состоящая из шести модулей, объединенных в четыре группы в зависимости от функционального назначения. Отмечено, что важным компонентом автоматизации производства вытяжных заготовок является программа DEFORM, использование которой на предприятии позволяет оценить форму заготовки на каждом шаге моделирования, определить возможность появления разрывов при свертке листовой заготовки, подобрать усилие вытяжки. Приведены формулы расчета количества вытяжек на основании степени деформации металла. Проиллюстрированы поэтапно сформированные модели вытяжных инструментов, экспортированные в программу КОМПАС-3D. Предложены пути дальнейшего развития метода, основанные на автоматизации изготовления вытяжного инструмента.

27. Пчелиный алгоритм оптимизации для решения задачи планирования беспроводной сети [№3 за 2016 год]
Авторы: Скаков Е.С., Малыш В.Н.
Просмотров: 12741
Статья посвящена решению проблемы планирования беспроводной сети. В ней сформулирована задача размещения базовых станций, учитывающая межсотовые помехи, затухание при распространении сигнала, несколько типов базовых станций. Решение задачи представляется в виде массива структур, хранящих информацию об одном местекандидате (тип установленной базовой станции, список подключенных к ней клиентов). Разработана модификация одного из метаэвристических методов – пчелиного алгоритма BCO (Bee Colony Optimization). Метод оптимизации подражанием пчелиной колонии относится к мультиагентным методам, основанным на моделировании интеллектуального поведения колоний агентов, так называемым методам роевого интеллекта. В природе подобным интеллектом обладают группы общественных насекомых, например, колонии муравьев, пчел, термитов. В основе предлагаемого алгоритма лежит понятие окрестности текущего решения. Для формирования окрестности используются небольшие операции по изменению текущей конфигурации беспроводной сети. Новое решение из окрестности текущего может быть получено при помощи одной из двух операций: смена типа одной станции на более дешевый, удаление одной базовой станции. Новый алгоритм реализован как ПО в среде разработки Delphi. Показано, что пчелиный алгоритм позволяет находить решение задачи размещения базовых станций за приемлемое время, на много порядков быстрее точного метода полного перебора. Выявлена зависимость качества решения поставленной задачи методом подражания пчелиной колонии от значений управляющих параметров алгоритма.

28. Об эффективности наследования таблиц в СУБД PostgreSQL [№3 за 2016 год]
Автор: Сорокин В.Е.
Просмотров: 14891
Одним из следствий расширения использования объектно-ориентированного программирования явилось дополнение реляционных СУБД объектными чертами. На кроссплатформенную свободно распространяемую в исходных кодах объектно-реляционную СУБД PostgreSQL возлагаются большие надежды в импортозамещении инфраструктурного ПО. В ней сочетаются классические для реляционных СУБД принципы ACID с поддержкой сложных типов данных и наследованием таблиц, востребованных при моделировании объектов в БД. При работе со встроенным в PostgreSQL сложным типом jsonb достигнута характерная для объектно-ориентированных СУБД производительность. Для случаев предпочтительного использования базовых и композитных типов данных при моделировании в БД объектов реализован механизм наследования таблиц. В статье проведен сопоставительный анализ этого механизма с наиболее известными методами объектно-реляционного преобразования. Планируемая разработчиками PostgreSQL, но еще не реализованная поддержка единой индексации физических таблиц одной иерархии наследования отмечается ими в качестве основного фактора, ограничивающего применение наследования таблиц ввиду отсутствия поддержки в них уникальной и ссылочной целостности и снижения производительности запросов. Предлагаемое в статье в дополнение к существующему механизму наследования таблиц создание одной общей таблицы для иерархии наследуемых таблиц позволяет обеспечить целостность данных. Эксперименты по выполнению различных запросов свойств объектов, моделируемых в БД по классической модели объектно-реляционного преобразования и по предлагаемому дополненному наследованию таблиц, подтвердили высокую эффективность последнего, что позволяет рекомендовать его для широкого применения, особенно с перспективой появления единой индексации иерархии наследуемых таблиц.

29. О некоторых проблемах предметной области поддержки принятия решений [№3 за 2016 год]
Автор: Тиханычев О.В.
Просмотров: 15238
В статье проанализировано существующее состояние описания предметной области систем поддержки принятия решений относительно как подходов к классификации таких систем, так и наличия их официального определения. Сделан вывод о том, что сложившаяся ситуация замедляет процессы создания и внедрения в практику управления систем поддержки принятия решений. С целью упорядочения предметной области проведено формализованное описание процесса принятия управленческих решений и введены понятия малого и большого циклов принятия решения. При этом под малым циклом понимается поиск оптимального решения в условиях заданной целевой функции и ограничений, под большим – поиск нетривиального решения, которое невозможно получить без модификации целевой функции или снятия части ограничений. На основе данного подхода предложено уточнить определение автоматизированной системы принятия решений и классификацию таких систем. В части уточнения классификации основным показателем в работе является деление по функционалу относительно реализуемого системой цикла принятия решения. В рамках новой классификации предложено взамен применяемого в настоящее время класса «относительно уровня пользователя» использовать класс «по функционалу», в состав которого включить информационные, расчетноинформационные и интеллектуальные системы. Данная классификация более полно соответствует современному пониманию автоматизированной системы поддержки принятия решений и позволит ускорить процесс внедрения таких систем в практику управления.

30. Вычислительные процедуры обработки неточной временной информации [№3 за 2016 год]
Авторы: Фомин В.В., Мальцев С.В.
Просмотров: 8386
В статье представлены результаты обширного исследования, обусловленного практической потребностью повышения эффективности методов представления, алгоритмов извлечения, обработки нечетких темпоральных данных. Акцент делается на онтологических моделях процессов прогнозирования и интерпретации при взаимодействии с неточной временной информацией. Предлагаются методология хранения данных, а также модели и унифицированные процедуры извлечения нечеткой информации. Непосредственно затрагивается вопрос о прагматике алгоритмов представления темпоральных данных через новый инструмент так называемой возможностной темпоральной информации в аналитических системах, где параметры неточности и оперативности являются критическими условиями в принятии бизнес-решений. Предлагаются решения проблем хранения и извлечения неточной временной информации за счет построения модели обработки нечетко-темпоральных отношений между временными точками и/или интервалами. Представлена концепция анализа и представления нечеткой темпоральности в рамках развития модели темпоральных реляционных БД с учетом критериев неточности, неоднозначности, неопределенности. Разработана алгебра возможностных отношений точек и/или интервалов, в ее рамках определены понятия возможностной временной точки и возможностного интервала, введены соответствующие значения возможностных временных точек и интервалов. Представлен фрагмент формализованного алгоритма реализации алгебры на примере расширения одного из отношений. Предлагается подход к разработке и моделированию нечеткого темпорального домена и отношений между возможностными интервалами и моментами времени. Дано описание реализованной библиотеки алгоритмов обработки отношений возможностных временных точек и/или интервалов, а также соответствующих процедур и функций на платформе стандарта SQL. Представлены результаты внедрения библиотеки алгоритмов при реализации коммерческого проекта аналитической системы для телекоммуникационной компании, а также определены направления дальнейшего развития прикладного инструментария, основанного на теории нечетко-темпоральной модели.

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