Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2015 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Расчет конструкций методом конечных разностей с использованием аппроксимирующих функций MathCAD [№3 за 2015 год]
Автор: Бакушев С.В.
Просмотров: 9374
Рассматриваются вопросы аппроксимации встроенными функциями MathCAD результатов решения задач механики деформируемого твердого тела методом конечных разностей. Показано, что наиболее приемлемой встроенной аппроксимирующей функцией математического пакета MathCAD при решении задач механики деформируемого твердого тела, когда искомые параметры задачи выражаются одно через другое при помощи производных, является кубическая сплайн-интерполяция кубическим сплайном с использованием функции предсказания. Обосновывается положение о том, что если искомые параметры задачи выражаются одно через другое при помощи производных, то повторное использование конечноразностных операторов для их определения, а также линейная аппроксимация данных для определения внеузловых значений являются неприемлемыми и приводят к значительным погрешностям. Кроме того, использование последовательности первых производных для определения искомых параметров задачи приводит к потере данных и невозможности вычислений. Рассмотрен конкретный пример об изгибе стального шарнирно опертого стержня, нагруженного равномерно распределенной нагрузкой.

22. Кластеризация пользователей по голосу с помощью улучшенных самоорганизующихся растущих нейронных сетей [№3 за 2015 год]
Авторы: Вагин В.Н., Ганишев В.А.
Просмотров: 9308
В данной работе рассматривается применение метода обучения без учителя на основе самоорганизующихся растущих нейронных сетей для задачи кластеризации пользователей по голосу. В качестве модели пользователя в статье используется набор мел-частотных кепстральных коэффициентов. Данный набор получается путем применения фильтра специального вида к частоте звукового сигнала, переведенной в мел-частотную шкалу. Основным отличием данной работы является учет динамики изменения мел-частотных кепстральных коэффициентов, которая также со-держит информацию о пользователе. Возможность появления новых уникальных пользователей в процессе функционирования системы делает невозможным использование многих классов нейронных сетей, так как обучение сети на новом наборе данных приведет к нарушению функционирования, «забыванию» результатов предыдущего обучения. Нейронные сети для интерактивного обучения накладывают ограничение на максимальное количество кластеров, которое неизвестно для данной задачи, и в общем случае требуют некоторого априорного знания входных данных (для установления пороговых значений и т.д.), которое сложно обеспечить на практике. Самоорганизующиеся растущие нейронные сети позволяют производить обучение на этапе всего функционирования системы, не требуют априорных знаний ни о пользователях, ни об их количестве. Динамическая структура нейронной сети позволяет создавать неограниченное число новых кластеров при появлении новых уникальных пользователей. Таким образом, данный метод позволяет построить гибкую систему кластеризации пользователей по голосу, адаптирующуюся под изменяющиеся входные данные.

23. Метод планирования развития системы административного управления телекоммуникационной сетью [№3 за 2015 год]
Авторы: Дементьев Д.Н., Гришаков В.Г., Верижников М.В., Логинов И.В.
Просмотров: 8756
Развитие корпоративных телекоммуникационных систем связано с расширением перечня предоставляемых услуг и повышением требований к их качеству. Основной тенденцией развития является значительное снижение времени активного предоставления услуги связи одного поколения из-за прогресса в области телекоммуникационных технологий. Развитие телекоммуникационных сетей в соответствии с изменением потребностей абонентов в услугах связи, изменением условий применения и развитием коммуникационных технологий реализует система административного управления. Значительные качественные и количественные изменения управляемого объекта требуют изменения самой системы административного управления. Существующие методы анализа, синтеза и оптимизации, применяемые при управлении развитием систем административного управления, предполагают реинжиниринг управленческих и технологических процессов администрирования. Однако они ориентированы на широкий класс задач и не адаптированы к интегральному реинжинирингу процессов управления услугами связи. Для решения проблемы обоснования предпочтительного направления совершенствования системы управления в работе предложен метод планирования развития. Он заключается в представлении системы управления сетью связи в соответствии с методологией eTOM на уровне технологических процессов. В зависимости от планируемого изменения телекоммуникационной системы на уровне услуг предложено прогнозировать требования к системе управления. На основе требований к возможностям системы управления по поддержке заданного перечня услуг связи предложено определять перспективные направления совершенствования – перечень технологических процессов управления. Для этого разработан алгоритм оптимизации распределения ресурсов на совершенствование процессов управления. Результатом применения метода является план (программа) развития системы управления. Он определяет перечень процессов, подвергаемых реинжинирингу, объем требуемых ресурсов и перечень мероприятий совершенствования.

24. Формирование приоритетов развития персонала в автоматизированной системе управления [№3 за 2015 год]
Автор: Головина Е.А.
Просмотров: 8156
В статье рассматриваются особенности автоматизации системы обработки информации для процесса управления развитием персонала в условиях машиностроительного предприятия. Ставится вопрос о необходимости совершенствования данного процесса на основе формирования единого подхода к обработке информации и принятию решений. Предлагается модель обработки информации на основе цикла непрерывного совершенствования Деминга–Шухарта. Подробно описывается анализ уровня развития персонала как задача обработки сложной структуры трудно формализуемых показателей. В качестве главной особенности показателей персонала рассматривается наличие у них критических уровней. С целью учета данной особенности предлагается индикативный подход к решению задачи, в рамках которого разработана методика. В методике построение вектора приоритета для направлений развития персонала в поставленной задаче предлагается определять на основе анализа уровня развития как групповых, так и глобального критериев. В статье приводится алгоритм реализации программного комплекса, описываются его особенности. Обосновывается выбор среды Delphi 7.0 с использованием средств работы с БД Oracle для разработки программного комплекса. На основе последовательного применения компетентностного подхода предлагается универсальная структура данных о персонале для проведения анализа. В качестве основы структуризации информации используется концепция, характерная для построения профессиональных стандартов. Программный комплекс пред-назначен для специалистов по управлению персоналом, планирующих мероприятия по развитию персонала. Апробация разработанного программного комплекса в условиях машиностроительного предприятия показала его эффек-тивность.

25. Когнитивная концептуальная модель финансово-экономической устойчивости предприятия [№3 за 2015 год]
Авторы: Бутенко Д.В., Бутенко Л.Н.
Просмотров: 8324
В статье рассматривается использование концептуальных методов анализа и моделирования применительно к финансово-экономической деятельности. Результаты анализа существующих моделей финансово-экономической стабильности и гомеостатический подход позволяют разработать новую модель для поставленной задачи поддержки принятия управленческих решений в аспекте финансово-экономической устойчивости производственно-торгового предприятия. Авторы описывают такую модель, ее преимущества и возможности использования, в частности про-гностический аспект и перспективу создания автоматизированной системы для поддержки процесса управления предприятием. Модель представляет собой связанный граф в виде шестилучевой звезды, состоящий из двух треугольников, один из которых описывает хозяйственную, а другой – финансовую составляющую предприятия. Все компоненты модели связаны между собой прямыми, обратными и перекрестными связями, что позволяет анализировать существующее положение и прогнозировать результаты управляющих воздействий на тот или иной компонент с целью достижения устойчивого положения предприятия. Предложенная модель является новой, апробирована на ряде существующих предприятий и позволяет эффективно автоматизировать процесс поддержки управленческих решений.

26. Программные средства анализа отказоустойчивости технических систем на основе вершинной целостности графа [№3 за 2015 год]
Авторы: Быкова В.В., Кириллов Ю.И.
Просмотров: 6161
В настоящее время в связи с применением графовых моделей при проектировании отказоустойчивых сложных технических систем особое внимание уделяется исследованию мер целостности графов. Вершинная целостность – одна из детерминированных мер целостности графа. Система считается полностью работоспособной, если соответствующий ей граф связный. Вершинная целостность позволяет оценить частичную потерю работоспособности системы вследствие отказа ее элементов. Вершинной целостностью графа G = (V, E) называется величина I(G) = = min S  V {| S | + w(G – S)}, где w(G – S) – порядок наибольшей компоненты связности графа G – S, который получа-ется из G удалением всех вершин, входящих в S. Значение w(G – S) характеризует размер самого крупного фрагмента системы, образованного после выхода из строя сразу всех элементов из S. Понятие вершинной целостности графа введено Багга, Барфутом, Энтрингером и Свортом. Известно, что задача вычисления I(G) для графа общего вида является NP-трудной. Для нахождения точного значения вершинной целостности необходимо знание всех сепараторов графа. В работе представлены алгоритм и программные средства нахождения приближенного значения I(G). Предлагаемый алгоритм ограничивается рассмотрением всех минимальных сепараторов, поэтому дает лишь верхнюю оценку вершинной целостности. Трудоемкость алгоритма полиномиально зависит от числа вершин и числа минимальных сепараторов входного графа. Результаты экспериментов показали, что вычисленные оценки являются хорошими и часто достижимыми. При выполнении вычислительных экспериментов точное значение вершинной целостности определялось с помощью исчерпывающего перебора всех сепараторов входного графа.

27. Шаблон агента-медиатора для программного обеспечения сенсорных сетей [№3 за 2015 год]
Авторы: Иващенко А.В., Минаев А.А., Сподобаев М.Ю.
Просмотров: 7377
Статья посвящена реализации концепции Интернета вещей (Internet of things, IoT) при решении задач распределенной диагностики в технической сфере и медицине. Для обмена информацией в сенсорной сети как открытой, распределенной и самоорганизующейся системе предлагается разработать ПО устройств диагностики, основанное на мультиагентной технологии. В качестве решения предлагается шаблон агента-медиатора, реализующего посреднические функции в беспроводной сенсорной сети (сеть под управлением такого ПО предлагается называть медиатор-ной). Устройства сбора информации под управлением агента-медиатора не только реализуют свое непосредственное назначение, но и участвуют в передаче информации между сторонними устройствами, адаптируя интервалы дискретизации событий сбора данных и обмена сообщениями. Таким образом обеспечивается балансировка загрузки сен-сорной сети в части перераспределения нагрузки на датчики в соответствии с темпом возникающих событий. В статье рассматриваются функциональность и архитектура агента-медиатора, описывается шаблон (паттерн) с помощью диаграммы классов UML, а также приводятся особенности его реализации на практике для сенсорной сети с использованием свободной ОС реального времени для встраиваемых систем FreeRTOS. Описанное решение было апробировано на практике в рамках одной из задач медицинского мониторинга при реализации устройств контроля процессов внутривенной инфузии. Преимущества предлагаемого решения в адаптивности за счет перераспределения соединений узлов сети связи в зависимости от текущей нагрузки, интероперабельности, так как сеть связи конфигурируется и развивается по принципам самоорганизации и новые узлы могут самостоятельно входить в сеть, и устой-чивости к сбоям.

28. Программная платформа для оператора 6PL [№3 за 2015 год]
Авторы: Иващенко А.В., Андреев М.В.
Просмотров: 9453
В статье по аналогии с логистическим оператором 5PL предлагается реализовать концепцию 6PL, в основе кото-рой лежит метод кондициального управления взаимодействием в многоакторной интегрированной информационной среде. Приводятся результаты анализа современных уровней логистических услуг и особенностей их организации в контексте применения современных информационно-коммуникационных технологий для построения единого ин-формационного пространства и виртуализации взаимодействия участников логистической цепи поставок. Предлага-ется концепция 6PL-оператора. На уровне 6PL производится формирование условий взаимодействия участников логистической цепи поставок в интегрированной информационной среде. Эти условия выражаются в виде контрактных отношений, отражающих устойчивое сотрудничество акторов. В отличие от логики оператора 5PL, который не изменяет условия взаимодействия и не ограничивает принятие решений акторами, оператор 6PL может формировать новые контрактные отношения, которые определяют долгосрочную кооперацию или конкуренцию между акторами. Приводится перечень компонентов программной платформы, реализующей концепцию оператора 6PL. Программная платформа 6PL может быть использована в системах управления ресурсами логистической цепи поставок, системах производственного планирования, Интернет-порталах, системах управления предприятиями, моделирования бизнес-процессов и поддержки принятия решений.

29. Автоматизация оценки знаний студентов в системе электронного обучения ECOLE [№3 за 2015 год]
Авторы: Муромцев Д.И., Козлов Ф.А.
Просмотров: 8934
В статье описывается новый подход к автоматизированному анализу знаний и рейтингов студентов системы электронного обучения ECOLE (Enhanced Course Ontology for Linked Education) с использованием статистических методов и семантических технологий. ECOLE является системой электронного обучения, функционал которой основан на использовании онтологий и семантических технологий. Описанный в статье подход дает возможность, используя неявные связи между объектами онтологий в системе, производить оценку знаний студентов по определенным предметным терминам, предметным областям и учебным курсам. Данные оценки позволят студентам осуществлять мониторинг своей успеваемости и корректировать процесс обучения. Оценка знаний студентов по предметным терминам складывается из предопределенных наборов метрик и алгоритмов. В статье рассматривается понятие значения предметного термина в образовательном процессе. Значение и оценка знания предметного термина позволяют рассчитывать рейтинг знания студентами предметных областей и учебных курсов.

30. Программное обеспечение для синтеза и анализа проектных решений по схеме расположения форсунок в машине непрерывного литья заготовок [№3 за 2015 год]
Авторы: Сафонов Д.С., Логунова О.С.
Просмотров: 6879
В работе описана интерактивная система анализа и синтеза проектных решений по схеме расположения форсунок системы вторичного охлаждения в машине непрерывного литья заготовок. Основным назначением системы является поиск оптимальных позиций форсунок в межроликовых пространствах с точки зрения заданного критерия оптимальности теплового поля непрерывнолитой заготовки. Система логически разбита на три подсистемы: подсистему ведения нормативно-справочной информации, подсистему прогностического моделирования и оптимизации, подсистему накопления и визуализации данных. С учетом данной структуры рассмотрена декомпозиция системы на программные модули. Ядро системы составляет модуль прогностического моделирования и оптимизации, осуществляющий поиск оптимальных позиций форсунок при помощи итерационного моделирования теплового состояния за-готовки в зависимости от заданной схемы расположения форсунок и последовательной корректировки схемы для достижения минимальных значений критерия. Помимо ядра, система содержит модули редактирования нормативно-справочной информации, загрузки/выгрузки данных и визуализации результатов. Программная реализация системы выполнена с использованием объектно-ориентированного подхода на языке программирования Java. В качестве платформы для построения пользовательского интерфейса используется Netbeans Platform. Приводятся краткое описание интерфейса системы и пример использования системы для синтеза оптимального проектного решения по схеме расположения форсунок для условий действующей машины непрерывного литья заготовок.

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