Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2015 год.

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

31. Человекоразумные программные системы интеллектуальной поддержки решений креативных проблем [№3 за 2015 год]
Авторы: Семенов Н.А., Кузнецов В.Н., Клюшин А.Ю., Мутовкина Н.Ю.
Просмотров: 9739
В статье рассмотрены основы построения человекоразумных программных систем интеллектуальной поддержки решений креативных проблем. Интеллект человека определяется его разумом, возможностями разума, его особенностями и ошибками, включая нейрофизиологические и нейрохимические процессы, происходящие в мозге человека. Это относится прежде всего к творческой деятельности человека, в том числе к принятию решений креативных проблем учеными и группами ученых. Принятие решений происходит во всех областях человеческой деятельности и является определяющим элементом процесса управления. Зачастую приходится принимать решения в условиях неполноты информации, неопределенности и неоднозначности. Это относится, например, к принятию решений при управлении деятельностью различных хозяйствующих субъектов, которые, как правило, имеют достаточно сложную структуру и отличаются разнообразием происходящих в них процессов. Наличие у субъектов управления собственных интересов, мнений, суждений, доводов по конкретному вопросу, своего видения решения существующей проблемы вносит дополни-тельную неопределенность и предполагает предварительное согласование интересов участников процесса принятия решений. В настоящее время также остро встал вопрос о создании информационных и программных систем поддержки творческих решений, которые учитывали бы и использовали возможности и способности ученых и групп ученых. В этом случае целесообразно говорить о человекоразумных информационных и программных системах поддержки творческих решений креативных проблем.

32. Алгоритм и программная реализация имитационной модели гравитационного сепаратора колонного струйно-эмульсионного реактора [№3 за 2015 год]
Автор: Сеченов П.А.
Просмотров: 10328
В статье рассматривается технология создания имитационной модели процессов физического и химического взаимодействия дисперсных частиц шихты и продуктов реакций, витающих в потоке несущего высокотемпературного газа, выбранная на основе сравнения базовых концепций и готовых инструментальных решений имитационного моделирования (Vensim, GPSS, Simula, AnyLogic, MATLAB и др.) с объектно-ориентированными языками програм-мирования (Delphi, Visual Basic, Visual C# и ActionScript 3.0). Для реализации поставленной задачи использован объектно-ориентированный язык программирования ActionScript 3.0. Отображены структура и алгоритм программной реализации имитационной модели гравитационного сепаратора колонного струйно-эмульсионного реактора: показан обмен данными между основным модулем и классами программы (конденсированных частиц, газовых частиц, класса расчетов, класса отображения графиков и класса для отображения времени). Обмен данными между дополнительными классами не осуществляется, следовательно, если необходима модификация одного класса, меняется сам класс и, если изменились параметры создания экземпляра класса, место вызова данного класса из основного модуля. Для каждого класса показаны основные возможности, предназначение, входные и выходные параметры, функции. Более подробно рассмотрены основные функции главного модуля, которые включают взаимодействие и вызов процедур и функции как внутри основного модуля (упругое и неупругое столкновение двух частиц), так и с функциями и процедурами выделенных классов (создание и удаление частиц из классов конденсированных и газовых частиц, проверка пересечения частиц в классе расчетов). Представлена получившаяся имитационная модель гравитационного сепаратора колонного струйно-эмульсионного реактора с описанием следующих возможностей: ввод параметров, наблюдение движения частиц в гравитационном сепараторе и отображение статистических данных и графиков в реальном времени, проведение исследований на модели (влияние начальных параметров: количество и соотношение подаваемых частиц руды и углерода, масштаб и скорость растворения частицы, начальная скорость потока газовзвеси), подбор оптимальных параметров.

33. Геокодирование объектов в Quantum GIS с использованием базы данных Яндекс [№3 за 2015 год]
Авторы: Степанова Л.А., Зайцева Е.Н.
Просмотров: 13307
В статье рассмотрены координатные и атрибутивные характеристики пространственных данных Публичной кадастровой карты, размещенной на официальном сайте Росреестра и карте портала Яндекс. Выявлено, что число пространственных объектов на Яндекс.Картах превышает число объектов Публичной кадастровой карты в 2–3 раза, однако отличием Публичной кадастровой карты является наличие объектов, поставленных на учет в Государственном кадастре недвижимости. В статье приведено определение процедуры геокодирования и обоснована применимость геокодирования при создании ведомственного ГИС-проекта в свободно распространяемом открытом программном обеспечении Quantum GIS (QGIS). Приводится описание возможностей использования Компонента API Яндекс. КартГеокодер. Описывается выполнение пакетного геокодирования модулем RuGeocoder с использованием БД Яндекса. Прове-ден анализ правильности выполнения процедуры геокодирования, выявлены причины некорректно выполненного геокодирования и предложены пути их устранения. В статье представлены результаты, полученные при проведении работы по геокодированию 74 объектов ведомственного недвижимого имущества по адресам. Анализ результатов обработки показал, что правильно было геокодировано 67 адресов, для 7 объектов Геокодер вернул координаты центра улицы для зданий, не существующих на Яндекс.Карте. В заключение делаются основные выводы по дальнейшему использованию полученного картографического материала, а также описана целесообразность использования процедуры геокодирования для актуализации объектов карты при незначительных затратах времени.

34. Оптимизация процесса обнаружения орбит новых космических объектов с помощью параллельного расчета возможных орбит [№3 за 2015 год]
Авторы: Трушкова Е.А., Матвеев Г.А.
Просмотров: 7444
Наблюдение и каталогизация малоразмерных объектов космического мусора в околоземном космическом пространстве требуют совершенствования применяемых методов и алгоритмов получения и обработки информации для повышения эффективности работы оптических средств. Один из подходов оперативного обнаружения и определения орбит некаталогизированных объектов космического мусора апробирован и успешно применяется на российских оптических наблюдательных наземных средствах. Однако много времени тратится на операцию полного перебора коротких серий измерений (треков) и выбор разнесенных во времени трех треков, предположительно, относящихся к одному объекту космического мусора и используемых для последующего построения возможной первоначальной орбиты. Данная статья посвящена вопросу сокращения перебора треков посредством предварительного анализа полученных измерений с помощью априорного построения границ изменения параметров возможных орбит. Вычисли-тельные эксперименты, проводимые в рамках исследования этой прикладной задачи, направлены на уменьшение средней скорости обработки одного трека при увеличении точности полученной оценки. Скорость обработки одного трека естественным образом ограничена, так как, являясь частью общей программы обработки траекторных измерений, построение оценки параметров возможных орбит для каждого трека не должно сильно влиять на общее время цикла обработки измерений. При этом уменьшение средней скорости обработки одного трека и одновременное повышение точности оценок становятся возможными при параллельной организации работы программы. Так, для оптимизации работы программы обнаружения и определения орбит новых космических объектов предлагается параллельный алгоритм построения границ изменения параметров возможных орбит для последующего выбора троек треков, допустимые области изменений параметров которых имеют непустое пересечение. Алгоритм реализован на языке Т++ для Т-системы с открытой архитектурой (OpenTS).

35. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем в распределенной вычислительной среде [№3 за 2015 год]
Авторы: Феоктистов А.Г., Башарина О.Ю.
Просмотров: 8266
Одним из наиболее эффективных подходов к анализу процессов функционирования сложных систем является имитационное моделирование. Построение моделирующей программы, адекватно отображающей исследуемый объект, во многом является нетривиальной задачей и требует от ее разработчика высокой математической и программистской квалификации, тем более, когда речь идет о параллельной или распределенной программе. Таким образом, возникает потребность в высокоуровневых инструментальных средствах автоматизации этого процесса, которые позволят максимально использовать потенциал высокопроизводительной вычислительной техники и обеспечат построение сложной технологической цепочки: от специалиста-предметника, формулирующего задачу, к математику, создающему модель, затем к программисту и только потом – к тем, кто занимается непосредственно вычислениями. В статье рассматриваются новые инструментальные средства автоматизации процесса имитационного моделирования сложных систем, базирующиеся на использовании распределенной вычислительной среды для выполнения моделей. Приводится технология применения инструментальных средств при решении задач исследования сложных систем. Процесс моделирования осуществляется путем многовариантных распределенных вычислений, что позволяет существенно сократить время решения задачи. В качестве распределенной вычислительной среды предлагается использовать вычислительные кластеры, организованные на базе персональных компьютеров учебно-образовательных и научных организаций, объединенных локальной сетью. Приводятся примеры применения инструментальных средств в процессе решения ряда важных практических задач. Принципы работы, технология применения, способы и средства реализации рассмотренных инструментов обеспечивают широкий спектр использования их функциональных возможностей для имитационного моделирования сложных систем в самых различных сферах человеческой деятельности.

36. Программный комплекс для интерпретации невербальной информации путем анализа образцов речи или электроэнцефалограммы [№3 за 2015 год]
Авторы: Филатова Н.Н., Сидоров К.В., Терехин С.А.
Просмотров: 8862
Интерпретация невербальной информации, которая содержится в образцах речи и в паттернах электроэнцефалограммы (ЭЭГ), позволяет получить количественные и качественные оценки характеристик эмоциональных реакций человека. В статье рассматривается ПО, ориентированное на решение указанной задачи. Описывается структура программного комплекса, позволяющего выполнять обработку образцов сигналов методами спектрального анализа и методами нелинейной динамики. Можно выполнить расчет спектров мощности или осуществить реконструкцию аттракторов. Для сравнения аттракторов предложены три типа признаков: длина максимальных векторов, описывающих контуры проекций аттракторов, плотность траекторий проекций аттракторов, степень разреженности матрицы плотности траекторий проекций аттракторов. Используя признаки, характеризующие геометрию аттракторов или спектры мощности, пользователь может создавать различные варианты моделей паттернов речи или ЭЭГ-сигналов. В моделях биомедицинских сигналов предусмотрен переход к нечетким признакам. Процедура фаззификации при-знаков выполняется с использованием треугольной конормы. Модуль интерпретатора эмоций осуществляет оценки трех характеристик: знака эмоции, ее уровня и направления развития (динамики эмоции). Взаимосвязь между этими характеристиками и компонентами моделей сигналов описана в виде набора нечетких правил. Программный комплекс прошел испытания на выборке речевых образцов русской, французской и немецкой речи, а также на выборках ЭЭГ-сигналов. Для русской речи точность интерпретации характеристик эмоций составила 96 %, для немецкой (из базы Emo-DB) – 92 %. Экспериментально доказано совпадение результатов интерпретации эмоций по образцам речи и ЭЭГ, зарегистрированных у одного и того же испытуемого.

37. Активная логика и логическое программирование: объединение двух концепций [№3 за 2015 год]
Авторы: Фоминых И.Б., Виньков М.М., Пожидаев А.К.
Просмотров: 7493
В статье рассмотрено объединение концепций активной логики и логического программированиия. Активная логика объединяет в себе несколько формализмов так называемых рассуждений во времени, которые рассматриваются не как статичная последовательность утверждений, а как протекающий во времени процесс. Принципы, заложенные в таких логических системах, актуальны при решении сложных задач управления в режиме жесткого реального времени. Для этих задач характерно наличие ситуаций, когда превышение допустимого времени реакции на происходящие во внешней среде события чревато катастрофическими последствиями, а не плавным ухудшением качества функционирования. В основе концепции логического программирования лежит определение семантики немонотонных формализмов в терминах множеств литер, а не более сложных структур в стиле Крипке, как это имеет место в других немонотонных системах. Данное обстоятельство благотворно сказывается на вычислительной сложности логических программ. В результате объединения принципов, лежащих в основе указанных концепций, получен немонотонный формализм, отвечающий концепции активной логики и, как представляется, более простой в реализации, а также имеющий лучшие характеристики вычислительной сложности по сравнению с другими системами активной логики, существующими в настоящее время. Для предложенного формализма описана процедурная и аргументационная семантика, в которой в отличие от других систем аргументации взаимоотношения между аргументами развиваются во времени.

38. Маскирование привилегий Android для существующих приложений [№3 за 2015 год]
Авторы: Хорев П.Б., Новик А.К.
Просмотров: 4439
Операционная система Android имеет достаточно развитые средства защиты от вредоносного ПО и некоторых других распространенных угроз. Основой этой системы является подсистема привилегий, позволяющая разграничить доступ к важным системным ресурсам и конфиденциальным данным. Каждому приложению пользователь может предоставить набор привилегий, который требуется приложению для его корректной работы. В данной статье описывается один из недостатков этой подсистемы: невозможность задания опциональных привилегий. Частично рассматривается модифицированная подсистема привилегий ОС Android, предлагающая более гибкий подход к на-значению привилегий приложениям. Представлен подход, позволяющий интегрировать существующие приложения в модифицированную версию ОС Android без потери гибкости назначения привилегий. Подход основан на маскировании определенного ресурса для приложения: приложение работает с фиктивным ресурсом и не может распознать ресурс как фиктивный. Такой подход, с одной стороны, позволяет приложению работать так же, как и с реальным ресурсом, а с другой – не позволяет получить доступ к конфиденциальным данным и системным ресурсам. Предложенный подход предлагается использовать в будущих версиях ОС для усиления контроля над возможностями приложений.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4