Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 4 за 2012 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

41. Программное обеспечение и алгоритмы для моделирования нелинейной динамики полиномами Вольтерра [№4 за 2012 год]
Автор: Солодуша С.В.
Просмотров: 8822
Статья посвящена проблеме математического моделирования нелинейных динамических систем типа «вход- выход» полиномами Вольтерра. Универсальность применения данного математического аппарата позволяет создавать программное обеспечение для проведения экспериментов на компьютере. Работа продолжает исследования в области идентификации ядер Вольтерра, начатые в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН. В ней описаны алгоритмы для построения квадратичных интегральных моделей в случае векторных входных сигналов, базирующиеся на использовании метода интегрирования произведения (product integration method). Кроме того, рассмотрен программно-вычислительный комплекс для построения и тестирования квадратичных интегральных моделей эталонной нелинейной динамической системы. Эталоном послужило описание процесса теплообмена в элементе теплообменного аппарата с независимым подводом тепла. Вычислительный комплекс создан в объектно- ориентированной среде программирования Borland C++ Builder и основан на функционально-модульном принципе. Приведены иллюстрации основной части пользовательского интерфейса. Разработанный комплекс применялся для обработки реальных экспериментальных данных.

42. Программный комплекс приведения базиса целочисленных решеток [№4 за 2012 год]
Авторы: Кузьмин О.В., Усатюк В.С.
Просмотров: 10082
Описаны алгоритм Ленстры–Ленстры–Ловаса (LLL-алгоритм) и блочный алгоритм Коркина–Золотарева (BKZ- алгоритм) приведения базиса целочисленных решеток с произвольным фактором. Данные алгоритмы совместно с модулем генерации случайных решеток, сложных в смысле Гольдштейна–Майера, положены в основу программного комплекса LRT, предназначенного для решения задач криптографии, линейного программирования, управления, теории информации и кодирования. Результаты работы приложения апробированы на конкурсе алгоритмов поиска кратчайшего вектора целочисленных решеток. Были получены уточненные и точные решения с погрешностью менее 6,1 % от длины кратчайшего вектора целочисленных решеток (соответствующей верхней оценке Минковского) для размерностей 58, 62, 69, 71, 74, 81, занявшие соответственно 84, 77, 68, 65, 60, 49-е места на конкурсе алгоритмов. При 100-й размерности целочисленной решетки, 32-векторном размере блока и четырехкратной точности вычислений программный комплекс LRT эффективнее fpLLL и NTL на 17,2 % и 24,3 % соответственно. Реализованный программный комплекс LRT работает на платформе семейства ОС Windows и свободно распространяется в бинарном виде.

43. Программный комплекс адаптивных эволюционных алгоритмов моделирования и оптимизации сложных систем [№4 за 2012 год]
Авторы: Семенкин Е.С., Семёнкина М.Е.
Просмотров: 6373
Обосновывается актуальность разработки адаптивных эволюционных алгоритмов, описываются результаты их применения при моделировании и оптимизации сложных систем. В связи с существенной зависимостью эффективности эволюционных алгоритмов от выбора их настроек вводится понятие самоконфигурируемого эволюционного алгоритма как одного из видов адаптивных эволюционных методов. Описываются основные идеи предлагаемого способа самоконфигурации различных вариантов генетических операторов, обсуждаются результаты проверки работоспособности самоконфигурируемых эволюционных алгоритмов на множестве тестовых задач, приводятся результаты сравнения предлагаемых самоконфигурируемых эволюционных алгоритмов со стандартными эволюционными алгоритмами, описывается способ применения самоконфигурируемого алгоритма генетического программирования для автоматического проектирования интеллектуальных информационных технологий разного рода. Кроме этого, в статье описывается подход, использующий алгоритм генетического программирования с самоконфигурацией для автоматического генерирования коллективов интеллектуальных информационных технологий, приводится описание состава и назначения программного комплекса адаптивных эволюционных алгоритмов моделирования и оптимизации сложных систем, использующего самоконфигурируемые алгоритмы генетического программирования и самоконфигурируемый генетический алгоритм. Полученные результаты позволяют сделать вывод о широкой практической применимости обсуждаемых в статье подходов и их высокой эффективности при решении практических задач.

44. Проектирование тренажерно-моделирующих комплексов нового поколения [№4 за 2012 год]
Авторы: Шукшунов В.Е., Янюшкин В.В.
Просмотров: 13015
В статье рассматриваются источники появления и концепция разработки принципиально новых тренажерно- моделирующих комплексов (ТМК), основанных на совмещении и интеграции подходов обучающих систем, систем подготовки операторов и функционально-моделирующих стендов. Приводятся используемые для этого технологии и архитектурные решения, анализируются предложенные подходы по совершенствованию и модернизации сущестующей базы. Рассматривается состав технологических и программных решений, в частности перспективные системы ввода и управления тренировкой, системы транспорта и моделирования объекта, распределения информационной нагрузки и вычислений. Интеграция различных функциональных возможностей и используемых технологий во множество архитектур ТМК нового поколения позволяет строить и простые системы на основе АРМ, и комбинированные схемы виртуальных и интерактивных макетов двойного назначения с возможностями территориального объединения ТМК. Приводится набор модулей ТМК нового поколения, где каждый модуль является самостоятельной системой, решающей определенные задачи в составе всего комплекса.

45. Разработка раздела научного ежегодника для академического сайта на базе CMS NetCat [№4 за 2012 год]
Авторы: Резина Н.М., Шакиров Р.Н., Яжук А.Ю.
Просмотров: 8440
Обсуждается вопрос создания сетевой версии периодического научного издания в соответствии с требованиями ВАК. Для оптимизации затрат времени на разработку и наполнение данными предлагается подход, основанный на модернизации существующего сайта. Для разработки академических сайтов авторы применяют CMS NetCat, которая является самой распространенной в России системой-конструктором. Сайт оформлен как внешний интерфейс к БД, содержащей сведения об организационной структуре, планах и результатах деятельности организации. Информация выбирается из базы по запросам, создаваемым в соответствии с текущими потребностями по отображению информации на сайте организации. Для отображения раздела научного ежегодника создаются специальные запросы к базе авторов и публикаций.

46. Реализация метода Ляпунова по первому приближению в Maple 12 [№4 за 2012 год]
Автор: Чусова Е.В.
Просмотров: 11120
В статье представлены исследование устойчивости решения линейных систем c использованием метода Ляпунова по первому приближению с последующим выявлением свойств решения (устойчиво, неустойчиво, будет ли орбитально устойчиво для автономных систем обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих поведение динамических механических систем), а также программная реализация данного метода в Maple 12. Этот метод является эффективным средством исследования устойчивости разностных систем и систем с последействием. Его бесспорное преимущество в том, что систему дифференциальных уравнений можно исследовать на устойчивость не интегрированием, а построением специальной функции с определенными свойствами, зависящей от правых частей рассматриваемой системы. Разработанная программа позволяет осуществлять проверку системы на автономность и строить фазовый портрет линеаризованной системы. В статье представлены блок-схема программы и алгоритм ее реализации. Для наглядности рассмотрено линейное уравнение свободных гармонических колебаний. Результат решения поставленной задачи показал, что полученная система является автономной, построен фазовый портрет, а также выявлены орбитальная устойчивость решения в любой момент времени и то, что решение основной системы также устойчиво.

47. Редактор баз знаний в формате CLIPS [№4 за 2012 год]
Авторы: Юрин А.Ю., Грищенко М.А.
Просмотров: 12082
Описан редактор продукционных баз знаний, ориентированный на непрограммирующего специалиста. Применение редактора позволяет автоматизировать этап формализации знаний и описания их на определенном языке представления знаний. Высокая степень универсальности редактора достигается за счет использования универсальной модели данных – абстрактного (мета) уровня представления продукций. Приведены описания требований к редактору и решаемых им задач, его архитектуры, основных функций и универсальной модели для представления и хранения продукций. Модель включает понятия: база знаний, шаблон, факт, слот, правило, условие, предусловие, действие, функция, переменная, аргумент. Отличительной особенностью редактора является его способность интегрироваться с моделями предметных областей, построенными с применением CASE-средств (например Poseidon for UML, IBM Rational Rose), которые используют формат XMI для описания своих моделей. Редактор обладает расширяемой архитектурой, то есть реализована возможность подключения динамических библиотек (модулей), поддерживающих различные языки представления знаний. В настоящий момент реализован модуль поддержки языка представления знаний CLIPS, обеспечивающий преобразование знаний из универсальной структуры в CLIPS и обратно. Редактор использован при создании баз знаний для решения задачи прогнозирования технического состояния и остаточного ресурса деталей уникальных машин и аппаратуры в нефтехимии и автоматизированного построения деревьев отказов и событий на основе модели динамики технического состояния

48. Система автоматизированного проектирования коллективов интеллектуальных информационных технологий для задач анализа данных [№4 за 2012 год]
Авторы: Семенкин Е.С., Шабалов А.А.
Просмотров: 9939
Рассматривается алгоритмическое обеспечение программной системы автоматизированного проектирования интеллектуальных информационных технологий (ИИТ), а также их коллективов для решения сложных слабоструктурированных задач анализа данных и принятия решений. Автоматизация проектирования алгоритмического ядра значительно упрощает процесс разработки интеллектуальных систем поддержки принятия решений для конечных пользователей. Генерирование структуры и параметров ИИТ осуществляется с помощью эволюционных алгоритмов как универсального и эффективного инструмента для решения задач оптимизации на сложных структурах данных. За основу взят генетический алгоритм, применяющийся в проектировании структуры и настройки параметров нейросетевых моделей, систем на нечеткой логике и нейро-нечетких систем. Поскольку многие практические задачи являются большими и сложными для решения отдельной ИИТ, применяются коллективные методы, позволяющие повысить эффективность и надежность конечной системы при принятии решений. Предлагается идея применения метода генетического программирования для формирования конечного коллективного решения на основе отдельных частных решений. Проведенные численные исследования при решении реальных практических задач показывают работоспособность и эффективность предложенных методов автоматизированного проектирования ИИТ и перспективность метода построения коллективного решения на основе алгоритма генетического программирования.

49. Системная динамика в задачах мониторинга массовой вакцинации населения [№4 за 2012 год]
Автор: Лапшина С.Ю.
Просмотров: 11831
ниторинг мероприятий по вакцинации населения карантинных зон региона в период распространения и затухания инфекционных заболеваний. Модель базируется на идеях и методах System Dynamics, а также на возможностях широко известного персонифицированного программного пакета имитационного моделирования IThink. В разработке модели использовались доступные материалы по вспышке и распространению в Москве эпидемии гриппа A/H1N1 в 2009–2010 гг. Действующий прототип позволил провести серию имитационных экспериментов с целью верификации модели, подтверждающих достоверность и объективность полученных результатов.

50. Социальная сеть РАН – единое информационное пространство для ученых [№4 за 2012 год]
Автор: Сулейманов Р.С.
Просмотров: 12651
Cтатья посвящена современным инструментам интернет-общения, в частности социальным сетям. В ней проанализированы основные действующие социальные сети, описаны история их возникновения, внутренняя структура, принципы работы. Показаны основные инструменты и технологии прототипирования и проектирования высоконагруженных информационных систем. Рассмотрена основная структура институтов РАН и проанализированы проблемы быстрого обмена информацией между научными сотрудниками РАН. В работе рассказывается о проектировании и создании новой социальной сети профессиональной тематики – социальной сети Российской академии наук для научных сотрудников. Показаны основные цели и перспективы внедрения проекта. Приводятся обоснование выбора используемых технологий, примеры интерфейсов, инструменты для совместной работы и обзор основного функционала созданной социальной сети.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►