Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2013 год.

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

1. Combining compile-time and run-time instrumentation for testing tools [№3 за 2013 год]
Авторы: Iskhodzhanov T., Kleckner R., Stepanov E.
Просмотров: 15675
Dynamic program analysis and testing tools typically require inserting extra instrumentation code into the program to test. The inserted instrumentation then gathers data about the program execution and hands it off to the analysis algorithm. Various analysis algorithms can be used to perform CPU profiling, processor cache simulation, memory error detection, data race detection, etc. Usually the instrumentation is done either at run time or atcompile time – called dynamic instrumentation and compiler instrumentation, respectively. However, each of these methods has to make a compromise between performance and versatil-ity when used in industry software development. This paper presents a combined approach to instrumentationwhich takes the best of the two worlds – the low run-time overhead and unique features of compile-time instrumentation and the flexibility of dynamic instrumentation. Wepresent modifications of two testing tools that benefit from thisapproach: AddressSanitizer and MemorySanitizer. We propose benchmarks to compare different instrumentation frameworks in conditions specific to hybrid instrumenta-tion. We discuss the changes we made to one of the state-of-the-art instrumentation frameworks to significantly improve the performance of hybrid tools.

2. Решение задачи структурного построения программного обеспечения интеллектуального датчика влажности [№3 за 2013 год]
Автор: Артемова С.В.
Просмотров: 8164
Рассматривается подход к решению задачи структурного построения ПО на примере интеллектуального датчика влажности(ИДВ), представляющего собой информационно-измерительную систему(ИИС). При проектировании программного и информационного обеспечения в качестве основных модулей ИДВ рассматриваются интеллектуальный интерфейс, супервизор, модули опросадатчиков и реализации измерительных процедур. Функционирование ИДВ базируется на использовании БД и БЗ. Для реализации работы ИДВ используются алгоритмы, которые требуется разместить по модулям таким образом,чтобы проектируемая ИИС обладала заданными свойствами. Подобные задачи выбора даже умеренного размера относятся к классу NP-полных, их удается решать только приближенно. Поэтому для практического решения задачи структурного построения ПО предлагается использовать эвристические методы, в частности генетические алгоритмы. Методика решения задачи включает следующие этапы: формирование вектора-строки генов распределения алгоритмов по модулям, описание матрицы связей, взаимодействие алгоритмов посредством информационных элементов, создание матрицы альтернатив принадлежности алгоритма модулю, определение целевой функции. Подобный подход можно применять при проектировании информа-ционного обеспечения и ПО как информационно-измерительных, так и информационно-управляющих систем, имеющих в своем составе большое количество модулей и алгоритмов.

3. Использование САПР в решении задачи категорирования помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной опасности [№3 за 2013 год]
Авторы: Баранников Н.И., Сергеева М.А.
Просмотров: 14443
Категория объекта по пожаро- и взрывоопасности – фактор, определяющий требования к конструкции и планировке здания. Правильное определение категории пожаро-и взрывоопасности зданий или сооружений позволяет принять оптимальные проектные решения и предотвратить чрезвычайные ситуации при минимальных затратах ресурсов. В статье исследована задача определения категорий помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной опасности. Предложена структура автоматизированной подсистемы, являющаяся частью САПР пожарной безопасности. Предложен состав информационного обеспечения подсистемы. Рассмотрены алгоритмы расчета критериев взрывопожарной и пожарной опасности с применением правил оптимизации пожарной нагрузки в САПР.

4. Модели и методы анализа компьютерных социальных сетей [№3 за 2013 год]
Автор: Батура Т.В.
Просмотров: 24568
Статья представляет собой обзор методов анализа компьютерных социальных сетей, который используется для исследования взаимодействий между участниками сети, прогнозирования их поведения, классификации участников, моделирования информационных потоков в сетях. Существуют четыре основных направления исследований при таком анализе: структурное, ресурсное, нормативное и динамическое. Для решения различных задач в данной области используются графовые и стохастические модели, модели эволюции сетей, методы с привлечением онтологий, структурные и реляционные модели, методы машинного обучения, методы визуализации графов и т.д. В работе дается краткое описание популярных компьютерных социальных сетей, рассмотрены различные подходы и модели, применяемые при вычислении характеристик сети, а также перечислены программные приложения, помогающие автоматизировать процесс анализа. Намечены некоторые возможные направления дальнейших исследований в этой области, в частности, более существенная адаптация методов обработки текстовой информации к сетевому контенту. Чтобы обобщить поведение конкретных участников сети на всю сеть, необходимо создание единой теории социальных сетей, в рамках которой можно было бы изучать методы обнаружения и описания характеристик сетей, закономерности распространения этих характеристик, создание методов, позволяющих по структуре социальной сети определять причины взаимодействий участников.

5. Минимизация рисков при разработке программных средств [№3 за 2013 год]
Авторы: Бахтизин В.В., Кузиков А.А.
Просмотров: 5230
Рассматриваются проблемы, с которыми сталкиваются команды, разрабатывающие программные средства по методологии Scrum, а также влияние на качество программных средств неразрешение этих проблем. Предложены метрики, позволяющие количественно оценивать риски несвоевременного выполнения работ, связанные с простоем отдельных членов команды и неоптимальной декомпозицией запланированных работ на задачи. Предлагается метод, ориентированный на минимизацию рисков, которые связаны с неэффективной занятостью членов Scrum-команды в процессе итерации. Представлены алгоритмы для применения предложенного метода на этапах планирования и выполнения работ процесса разработки, организованного в соответствии с методологией Scrum.

6. Инфраструктурная модель профессионального Интернета (Special Web) [№3 за 2013 год]
Авторы: Беда И.А., Стюгин М.А., Носов И.А.
Просмотров: 7138
Рассмотрена модель организации информационных ресурсов в сети Интернет, позволяющая автоматизированно ранжировать тематическую информацию. Вводится индекс качества информации и пользователей для эффективного поиска релевантной информации и пользователей системы. Даны исходные данные для построения алгоритмов самоорганизации такой сети. Одной из основных проблем коммуникации в Интернете является невозможность семантического поиска информации и людей на основе их профессиональных компетенций. Решение этой задачи может дать серьезный толчок развитию профессиональных сообществи коммуникации в сети. Сделать это предполагается за счет создания инфраструктуры профессионального Интернета, которая включает такие элементы, как дерево специализаций, импактфакторы, сопоставленные со специализацией, веб-страницей и пользователем, а также показатели активности пользователей, выраженные в графе движения по веб-страницам, положительные и отрицательные отклики на информацию. Важной научной составляющей при построении инфраструктуры является такое проектирование, при котором автоматически регулируется корректировка тематических показателей веб-ресурсов и пользователей. Для этого необходимо ввести алгоритм динамики системы, который выводится с использованием эвристических алгоритмов с исходными данными, полученными на основе экспертных оценок. Чтобы получить динамику в системе, необходимо сформировать в ней первичные импактфакторы. Эта задача решается путем сопоставленияс ветками дерева специализаций вопросов на проверку компетенций, которые являются открытыми для оценок и сопоставления между другими пользователями в системе. Данная работа ведется сотрудниками Сибирского федерального университета совместно с компанией «Кайрос».

7. Программа для решения задачи об оптимальной переориентации шара [№3 за 2013 год]
Автор: Бесчастный И.Ю.
Просмотров: 7689
Рассматривается задача оптимального качения шара по плоскости с прокручиванием, но без проскальзывания, являющаяся модификацией одной известной модельной задачи геометрической механики, в которой требуется оптимально перевести шар из начального состояния в конечное без прокручивания и проскальзывания. Обе проблемы остаются открытыми, а в случае качения без прокручивания до сих пор неизвестны оптимальные траектории даже в подзадаче о переориентации, когда шар требуется вернуть в исходную точку с новой ориентацией. Если же разрешить шару прокручиваться, задача значительно упрощается.В данной работе описан программный интерфейс для решения задачи об оптимальной переориентации шара с прокручиванием. С использованием необходимых признаков оптимальности экстремальных траекторий, полученных ранее, разработан алгоритм решения, реализованный в виде программного интерфейса в среде Wolfram Mathematica. Разработанная программа позволяет построить и изучить оптимальное возвращение шара. Рассмотренный в статье алгоритм можно использовать для планирования пути сферического робота.

8. Приближенная оценка защищенности потенциально опасных объектов. Структурные параметры защищенности объектов [№3 за 2013 год]
Авторы: Боровский А.С., Тарасов А.Д.
Просмотров: 13272
Рассматривается задача принятия решения о составе системы физической защиты потенциально опасных объектов. Определяется этап задачи, использующий знания экспертов – концептуальное проектирование, включающий анализ защищенности объекта, разработку практических рекомендаций по созданию системы физической защиты, выбор варианта и состава инженерно-технических средств охраны. Формулируется задача синтеза системы физической защиты. Приводятся различные методы решения задачи,выделяется проблема оценки показателя защищенности объекта инженерно-техническими средствами охраны, заключающаяся в неточности и неоднозначности определения экспертами требуемых данных при проведении анализа защищенности объекта. Целью статьи является раз- работка моделей для методик оценки защищенности объектов. Основа разрабатываемого метода – представление объекта защиты в виде графа. Рассмотрены общие свойства графа объекта. Введено определение меры структурной защищенности. Мера позволяет оценить эффективность средств защиты от нарушителя при его попытке проникновения на объект и перемещения по территории объектас целью совершения противоправных действий. Оценивается возможность нарушителя добраться до одного из критических элементов объекта без обнаружения техническими средствами защиты и без задержки физическими барьерами. Мера структурной защищенности показывает вероятность обнаружения и задержки нарушителя на самом уязвимом пути до критического элемента. Оценивается возможность применения алгоритма Дейкстры для поиска наименее защищенного пути и разрабатывается модифицированный алгоритм для поиска меры структурной защищенности. Описываются способы обработки экспертной информации в виде нечетких чисел. Показан пример поиска меры структурной защищенности с помощью программы.

9. Применение метода анализа однородности для визуализации и анализа данных библиометрии и наукометрии [№3 за 2013 год]
Авторы: Бурилин А.В., Гордеев Р.Н.
Просмотров: 10403
Для составления очень точных прогнозов при решении задач регрессии и классификации доказали свою состоятельность ансамбли деревьев, в особенности случайный лес. Основная, возможно, необоснованная критика этого подхода состоит в том, что данные методы действуют как черные ящики и не дают дополнительной информации относительно объектов, не участвовавших в обучающей выборке. В данной работе рассмотрена многоклассовая классификация и показано, что анализ однородности, который используется главным образом в психометрии, может быть применен для обеспечения эффективной визуализации ансамбля деревьев, в том числе визуализации новых наблюдений, не вошедших в обучающую выборку. Наблюдения и правила (узлы) ансамбля деревьев помещены в двудольный граф, соединяющий каждое наблюдение со всеми правилами (узлами), которым оно удовлетворяет. Расположение графа в этом случае выбирается согласно минимизации суммы квадратов длин ребер при определенных ограничениях.

10. Метод секционирования и его применение при классификации разнородной информации [№3 за 2013 год]
Авторы: Бурилин А.В., Гордеев Р.Н., Борисов П.А.
Просмотров: 10051
Анализ однородности имеет большой потенциал для эффективной визуализации ансамблей деревьев и аналогичных алгоритмов машинного обучения. Однако существуют как минимум два недостатка этого подхода: в случае очень большого количества учебных наблюдений могут возникнуть вычислительные проблемы и, что более важно, точность прогноза в двухмерных вложениях подчас заметно хуже, чем в оригинальном ансамбле деревьев. Послед-нее означает, что значимая информация теряется в низкоразмерных вложениях. Авторы предлагают простое расширение анализа однородности, называемое секционированием, которое зачастую решает указанные проблемы при многоклассовом ранжировании, где Y∈{1, …, K}, и может заметно улучшить точность прогнозирования.

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►