На правах рекламы:
ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Авторитетность издания

ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

2
Ожидается:
16 Июня 2024

Статьи из выпуска № 4 за 2021 год.

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

1. О реализации многофункциональной web-системы регистрации и учета результатов интеллектуальной деятельности ученых [№4 за 2021 год]
Авторы: Власова С.А., Калёнов Н.Е.
Просмотров: 4032
В статье описывается web-система, реализующая сервисы, связанные с формированием и предоставлением многоаспектной информации о результатах научной деятельности (публикациях и докладах на научных мероприятиях) сотрудников организации или группы организаций. Система ориентирована как на конечного пользователя, заинтересованного в получении конкретных данных, так и на административный персонал, формирующий отчетные материалы для вышестоящей организации. Информационная база системы содержит связанные данные о следующих классах объектов: персоны (авторы публикаций и докладов), организации и их подразделения, публикации на аналитическом, монографическом и сводном уровнях, авторские свидетельства, научные мероприятия (конференции, симпозиумы, семинары), доклады. В состав системы входят два модуля – административный, предназначенный для ввода и редактирования данных, и пользовательский, представляющий собой специальный аппарат, осуществляющий поиск информации, ее визуализацию, навигацию по связанным ресурсам и экспорт данных. Отличительной особенностью системы является введенное понятие эквивалентных объектов. Эквивалентными считаются объекты, представленные в системе различными метаданными, но относящиеся к одной физической сущности. Такими объектами являются персоны, соответствующие одному автору с различными написаниями фамилии в библиографических описаниях публикаций; организации, имеющие различные варианты названий; статьи, опубликованные без изменений на различных языках. В соответствии с современными требованиями к отчетности по публикациям в системе отражаются источники финансирования научных исследований, по результатам которых опубликована данная работа, а также аффилиации каждого автора, указанные в статьях. Удобный, не требующий специальных компьютерных навыков интерфейс системы позволяет рекомендовать ее использование в качестве инструмента для решения комплекса задач, связанных с оценкой результатов интеллектуальной деятельности сотрудников научных учреждений.

2. Онтологическая модель цифрового паспорта изделия приборостроительной отрасли [№4 за 2021 год]
Авторы: Донецкая Ю.В., Ткачева Е.В., Токмаков А.А.
Просмотров: 2791
В статье на основании результатов анализа аспектов информационного взаимодействия между предприятиями на различных этапах жизненного цикла изделия сформулированы про-ектные альтернативы компонентов цифрового паспорта изделия. Разработана онтологическая модель цифрового паспорта изделия для приборостроительной отрасли с использованием стандартных элементов метамоделей – объектов, отношений и функций. В процессе разработки сформированы перечни проектно-производственных процедур в соответствии с этапами жизненного цикла изделия, а также атрибуты и классы данных предмет-ной области. Описаны атрибуты и свойства классов (подклассов) и ограничения на их значения и типы данных. Определены информационные объекты онтологической модели, включающей все возможные варианты описаний компонентов, обобщенных для приборостроительной отрасли. Классификация терминов предметной области представлена иерархическими связями согласно принципу наследования объектно-ориентированного подхода. Классы модели определены множествами терминов предметной области с использованием системы Protégé. Разработанная онтологическая модель содержит полную структуру данных о разрабатываемом на предприятии изделии с соответствующими процедурами для отрасли приборостроения. Перечень формируемых описаний компонентов цифрового паспорта на конкретном пред-приятии определяет возможные варианты содержания проектных решений. В качестве примера реализации приведен демонстрирующий алгоритм использования предложенной онтологической модели на предприятии, внедряющем цифровой паспорт изделия для управления внутренними процессами организации производства с выполнением всех этапов жизненного цикла изделия. Полученная модель может быть передана любому другому предприятию и отрасли в рамках реализации информационных структур взаимодействия при выполнении проектных работ.

3. Программный комплекс для разметки  и унифицированного описания лица индивида  по фотоизображению [№4 за 2021 год]
Авторы: Звягин В.Н., Нарина Н.В., Усачева Л.Л., Фомина Е.Е.
Просмотров: 3040
Необходимость идентификации человека по фотоизображению его лица возникает с целью установления личности, розыска преступников, погибших или пропавших без вести. Используемые в судебно-медицинской экспертной практике программные продукты предназначены в основном для краниофациального сравнения, когда сопоставляют одноименные признаки, установленные по фотографиям известного человека и черепу неизвестного. Для сравнения изображений целесообразны разработка унифицированного алгоритма описания лица по фотоизображению и создание компьютерных программ для автоматизации процесса разметки и расчета размерных физиономических параметров. В данной статье описан программный комплекс Face marking database, предназначенный для реализации этих задач. Комплекс включает в себя три модуля: модуль ввода основных характеристик исследуемого объекта, модуль разметки изображения, предназначенный для фиксации реперных точек и их координат, модуль расчета расстояний и указателей для суждения о размерном своеобразии лица. Разделение расстояний на горизонтальные и вертикальные расширяет возможности работы с фотопортретами, на которых ракурсное положение лица отлично от анфасного. Face marking database позволяет получать и хранить в БД метрическую информацию о фотоизображениях, которая характеризует индивидуальность каждого объекта и может быть использована для поиска аналогов или близких случаев при портретно-криминалистической и (или) судебно-медицинской экспертизе в случаях розыска без вести пропавших, скрывающихся, неустановленных лиц и в комплексной судебно-медицинской экспертизе идентификации личности.

4. Демонстратор программной платформы для совместного использования алгоритмов теории свидетельств и нейронных сетей в нечетких системах [№4 за 2021 год]
Авторы: Иванов В.К., Палюх Б.В.
Просмотров: 3437
Диагностика состояния сложного многостадийного технологического процесса предполагает совместную обработку первичных данных для получения вероятностных характеристик аномальных критических событий или инцидентов в условиях неопределенности. В статье представлен исследовательский демонстратор «Статус-4» – прототип программной платформы для совместного использования методов алгоритмов теории свидетельств и нейронных сетей в нечетких диагностических системах. Цель разработки демонстратора – создание научно-технического задела для передачи готовых к внедрению решений на следующие этапы проекта. Демонстратор дает возможность показать основные функциональные компоненты платформы, оценить уровень их системной готовности, провести исследовательские испытания платформы, выполнить в различных режимах тестирование программных реализаций выбранных и теоретически подтвержденных методов, быстро проверить работоспособность и эффективность функционирования при различных значениях параметров и их сочетаниях. С помощью демонстратора могут быть показаны варианты совместного применения методов нейронных сетей и теории свидетельств в гибридной экспертной системе для диагностики технологического процесса, получены экспериментальные подтверждения эффективности совместного применения этих методов в части уменьшения уровня неопределенности и увеличения уровня доверия к данным при принятии решений. В статье приводятся краткие сведения о функциональных возможностях демонстратора, включая описание технологического процесса и предположений о влиянии диагностических переменных на его работоспособность, загрузку описаний инцидентов в технологическую БД, формирование гипотез о причинах инцидентов, генерацию продукционных правил, адаптацию параметров алгоритмов оценки состояния технологического процесса с помощью нейронной сети и нечеткого вывода. Рассматриваются основные параметры хранилища данных и объект-ной модели, приводятся сведения о программной реализации и пользовательском интерфейсе, которые иллюстрируются примерами. Выделены особенности используемых технологий, позволяющие надеяться на эффективность их совместного использования в диагностических си-стемах. Использование демонстратора способствует минимизации ключевых рисков создания полнофункциональной программной платформы для диагностики и оценки состояния сложного многостадийного технологического процесса.

5. Метод синтеза нечетких регуляторов  на основе кластеризации [№4 за 2021 год]
Авторы: Игнатьев В.В., Соловьев В.В.
Просмотров: 3770
Целью авторов исследования является разработка метода синтеза нечетких регуляторов по экспериментальным данным на основе кластеризации как самого простого способа определения количества функций принадлежности и создания базы правил. Для достижения поставленной цели предлагается использовать экспериментальные данные о входных и выходных сигналах системы управления техническим объектом с классическим регулятором. На основе этих данных разработан метод кластеризации, позволяющий определять терм-множества входных и выходных лингвистических переменных нечеткого регулятора, реализующего алгоритм нечет-кого вывода Мамдани, и составлять базу правил. Кластеризация выполняется путем оценки границ интервалов варьирования эксперимен-тальных данных, равномерного разделения на кластеры в зависимости от требуемой мощности терм-множеств лингвистических переменных и определения принадлежности данных к кластерам. Поскольку экспериментальные данные связаны, то есть для каждого момента времени сохраняются данные как о входных, так и о выходных сигналах классического регулятора и определяется их принадлежность к кластерам, разработка базы правил нечеткого регулятора не вызывает затруднений. Разработанное авторами в среде MatLab ПО позволяет как снимать экспериментальные данные, так и синтезировать нечеткий регулятор и проверять его работоспособность. Модель системы управления создана в среде Simulink, метод кластеризации и определения параметров лингвистических переменных реализован в виде программы в m-файле, а нечеткий регулятор в пакете расширения Fuzzy Logic Toolbox. В качестве примера рассмотрен процесс заполнения соединенных контейнеров, математической моделью которого является передаточная функция второго порядка с запаздыванием. Для выбора оптимальной структуры нечеткого регулятора проведено исследование на основе экспериментальных данных. Полученные в данной работе результаты сравнивались с классическим ПД-регулятором, модель которого реализована в среде Simulink. Результаты исследования будут полезны разработчикам нечетких моделей управления.

6. Анализ гибридных регуляторов в моделях управления техническими объектами в изменяющихся условиях [№4 за 2021 год]
Авторы: Игнатьев В.В., Соловьев В.В., Белоглазов Д.А.
Просмотров: 3377
В статье рассмотрены модели, управление в которых осуществляется с помощью гибридных регуляторов, реализованных на основе последовательного взаимодействия PI- и IPI-FUZZY-регуля¬торов, а также PID- и IPD-FUZZY-регуляторов со сгенерированной структурой системы нечеткого вывода типа Cyгено и разработанной моделью ANFIS. В гибридных регуляторах база правил нечеткого регулятора формируется автоматически с помощью специально разработанного алгоритма на основе данных, полученных с классического регулятора с последующим обучением с помощью нейросети. Особенностью разработки ANFIS в виде гибридной сети для PI- и IPI-FUZZY-регуляторов является использование показателей ошибки выходного сигнала, ее интеграла (дифференциала для PID- и IPD-FUZZY-регуляторов) и управляющего воздействия. Для проверки эффективности гибридной сети с целью выявления факта ее переобучения применялись данные, полученные в результате работы классического регулятора, а для формирования обучающей выборки для построения гибрид-ной сети – данные, полученные в результате работы нечеткого регулятора. Это позволяет исключить участие эксперта при синтезе базы правил нечеткого регулятора и обеспечить эффективное и робастное управление объектом, функционирующим в непредвиденных внешних ситуациях. Регуляторы IPI-FUZZY и IPD-FUZZY продемонстрировали лучшие показатели качества по сравнению с соответствующими классическими регуляторами, что позволяет рекомендовать их к применению в реальных системах управления. Представленные модели были разработаны в среде Simulink и редакторе ANFIS пакета расширения Fuzzy Logic Toolbox.

7. Модель формирования операционных знаний  для экспертной системы обеспечения запасными  частями, инструментами и принадлежностями  радиоэлектронных средств [№4 за 2021 год]
Авторы: Игнатьев С.В., Красников А.В., Осипов А.А., Шаталина Н.В.
Просмотров: 2856
В статье обоснована причина формирования знаний как способа их получения для экспертной системы обеспечения запасными частями, инструментами и принадлежностями радиоэлектронных средств. В соответствии с классификацией определен вид знаний как операционных. Выявлено, что для рассматриваемой предметной области такие знания находятся на системном уровне в виде закономерностей между параметрами элементов системы обеспечения: обслуживающим персоналом, радиоэлектронными средствами, транспортной системой, база-ми хранения различного уровня иерархии, ремонтными и производственными предприятиями. Для их получения применяется метод формирования знаний путем разработки специализированного математического аппарата, который базируется на моделировании и выявлении требуемых закономерностей, составляющих основу новых знаний. Основные положения работы связаны с построением модели формирования операционных знаний для экспертной системы обеспечения запасными частями, инструментами и принадлежностями радиоэлектронных средств. На первом этапе определяются структура и параметры модели. На втором этапе разрабатывается формализованное описание радиоэлектронных средств, баз хранения, ремонтного предприятия, производственного предприятия с учетом параметров обслуживающего персонала и транспортной системы. На третьем этапе осуществляется синтез формализованного описания элементов системы обеспечения в единую модель и определяется подход к получению исходных данных для формирования операционных знаний экспертной системы. Результатом проделанной работы является программный продукт «Инструментальная среда формирования операционных знаний для экспертной системы обеспечения ЗИП радиоэлектронных систем».

8. Информационное и программное обеспечение  гибридной интеллектуальной системы при управлении технологическими процессами [№4 за 2021 год]
Авторы: Корнюшко В.Ф., Кузнецов А.С., Садеков Л.В.
Просмотров: 2517
Статья посвящена разработке средств информационного и программного обеспечения гибридных интеллектуальных систем, предназначенных для принятия решений при управлении технологическими процессами. Рассмотрены особенности построения гибридных систем, со-держащих физические модели, на основе аналитических приборов, имитирующих технологию (включая датчики, системы контроля и регулирования) и системы искусственного интеллекта для решения задач исследования и оптимального управления технологией. Подробно описана гибридная система интеллектуального управления технологией смешения и структурирования эластомерных композитов с использованием прибора RPA-2000. Показано, что применение систем, реализующих компетентностный подход, позволяет принимать решения в сложной технологической обстановке, когда управленческие решения неоднозначны и недостаточно эффективны. С применением стандартизированных вероятностных моделей найдены показатели для количественной оценки процессов смешения и структурирования эластомерных композитов, которые целесообразно учитывать при решении задач управления этими процессами. Показано, что вся накопленная технологическая информация хранится в БД стандартных реограмм состояния эластомерных композитов, а также в базе знаний по контролю и управлению смешением и структурированием эластомерных композитов в виде наборов продукционных правил. Сформулированы на языке продукций принципы контроля и управления, и на их основе в среде MATLAB построена система поддержки принятия решений для выпонения задач ситуационного управления и оптимизации. На примере построения кинетических кривых показано, что применение новых количественных характеристик, таких как скорость структурирования, ускорение процесса и обобщенное ускорение, значительно расширяет предсказательные возможности реограмм и тем самым способствует повышению качества и эффективности управления процессом.

9. Программный комплекс для компьютерного  моделирования процессов параметрической  идентификации математических моделей  конвективно-диффузионного переноса [№4 за 2021 год]
Авторы: Кувшинова А.Н., Цыганов А.В.
Просмотров: 2704
В работе описан программный комплекс для компьютерного моделирования процессов параметрической идентификации одномерных математических моделей конвективно-диффузионного переноса с постоянными коэффициентами в условиях зашумленных измерений. Реализованные в программном комплексе методы параметрической идентификации основаны на переходе от математической модели, описываемой уравнениями в частных производных с начальным и граничными условиями, к модели, описываемой линейной дискретной стохастической системой в пространстве состояний с зашумленными измерениями, с последующим применением к данной системе методов оптимальной дискретной фильтрации и параметрической идентификации. Программный комплекс написан на языке MATLAB и представляет собой набор функций и скриптов, предназначенных для построения конечно-разностной сетки, дискретизации исход-ной задачи, построения решения исходной задачи методом конечных разностей, моделирования экспериментальных данных, численной идентификации граничных условий, идентификации скорости конвекции и коэффициента диффузии, а также выполнения различных вспомогательных операций, таких как визуализация результатов, проведение численных экспериментов и др. Идентификация граничных условий выполняется при помощи алгоритма С. Гиллийнса и Б. Мура одновременного оценивания вектора состояния и неизвестного вектора входных воздействий линейной динамической системы. Идентификация скорости конвекции и коэффициента диффузии выполняется при помощи минимизации критерия идентификации, взятого в виде ло-гарифмической функции правдоподобия, которая строится на основе величин, вычисляемых фильтром Калмана. Минимизация критерия идентификации выполняется с помощью функций системы MATLAB для безградиентной и градиентной оптимизации. Приводятся подробное описание программного комплекса и результаты компьютерного моделирования, подтверждающие работоспособность алгоритмов.

10. Сравнительный анализ работы алгоритма многократной маркировки перколяционных кластеров на различных разделах суперкомпьютера МВС-10П ОП [№4 за 2021 год]
Автор: Лапшина С.Ю.
Просмотров: 3279
В статье проведен сравнительный анализ работы алгоритма многократной маркировки перколяционных кластеров на пяти различных разделах суперкомпьютера МВС-10П ОП (с учетом добавления в 2021 г. нового раздела и модернизации существующих), установленного в Меж-ведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук. Алгоритм многократной маркировки перколяционных кластеров используется в Центре для изучения процессов распространения эпидемий. Вместе с тем это универсальное средство, которое может найти применение в любой области в качестве инструмента дифференцирования кластеров решетки большого размера, получающее на вход данные в формате, не зависящем от приложения. Известны разработки с использованием данного алгоритма для изучения процессов протекания воды через пористые материалы, поведения нефтяных пластов, распространения лесных пожаров. При суперкомпьютерном имитационном эксперименте применялся усовершенствованный для применения на многопроцессорной системе вариант алгоритма многократной маркировки перколяционных кластеров Хошена–Копельмана, связанный с механизмом линковки меток. В статье сравнивается время выполнения алгоритма многократной маркировки перколяционных кластеров Хошена–Копельмана при полной загрузке вычислительных узлов и различ-ных значениях входных параметров на пяти разделах – Broadwell, Cascadelake, Skylake, Optan, KNL суперкомпьютера МВС-10П ОП. Установлено оптимальное количество процессорных ядер для вычислений.

| 1 | 2 | Следующая →