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 № 1 за 2015 год.

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

1. Архитектура и информационно-технологические инструменты комплекса программ интегрированной логистической поддержки промышленных трубопроводных систем [№1 за 2015 год]
Автор: Мошев Е.Р.
Просмотров: 10488
В данной статье указаны недостатки использования разрозненных комплексов программ при интегрированной логистической поддержке жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Отмечено, что устранить их можно, в частности, с помощью комплекса программ, разработанного с учетом современных концепций интегрированной логистической поддержки, концепции интегрированной информационной среды и специальных информационно-технологических инструментов, основанных на использовании методов математического моделирования, теории искусственного интеллекта и методов логистики ресурсосбережения в сфере организации производства. Описаны архитектура, вычислительно-сетевая структура иинформационно-технологические инструменты, использованные при разработке комплекса программ интегрированной логистической поддержки. Архитектура комплекса программ включает базу данных, программное обеспечение и является открытой для информационного обмена с внешними комплексами программ. База данных состоит из девяти логических разделов, включающих информационный и интеллектуальный виды обеспечения, которые разработаны с помощью фреймовых и продукционных моделей представления знаний. Программное обеспечение состоит из одиннадцати функциональных модулей, а также программного и клиентского интерфейсов. Информационная организация вычислительно-сетевой структуры комплекса программ осуществлена через централизованный сервер баз данных предприятия с возможностью подключения удаленных пользователей с помощью терминального сервера. Рассмотрена комплексная логико-информационная модель интегрированной логистической поддержки жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Приведен фрагмент логико-информационной модели интегрированной логистической поддержки проектируемых трубопроводов, выполненный с использованием методологии IDEF0. Приведены примеры фреймовых моделей представления знаний о технико-технологических характеристиках трубопроводов, а также продукционных моделей представления знаний о конструкционных характеристиках фланцев и фланцевых соединений. Рассмотрены эвристическо-вычислительные алгоритмы, формализующие процедуры расчета характеристик фланцев и проверки фланцев на совместимость.

2. Архитектура системы поддержки проектирования агентов для имитационных моделей сложных систем [№1 за 2015 год]
Авторы: Павлов А.И., Столбов А.Б.
Просмотров: 10707
В работе рассматриваются проблемы автоматизации процесса создания имитационных моделей сложных систем. В качестве основной парадигмы моделирования выбран многоагентный подход. Предложена архитектура системы поддержки проектирования многоагентных моделей. Основными задачами системы являются формализация и использование концептуальной модели предметной областипри создании агентов, поддержка процесса преобразования концептуальной модели в агентную модель, снижениеквалификационных требований в области программирования для специалистов-предметников, организация совместной работы коллектива исследователей. Оригинальность предлагаемой системы заключается в явном представлении концептуальной модели за счет описания сущностей и связей предметной области в форме онтологии и в использовании системной базы знаний, содержащей правила преобразования онтологии в агентную модель. При использовании системы специалисты-предметники разрабатывают структуру и поведение агентов с помощью декларативного описания. Возможность декларативного описания агента предложено осуществлять на основе хранения информации о структуре и поведении агента отдельно от его реализации. Для этого предлагается разработать механизм описания агента, позволяющий единообразно создавать классы агентов, существенно отличающихся друг от друга по своей структуре и поведению. Реализующий такой механизм типовой (унифицированный) агент будет обладать следующей структурой: блок состояний, содержащий значения характеристик агента; декларативный блок, содержащий стратегию поведения агента, формализованную в виде продукционных правил; императивный блок, содержащий программную реализацию расчетных процедур, используемых в процессе логического вывода. Для реализации декларативного блока типового агента использованы современные инструментальные средства проектирования экспертных систем.

3. Имитационная модель оценки производительности ремонтно-диагностического комплекса [№1 за 2015 год]
Авторы: Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В., Сергиенко С.В., Кордюков Р.Ю.
Просмотров: 25394
Перспективным направлением совершенствования ремонтасложных территориально-распределенных технических систем является создание ремонтно-диагностического комплекса, включающего в свой состав участки контроля работоспособности, диагностирования составных элементов, применяемых в территориально-распределенных технических системах, а также участки, укомплектованные необходимым технологическим оборудованием, измерительными средствами, инструментами и оснасткой для проведения текущего ремонта сменных элементов. Для обеспечения ремонта ремонтно-диагностический комплекс оснащается средствами электроснабжения, комплектами запасного имущества и принадлежностей, эксплуатационной документацией. Предполагается, что личный состав, осуществляющий ремонт, имеет соответствующую квалификацию. Ремонтно-диагностический комплекс представлен трехфазной многоканальной системой массового обслуживания. Исследование такой системы при функциях распределения времени обслуживания заявок, отличного от экспоненциального, затрудняет использование аналитическихмоделей, поэтому в работе были использованы методы имитационного моделирования. В статье представлены основные принципы создания моделей сложных комплексов и рассматриваются аспекты структурного подхода к имитационному моделированию таких систем. Разработанная программная реализация модели ремонтно-диагностического комплекса позволяет осуществлять симуляцию процесса его функционирования с последующей оценкой характеристик, наиболее важной из которых является среднее время обслуживания заявки в системе,а также определять необходимое количество каналов на каждом из участков. Модель предоставляет возможность использования бета-распределения (в качестве априорного) для задания величин продолжительности работ и ряд других случайных распределений. Разработанная модель может быть агрегирована в общую модель исследования процессов эксплуатации территориально-распределенных технических систем. Программное средство реализовано на объектно-ориентированном языке программирования C# с использованием интегрированной среды разработки (IDE) ПО Microsoft Visual Studio 2010.

4. Использование возможностей математической библиотеки Intel MKL в параллельных программах на языке Т++ для Т-системы с открытой архитектурой [№1 за 2015 год]
Авторы: Роганов В.А., Кузнецов А.А., Матвеев Г.А., Осипов В.И.
Просмотров: 10182
Реализация параллельных вычислений в большей мере является проблемой программного обеспечения. Самый распространенный подход к разработке параллельных программ основан на использовании программных пакетов типа MPI (Message Passing Interface,интерфейс передачи сообщений). При этом такой подход требует от разработ-чика большого объема знаний, а также значительных временных затрат на разработку и отладку параллельных про-грамм. В разработанной в ИПС РАН Т-системе реализован подход, при котором большая часть решений по распараллеливанию принимается динамически в процессе выполнения программ. Входной язык для Т-системы – язык Т++, а приложения, разработанные для Т-системы, являются Т-приложениями или Т-программами. В статье дается краткий обзор продуктов и компонентов математической библиотеки Intel Math Kernel Library (Intel MKL), которая содержит большой набор математических функций и может использоваться в параллельных Т-приложениях для ускорения процесса счета и достижения максимальной производительности. В работе рассматриваются режимы использования математической библиотекиIntel MKL на кластерах, имеющих процессоры Intel Xeon и один или несколько ускорителей (сопроцессоров) Intel Xeon Phi компании Intel. Приводится несколько демонстрационных примеров использования библиотеки на языках Си и Т++. В работе показано, как использование математической библиотеки влияет на эффективность выполнения параллельных Т-программ. Все эксперименты проводились на энергоэффективном суперкомпьютере «РСК Торнадо ЮУрГУ» Южно-Уральского государственного университета.

5. Когнитивная навигация и алгоритм построения текстового описания маршрута в удобном для человека виде [№1 за 2015 год]
Автор: Пестун М.В.
Просмотров: 7469
Взаимодействие компьютера с человеком при описании маршрута (указания к перемещению, как, например, в автомобильном навигаторе) на сегодняшний день обладает слабой выразительностью, что осложняет его восприятие. Кроме того, современные картографические системы не подстраиваются под знания пользователя и не выделяют важную именно для него информацию, что уменьшает уровень их удобства. В данной статье рассматриваются общие методы организации когнитивной навигации и алгоритм построения текстового описания маршрута для навигации на местности в виде, удобном для человека. Система учитывает персональные знания пользователя об объектах недвижимости и организациях, его предпочтения и накопленные знания об окружении, пройденные ранее маршруты. В тех случаях, когда местность незнакома или малознакома пользователю, в описании маршрута используются популярные с точки зрения общественного мнения объекты. Разработка рассматриваемого в данной статье алгоритма базируется на системе построения маршрутов Google Maps и предлагаемой в комплекте библиотеке API. Система Google Maps используется как уже готовая и зарекомендовавшая себя с хорошей стороны картографическая система, обладающая исчерпывающей информационной базой (однако не всегда достаточной, поэтому в данной работе используется ее расширение за счет собственных источников). Алгоритм является универсальным и может работать на основе любых картографических систем. Данная работа частично опирается на исследования когнитивной функции человека по навигации, проведенные автором совместно с факультетом психологии МГУ им. М.В. Ломоносова в системе виртуальной реальности CAVE.

6. Комплексная оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги [№1 за 2015 год]
Авторы: Аникеев Е.А., Черкасов О.Н.
Просмотров: 6563
В статье рассматривается математическая модель построения комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги. Показана необходимость модели такого участка как взаимосвязанной совокупности факторов, влияющих на его состояние. В проблеме повышения потребительских качеств автодорог выделена задача разделения дороги на участки для их дальнейшего ранжирования с целью составления планов ремонта. Оценка потребительских свойств автодороги представлена как различие между существующими значениями качеств объекта и их идеальными значениями, выраженными в комплексном показателе транспортно-эксплуатационного состояния. Отмечены наиболее важные для этой задачи особенности участков дороги как объектов управления. Определены основные факторы, характеризующие состояние участка автомобильной дороги. Приведены наиболее существенные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости, учитывающие влияние отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель качества участка. Рассмотрено применение к задаче формирования этого показателя математического аппарата теории нечетких множеств, позволяющего моделировать принятие решений о ремонте участков автомобильной дороги. Определены наборы значений признаков, описывающих состояние дорожного участка. Описаны значения нечетких переменных для каждого коэффициента, показаны их функции принадлежности. Сформированы лингвистические переменные для описания коэффициентов и нечеткая ситуация для построения комплексной оценки участка автодороги. Комплексное состояние участка авто-дороги представлено в виде нечеткой ситуации. Показан расчет степени включения текущей нечеткой ситуации, характеризующей состояние участка, в эталонную. Приведен обобщенный алгоритм принятия решений об очередности ремонтных работ. Показаны перспективы развития такого подхода к решению задачи определения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги в целом.

7. Моделирование мягких тканей виртуального манекена для проектирования корсетных изделий и белья [№1 за 2015 год]
Авторы: Сеницкий И.А., Васильев Д.А., Горелова А.Е., Корнилова Н.Л.
Просмотров: 9380
В статье рассмотрены теоретические основы формирования моделей манекенов для САПР трехмерного проектирования корсетных изделий и белья. Отличительной особенностью проектирования данных видов одежды является необходимость моделирования поведения мягких тканей фигур разных типов, как обнаженных, так и испытывающих воздействие изделия. Рассмотрен авторский метод создания виртуальной модели манекена. По своей структуре манекен представляет собой наложенные на поверхность стана имитационные модели мягких тканей (груди, ягодиц и живота), алгоритмически независимые друг от друга. При создании модели торса главной задачей было обеспечение перестроения модели на любой размер и рост с сохранением исходной формы. Целевой функцией моделирования мягких тканей явилась разработка системы варьируемых переменных, обеспечивающих изменение формы поверхности при условии сохранения ее объема. Имитационная модель мягких тканей манекена использует геометрическое и физическое моделирование. Для обеспечения возможности получения разных форм груди, живота и ягодиц в рамках одной математической модели для каждого вида тканей выбрана функция задания образующей тела вращения. Управляемыми параметрами моделей являются размерные признаки, определяющие форму моделируемых областей. Результаты теоретических исследований реализованы в процессе создания программного модуля «Виртуальный манекен» САПР трехмерного проектирования корсетных изделий BustCAD (г. Иваново, Россия). Данная САПР позволяет пользователю интуитивно понятными средствами создавать виртуальный манекен фигуры, оценивать ее эстетические характеристики, задавать изменения параметров торса и мягких тканей с учетом моделирующего эффекта изделия, проектировать модель и получать развертки основных деталей.

8. Облик перспективных тренажеров корабельных связистов [№1 за 2015 год]
Авторы: Сергеев В.В., Родионов А.В., Пучко Е.В.
Просмотров: 9635
Одной из важнейших задач повышения качества подготовки корабельных связистов является разработка современных учебно-тренировочных средств. Наряду с использованием малогабаритных специализированных тренажеров в военно-морских учебных заведениях в различное время для подготовки специалистов связи использовались имитационные тренажеры «Глобус», «Посейдон», «Молния-МТ2», TGS-4000 и «Marsim-C», а также комплексный тренажер корабельных связистов «Племя-С». В данной статье рассматриваются возможности и недостатки, выявленные в процессе жизненного цикла тренажера «Племя-С», свойственные и другим связным тренажерам. Показано отсутствие в связных тренажерах на тактико-специальном уровне возможности автоматического контроля и адаптивных реакций на действия обучающихся. В связи с этим существенная нагрузка возлагается на руководителя обучения, имитирующего работу операторов береговых командных пунктов и узлов связи, которая возрастает пропорционально увеличению количества обучающихся в учебных группах. Результаты анализа использования тренажера «Племя-С» позволили предложить пути совершенствования тренажеров корабельных связистов на специальном, тактико-специальном и тактическом уровнях, а также допустимые ограничения. Ключевая роль в перспективном тренажере должна быть отведена разработке комплексной модели радиообмена подвижных объектов ВМФ с береговыми командными пунктами и узлами связи, которая позволит решать системные задачи: дидактическую, исследовательскую и практическую.

9. Оперативный мониторинг структурных изменений изображений объектов на космических снимках земной поверхности [№1 за 2015 год]
Авторы: Бровко Е.А., Кандоба И.Н., Корнилов Ф.А., Перевалов Д.С.
Просмотров: 7025
Рассматривается задача обнаружения и оценки степени изменений объектового состава на земной поверхности по данным дистанционного зондирования Земли из космоса. Значительную часть этих данных составляют космические снимки различных участков местности. Предлагаются эффективные методы обработки и анализа разновременных космических снимков одного и того же участка местности с целью оценки степени структурных изменений изображений географических объектов – объектового состава цифровых топографических карт. Под структурным изменением прежде всего понимается изменение формы границы изображения объекта. К структурным изменениям относятся и существенные изменения наблюдаемой сцены типа появления или исчезновения объекта. Разработанные методы обнаружения, выделения и анализа областей, содержащих значительные структурные изменения изображений топографических объектов различных классов, обладают высокой степенью автоматизации. Предлагаемые методы программно реализованы в рамках специализированного модуля, который интегрирован в линейку инструментальных средств геоинформационной системы «ENVI». Этотмодуль можно использовать для эффективного решения широкого круга актуальных прикладных задач. К числу таких задач относится оперативный анализ актуальности существующих цифровых топографических карт различных масштабов с целью принятия решения об обновлении отдельных номенклатурных листов цифровых топографических карт того или иного масштаба в зависимости от степени выявленных структурных изменений изображений объектов на разновременных космических снимках соответ-ствующего участка местности. Важными, социально-значимымиявляются и задачи оперативного мониторинга техногенных катастроф, оценки сейсмической опасности территорий, оперативного экологического мониторинга окружающей среды и др.

10. Параллельные алгоритмы вычисления локальных минимумов целочисленных решеток [№1 за 2015 год]
Авторы: Кузьмин О.В., Усатюк В.С.
Просмотров: 11571
Сделан обзор методов решения задач поиска кратчайшего базиса (Shortest basis problem) и кратчайшего вектора в решетке (Shortest Vector Problem). Для обобщенного метода приведения базиса решеток – блочного метода Коркина– Золотарева (Block Korkin–Zolotarev) – продемонстрированметод декомпозиции алгоритмов ортогонализации базиса и поиска кратчайшего вектора в целочисленной решетке.Представлены доказанные ранее оценки точности решения задач поиска кратчайшего вектора и кратчайшего базиса целочисленной решетки в зависимости от метода приведения базиса. Получены экспериментальные оценки точности представления чисел в алгоритмах ортогонализации и поиска кратчайшего вектора на ансамблях случайных решеток и на решетках, сложных по Гольштейну–Майеру. Продемонстрировано падение эффективности слабосвязанных параллельных вычислительных устройств с ростом размерности решетки, обусловленное необходимостью роста точности представления чисел. Полученный параллельный алгоритм позволяет осуществить линейное ускорение алгоритма поиска локальных минимумов в решетке в зависимости от числа вычислительных устройств, допускающих выполнение сколь угодно точной арифметики. Про-ведено экспериментальное сравнение параллельных реализаций алгоритма поиска кратчайшего вектора на видео- картах CUDAENUM и многоядерных мультипроцессорных конфигурациях parENUM. Представленный алгоритм продемонстрировал сходный результат на решетках малой размерности и существенно лучший в случаях высокой размерности в сочетании с использованием экстремального отсечения ветвей в алгоритме Каннана. Реализация представленного алгоритма заняла первое место среди методов приближенного поиска кратчайшего вектора в случайных ансамблях решеток, построенных на сложных по Голдштейну–Майеру идеалах кольца кругового многочле-на.

| 1 | 2 | 3 | Следующая →