№ 2(98)
from 31 марта 2022 года
Рубрика: Программная инженерия Авторы: Гумеров Э. А., Алексеева Т. В. |
Программы-оракулы являются ключевым звеном во взаимодействии блокчейн систем с внешним миром. Они должны обеспечить подлинность и безопасность данных, передаваемых по компьютерной сети в смарт-контракты блокчейна. Повысить безопасность можно созданием сети блокчейн для программ-оракулов, а консенсус независимых оценок подлинности данных в программах-оракулах позволит обеспечить безопасность передаваемых в основной блокчейн данных. Блокчейн системы управления в режиме реального времени отводят на проверку подлинности данных, на интеллектуальный анализ данных и выработку управляющего воздействия на исполнительные устройства несколько миллисекунд. Механизм консенсуса, требующий значительно больше времени, не приемлем в указанных системах управления. Целью данной работы является разработка архитектуры интеллектуальной информационной системы программ-оракулов для блокчейн системы управления в режиме реального времени. Для достижения цели были решены задачи: анализ состояния проблемы обеспечения достоверности и полноты данных, исследование возможностей интеллектуальных смарт-контрактов и интеллектуальных возможностей периферийных вычислений, разработка архитектуры интеллектуальной информационной системы программ-оракулов. Научная новизна работы состоит в том, что найден путь скоростной передачи достоверных данных, передаваемых системой программ-оракулов смарт- контрактам блокчейн системы управления в режиме реального времени. Практическая значимость работы состоит в решении проблемы обеспечения достоверными данными блокчейн системы управления в режиме реального времени. Продолжение... |
---|---|
№ 2(98)
from 31 марта 2022 года
Рубрика: Исследование процессов и систем Авторы: Курилин С. П., Прокимнов Н. Н., Соколов А. М. |
Статья направлена на решение задачи научного обоснования критериев и способов оценки технического состояния электромеханических систем на базе метода топологической диагностики. Представлены математическая модель и компьютерная программа для моделирования показателей технического состояния асинхронных электродвигателей (АЭД). В качестве данных показателей рассматриваются функции и матрицы Грина, а также матрицы отклонений. Основой программы является математическая модель АЭД с неускоренным ротором и неоднородными обмотками. Питание АЭД осуществляется от источника импульсных напряжений. Воздействие производится по различным направлениям векторного пространства электродвигателя с целью определения его характеристик и степени однородности. По реакциям объекта программа производит вычисление и анализ технических показателей для неповрежденного и поврежденного состояний АЭД. Компьютерная программа для математического моделирования показателей технического состояния АЭД была выполнена с использованием пакета символьных и числовых вычислений Maple, предоставляющего широкие возможности для математических исследований различного уровня. Приведено описание алгоритмического обеспечения программной реализации предложенной математической модели. Приведен пример использования программы для моделирования показателей серийного электродвигателя с заданными техническими характеристиками. В статье представлены результаты моделирования показателей объекта, соответствующих его различным эксплуатационным состояниям. В качестве данных состояний были взяты эталонное состояние, поврежденное состояние, характеризуемое изменением свойств векторного пространства в ходе длительной эксплуатации, а также предельное состояние, которому соответствует обрыв одной из фаз обмотки статора. Даны заключения по каждому из приведенных состояний электродвигателя. Продолжение... |
В статье рассматриваются вопросы онтологического инжиниринга сложных систем. Онтологический инжиниринг включает процессы проектирования и построения онтологий, технологически объединяющие объектно-ориентированный и структурный анализ. Онтологический инжиниринг ставит своей целью обеспечение принятия качественных управленческих решений за счет повышения уровня интеграции необходимой информации, улучшения возможностей поиска по базам данных и знаний, обеспечения возможности совместной работы с базой знаний, что обеспечивается единым семантическим описанием прикладной онтологии. Данный процесс осуществляется в рамках предлагаемого подхода к управлению сложными системами. К онтологии, полученной в результате инжиниринга, предъявляются требования удобства и гибкости, что необходимо для моделирования системных процессов и обеспечения функционирования информационно-аналитических процессов в сложной системе. Описано применение в онтологическом инжиниринге обычных графов, гиперграфов и метаграфов. Обосновано использование метаграфов при построении иерархических онтологий. Применение метаграфов обосновано как удобный и гибкий инструмент для построения прикладной онтологии сложной системы. Предложена модификация метаграфа, позволяющая включать в онтологию события и методы обработки данных. Такая модификация интегрирует процессную составляющую в онтологическую модель системы как неотъемлемую ее часть, что позволяет гибко и с меньшими временными затратами формировать процессные модели на основе подграфов метаграфа общей онтологической модели. Описан подход и пример реализации программно-инструментальной среды онтологического инжиниринга и дальнейшего построения моделей процессов сложной системы. Описана технология, используемая для реализации онтологии в системе управления базами данных PostgreSQL, и структура базы данных для хранения онтологии. Продолжение... |
|
№ 2(98)
from 31 марта 2022 года
Рубрика: Исследование процессов и систем Авторы: Блинов А. О., Борисов А. В., Кончина Л. В., Новикова М. А. |
В статье рассмотрены имеющиеся математические модели магнитно- реологических сред, описаны некоторые аспекты их поведения. В результате анализа открытых источников установлено, что отсутствуют модели экзоскелетов со звеньями переменной длины с регулируемой жесткостью, основанные на использовании магнитно-реологических жидкостей, поэтому рассмотрено их применение в других технических системах. Предложена математическая модель звена экзоскелета переменной длины с регулируемой жесткостью, которая может быть использована для поддержки и усиления нижних звеньев опорно- двигательного аппарата человека. Отличие предложенной математической модели звена от имеющихся заключается в том, что участок, изменяющий свою длину, считается весомым. Поэтому речь идет о модели звена с переменной инерционной характеристикой – моментом инерции относительно оси, перпендикулярной продольной оси симметрии звена и проходящей через его начало – точку, в которой звено с помощью цилиндрического шарнира прикреплено к неподвижной опоре. Применен аналитический метод управления движением, основанный на задании аналитических дифференцируемых функций, синтезирована траектория движения звена, определены линейные и угловые скорости и ускорения. Приведена компьютерная анимационная визуализация результата решения задачи управления движением звена для наглядного представления перемещения. В результате проведенного вычислительного эксперимента найдены управляющие воздействия, необходимые для реализации заданного движения звена, определен диапазон для изменения коэффициента сопротивления магнитно- реологической среды при реализации предложенного движения звена. Программная реализация предложенной математической модели звена экзоскелета переменной длины с регулируемой жесткостью осуществлена в универсальной системе компьютерной математики Wolfram Mathematica 11.3. Разработан программный комплекс, включающий в себя: блок составления системы дифференциальных уравнений движения в аналитическом виде, блок кинематического синтеза траектории, блок вычислительного эксперимента, блок анимационной визуализации движения модели и экспорта в распространенный видеоформат gif. Продолжение... |
№ 3(87)
from 06 июня 2020 года
Рубрика: Эффективные алгоритмы Авторы: Борисов В. В., Булыгина О. В., Дли М. И., Козлов П. Ю. |
Одним из ключевых направлений информатизации деятельности органов государственной власти является разработка и внедрение систем автоматизированной обработки электронных обращений (заявлений, жалоб, предложений) физических и юридических лиц, поступающих на официальные веб-сайты и порталы органов власти федеральных округов, администраций областей и других территориальных образований. Важную роль при решении данной задачи играет рубрицирование, которое заключается в распределении обращений по тематическим рубрикам, определяющих направления деятельности департаментов, осуществляющих их обработку и подготовку соответствующего ответа. Результаты анализа специфических особенности таких текстовых сообщений (небольшой размер, отсутствие разметки, наличие ошибок, нестационарность тезауруса и т. п.) подтвердили невозможность применения традиционных подходов к рубрицированию и обосновали целесообразность применения методов интеллектуального анализа данных. В статье предложен новый подход к анализу и рубрицированию электронных неструктурированных текстовых документов, поступающих на официальные веб-сайты и порталы органов государственной власти. Он предполагает формирование древовидной структуры рубричного поля, основанной на нечетких отношениях различия между синтаксическими характеристиками документов. Анализ основывается на определении нечеткого соответствия этих документов по синтаксическим характеристикам со значениями центров кластеров, проводимого последовательно от корня к листьям построенного нечеткого дерева решений. Предлагаемый метод рубрицирования программно реализован и апробирован при автоматизированной обработке и анализе обращений (заявлений, жалоб и предложений) граждан, поступающих в Администрацию Смоленской области. Это позволило обеспечить оперативную и качественную актуализацию рубрик и анализ документов в условиях нестационарности состава тезауруса и значимости слов рубрик. Продолжение... |
№ 3(99)
from 31 мая 2022 года
Рубрика: Управление эффективностью Авторы: Строев С. П., Захаров А. В., Люблинская Н. Н., Мекшенева Ж. В., Нечаев А. М., Шоколов В. В. |
В работе излагается авторский подход к решению задачи анализа тональности русскоязычных сообщений в сети Интернет о деятельности банков. Материалами исследования выступают отзывы клиентов о банках в целом, о продуктах, сервисах и качестве обслуживания, размещенные на портале Банки.ру. В работе задача анализа тональности текстов рассматривается как задача бинарной классификации на множестве позитивных и негативных отзывов. Для представления собранных и предварительно обработанных текстов использовалась векторная модель со схемой взвешивания tf-idf. Поиск решения задачи бинарной классификации осуществлялся следующими алгоритмами с подбором оптимальных параметров на сетке: наивный байесовский классификатор, метод опорных векторов, логистическая регрессия, случайный лес и градиентный бустинг. Для оценки качества решения задачи классификации применялись стандартные статистические метрики – точность, полнота и F-мера. По указанным метрикам наилучшие результаты получены на классификационной модели, построенной с помощью метода опорных векторов. С целью выделения наиболее характерных тем сообщений клиентов рассматривалась также задача тематического моделирования текстов. Для ее решения применялся метод латентного размещения Дирихле. В результате установлено, что наиболее популярными темами сообщений являются «Карты» и «Качество облуживания». Полученные результаты работы могут использоваться в деятельности банка для автоматизации мониторинга его репутации в медиапространстве и при маршрутизации клиентских запросов по решению различных проблем. При решении задач активно применялись возможности языка программирования Python, а именно библиотеки для веб-скрейпинга, машинного обучения, обработки естественного языка. Продолжение... |