Список статей

В статье рассмотрена актуальная задача обратного преобразования графической информации в числовой формат исходных данных, использованных для ее представления. Это обусловлено наличием большого научного задела, содержащегося в публикациях периода существования СССР, а также намерением мировых издательств из «недружественных» стран закрыть доступ российским и белорусским организациям к базам научно-технической информации. В результате в распоряжении российских ученых могут оказаться графические материалы только в форматах, подобных PDF- документам. В статье рассмотрен достаточно простой способ решения указанной задачи при оцифровке графиков в печатных или электронных изданиях в условиях низкого разрешения и крупного масштаба рисунка, не позволяющих детализировать его отдельные фрагменты. Описана процедура предварительной подготовки исходного изображения в растровом формате. Для повышения точности числовых данных, получаемых в результате последующей оцифровки, рекомендован ряд функций, которыми располагают хорошо известные и наиболее распространенные графические редакторы. К ним относятся: изменение цветового режима изображения, инверсия цвета, повышение резкости и контрастности, линейное масштабирование (увеличение размеров по вертикали и горизонтали), а также аппроксимация линии графика с помощью сплайна. Эти операции доступны пользователям, знакомым в минимальном объеме с графическими редакторами Microsoft Power Point и Adobe Photoshop. В качестве примера использования разработанной процедуры представлены результаты оцифровки сигнала FRB 160317, относящегося к так называемым быстрым радиовсплескам (Fast Radio Burst). Представлена визуальная оценка точности выполненной оцифровки сигнала FRB 160317 путем его совмещения с исходным графическим изображением, показавшая удовлетворительное совпадение с оригиналом. Описанный способ может использоваться преподавателями вузов на начальных этапах обучения студентов работе с изображениями и осуществлением анализа данных, а также при подготовке материалов для учебного процесса с использованием дистанционных технологий. Полученные результаты применимы на начальных этапах научных исследований при формировании массива исходных данных для анализа зависимостей в различных предметных областях при отсутствии исходных выборок, отражающих результаты наблюдения. Продолжение...

Купить статью

Проблема построения устойчивой к компьютерным атакам информационной инфраструктуры является актуальной для организации работы любого предприятия. Поэтому очень важным выступает умение провести оценку уже сложившейся или разрабатываемой информационной инфраструктуры. В связи с этим в статье рассматривается проблема категорирования объектов критической информационной инфраструктуры в условиях необходимости оценки их взаимосвязи. Рассмотрены действующие законодательные акты, которые являются информационной базой по определению объектов критической информационной инфраструктуры и их назначения, структуры и состава, а также определены критерии значимости объектов. Дается определение связей между объектами критической информационной инфраструктуры, их устойчивость к компьютерным атакам, а также возможный ущерб вследствие нарушения их функционирования или выполнения критического процесса. Приводится описание критериев, которые подлежат оценке, методика оценки устойчивости объектов критической информационной инфраструктуры к компьютерным атакам и оценка возможного ущерба вследствие нарушения функционирования или выполнения критических процессов объектами критической информационной инфраструктуры. Предлагается дополненное решение для оценки устойчивости функционирования объектов критической информационной инфраструктуры при различных вариантах их соединения. Рассмотрена возможность оценки совокупного ущерба вследствие нарушения функционирования взаимосвязанных объектов критической информационной инфраструктуры. Продолжение...

Купить статью

Задачей, решаемой в данном исследовании, является разработка 3D-модели звена переменной длины с электроприводами для применения при создании комфортабельных экзоскелетов нового поколения. Созданная модель звена содержит на своих концах два инерционных абсолютно твердых участка и находящийся между ними участок переменной длины, считающийся невесомым. Реализация механической части модели звена экзоскелета переменной длины осуществлена в универсальной системе компьютерной математики Wolfram Mathematica 11.3, где составлена система дифференциальных уравнений Лагранжа – Максвелла. Электромеханическая модель звена с учетом электроприводов реализована в пакете MatLab Simulink, состоящая из блока синтеза траектории для каждой степени свободы, блока нахождения управляющих моментов, использующего дифференциальные уравнения движения, блока задания двигателей с передачами, расчета токов двигателей и реализацией системы управления. Осуществлен выбор электрических двигателей, редукторов и реечной передачи, реализующих заданное программное движение звена. Выбраны инерционные и геометрические параметры звена переменной длины, соответствующие голени человека и времени движения в одноопорной фазе. Электроприводы, реализующие повороты звена, расположены в нижней точке звена, в комбинации двух ортогональных цилиндрических шарниров, один из которых жестко связан с опорной поверхностью, а другой – с началом звена. Эта комбинация моделирует голеностопный сустав человека в фазе опоры на одну ногу. Электропривод, управляющий изменением длины звена, расположен на конце нижнего абсолютно твердого весомого участка. Программные траектории для обобщенных координат задаются исходя из требования моделирования антропоморфного движения голени. В результате создана электромеханическая модель звена переменной длины с параметрами, соответствующими голени среднестатистического человека. Подобраны электроприводы и передачи, позволяющие реализовать движение, близкое к антропоморфному, показана его реализация с помощью созданных программ в системе компьютерной математики Wolfram Mathematica 11.3 и пакете MatLab Simulink, приведены результаты численных расчетов. Продолжение...

Купить статью

Исследование направлено на развитие прикладных программных систем для автоматизированного мониторинга окружающей среды. Рассматривается задача по разработке и интеграции прикладного программного обеспечения, в частности расчетно-аналитических моделей на основе методов машинного обучения (ML), с IoT-платформой цифрового экомониторинга для промышленных предприятий. Такая платформа используется для создания программно-аппаратных систем класса CEMS – Continuous Emissions Monitoring System, предназначенных для непрерывного контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на производствах. Использование ML-инструментов, интегрированных с платформой, позволяет значительно расширить функциональность существующих CEMS, в частности оперативно конструировать новые SaaS-сервисы для прогнозирования динамики распространения загрязнений. С учетом высоких требований к промышленным системам возникает необходимость создания специализированного программного продукта – аналитического сервера, реализующего управление подключаемыми предиктивно- аналитическими ML-моделями с требуемым уровнем качества обслуживания, в том числе автоматической инициализацией новых аналитических скриптов в виде классов, изолированностью отдельных компонентов, автоматическим восстановлением после возникновения сбоев, защищенностью и безопасностью данных. В статье предложена схема функционально-алгоритмического взаимодействия IoT-платформы цифрового экомониторинга и аналитического сервера. Представленный вариант реализации аналитического сервера имеет иерархическую структуру, в вершине которой стоит приложение, способное принимать высокоуровневые REST-запросы на инициализацию расчетов в реальном времени. Данный подход позволяет минимизировать влияние одного аналитического скрипта (класса) на другой, а также расширять функциональность платформы в «горячем» режиме, то есть без остановки или перезагрузки. Приведены результаты, демонстрирующие автоматическую инициализацию и подключение базовых ML-моделей для прогнозирования концентраций вредных веществ. Продолжение...

Купить статью

Для всесторонней оценки качества управленческих решений необходимо иметь возможность учета разнородной информации, которая может быть представлена как в числовой форме, так и в виде выражений на естественном языке. Эффективным подходом к обработке трудно формализуемой информации является использование методов интеллектуального анализа данных, в том числе нейросетевых методов кластеризации и теории нечетких множеств. Это позволяет совмещать методы качественной оценки с возможностью получения количественных результатов. В статье представлен авторский подход к использованию этих методов для оценки рисков и качества управленческих решений в российской высшей школе на примере реализации самого масштабного для нее проекта – Проекта 5-100. На его примере доказана целесообразность использования нейросетевого метода кластеризации для оценки возможности достижения поставленных целей любого подобого масшабного проекта. Применение другого метода интеллектуального анализа – построение комплекса систем нечеткого вывода – подтвердило возможность построения на основе полученных по проекту экспертных вербальных оценок итоговой количественной оценки проекта. Кластеризация информационной базы данных, использованной для анализа, дает возможность осуществлять объективный отбор вузов – кандидатов на право получения государственной субсидии, а также корректировать состав участников Проекта 5-100. При этом нейросетевой метод кластеризации изначально проиллюстрировал недостижимость целей, поставленных перед Проектом 5-100, а применение комплекса систем нечеткого вывода подтвердило это утверждение – количественная итоговая оценка проекта, полученная на основе вербальных экспертных мнений, является очень низкой, что также оценивает этот проект как неудовлетворительный. Продолжение...

Купить статью

Рассматриваются возможности мультиагентного подхода для управления городским парковочным пространством, который позволяет адекватно представить парковочное пространство и эффективно решать задачи мониторинга загруженности, поиска и бронирования доступных парковочных мест; построения маршрутов и навигации до выбранных мест; парковки автомобилей; оплаты услуг паркования; контроля соблюдения правил парковки; контроля и управления доступом на закрытых парковках; прогнозирования основных параметров, таких как загруженность, доход, оборачиваемость; информирование пользователей. Обоснована необходимость интеллектуализации процессов управления городским парковочным пространством на базе использования методов и технологий мультиагентных систем (МАС), основные цели которой заключаются в сокращении времени поиска мест для парковок; повышении скорости движения в зонах платной парковки; увеличении оборачиваемости парковочных мест; снижении заторов на дорогах, затрат на топливо; снижении количества нарушений правил парковки на улично-дорожной сети; сокращении потоков личного автотранспорта, въезжающего в пределы платной зоны, и стимулировании использования городского общественного транспорта; уменьшении загрязнения окружающей среды. Наибольшую сложность представляют задачи организации взаимодействия агентов различной типологии при коллективном решении задач, поскольку каждый агент, решающий конкретную задачу, имеет лишь частичное представление об общей задаче и должен постоянно взаимодействовать с другими агентами. Представлены особенности прототипирования МАС с акцентом на моделирование взаимодействия отдельных типов интеллектуальных агентов в исследуемой проблемной области. Полученные результаты моделирования являются основой для продолжения и дальнейшего развития исследований и разработок по созданию финального прототипа МАС для управления городским парковочным пространством. Продолжение...

Купить статью