Список статей

Неправильное питание может вызвать целый ряд заболеваний, некоторые из которых представляют серьезную угрозу для человечества. Плохое питание во многом связано с поведенческими и социальными факторами, а не только с факторами окружающей среды. Притом что моделирование является важным инструментом для решения проблем поведения, лишь относительно небольшое количество исследований посвящено компьютерному моделированию питания на поведенческом уровне. Более того, рассмотрев несколько популярных подходов к компьютерному моделированию и моделированию пищевого выбора, мы не нашли явного фаворита. Кроме того, авторы редко обращают внимание на одно из ключевых поведенческих понятий – мотивацию, даже несмотря на то, что игнорирование стимулов значительно снижает адаптивные возможности любого человекоподобного целеустремленного модельного объекта. Мы стремились наметить подход к моделированию пищевого выбора, который улучшал бы доступные модели. Это подразумевает понятный алгоритм, который можно было бы легко применить к статистическим данным, но при этом обеспечивающий глубину анализа, несмотря на кажущуюся простоту. Мы представляем наш взгляд на проблему моделирования пищевого выбора с использованием пищевых стимулов и механизма выбора, который сильно отличается как от традиционных максимизирующих подходов, общих для экономики и исследований искусственного интеллекта, так и от вычислительных подходов, господствующих в психологии. Предложенный концептуальный программный алгоритм, иллюстрированный блоками псевдокода, включает последовательный выбор стимула, взаимоувязку стимула с продуктом питания и устранение нежелательных вариантов питания на основе ранжирования стимулов. Алгоритм соответствует парадигме агентного моделирования, и предполагается, что он будет реализован на языке Java. Поскольку предлагаемый алгоритм является концептуальным, требуется его программная реализация для получения надежных результатов, к чему мы и будем стремиться в дальнейшем. Продолжение...

Купить статью

В статье поставлена задача анализа существующих исследований, проводимых разными авторами в разные периоды развития наук об информации и информатике. Рассматриваются истоки термина «информатика», возникающие независимо; информатика Ф. Е. Темникова как комплексная наука об информационных элементах, информационных процессах и информационных системах; информатика А. И. Михайлова – А. И. Черного – Р. С. Гиляревского как наука о научно-технической информации; школьная информатика А. П. Ершова и ее развитие в вид информатики, называемый в зарубежных работах computer science («компьютикой»). Констатируется, что в настоящее время исходный термин, введенный в научную литературу Ф. Е. Темниковым, превратился в название науки о технических средствах и технологиях работы с информацией, в то время как информация является основой понимания и прогнозирования развития всех сфер жизнедеятельности человека и общества, развиваются теория разработки автоматизированных информационно-управляющих систем и комплексов, теория научно-технической информации, есть исследования, ориентированные на становление информационной науки как общедисциплинарной (информетрия В. И. Горьковой, системантика Ю. И. Шемакина). Делается вывод о необходимости переосмыслить суть и роль информатики, введя, возможно, новый термин (например, «прикладная информатика»), который предпочитал основатель журнала «Прикладная информатика» А. А. Емельянов, связавший информатику с теорией систем и имитационным компьютерным моделированием. Рассмотренные исследования были инициированы различными причинами и проводились практически независимо друг от друга. Авторы статьи надеются, что объединение этих исследований в одной статье приведет к эффекту эмерджентности и позволит поставить задачу создания единой общедисциплинарной науки прикладной информатики. Продолжение...

Купить статью

В статье рассматриваются задачи фигурного раскроя и упаковки объектов нерегулярной формы, заключающиеся в поиске наиболее компактного способа размещения заданного набора объектов произвольной геометрии внутри некоторого ограниченного пространства. Эти задачи относятся к классу ­NP-трудных задач дискретной оптимизации, для которых отсутствуют методы полиномиальной сложности для получения точных решений, поэтому на практике наиболее часто они решаются приближенно с помощью эвристических и метаэвристических методов оптимизации. При компоновке объектов нерегулярной формы дополнительно необходимо учитывать их геометрию для определения корректности размещения объектов относительно друг друга. Существующие методы анализа геометрии объектов и формируемой упаковки, основанные на применении phi-функций и построении годографа вектор-функции плотного размещения, теоретически обеспечивают возможность получения точного решения, однако требуют применения трудоемких методов нелинейной оптимизации. Поэтому с целью повышения скорости компоновки большого числа объектов нерегулярной формы реализовано преобразование их формы посредством вокселизации с последующим объединением полученного набора вокселов в ортогональные многогранники. Для повышения качества получаемых решений в работе предлагается жадная эвристика размещения ортогональных многогранников, реализующая выбор наилучшего варианта ориентации размещаемого объекта, при котором формируемая компоновка будет наиболее плотной в сравнении с прочими доступными вариантами ориентации этого объекта. Проведен анализ эффективности жадной эвристики размещения на задачах плоского фигурного раскроя и упаковки трехмерных объектов нерегулярной формы. Вычислительные эксперименты показали, что предложенная жадная эвристика обеспечивает очень быстрое получение решений высокого качества. Дополнительно представлены результаты тестирования жадной эвристики размещения при использовании генетического алгоритма для оптимизации решений задачи компоновки. Продолжение...

Купить статью

В последнее десятилетие внедрение методов искусственного интеллекта в промышленность происходит все быстрее. Развитие алгоритмов глубокого обучения и появление возможности хранить и обрабатывать большие объемы информации позволяет быстро и эффективно автоматизировать задачи, которые ранее могли решать только люди – сотрудники предприятий, а полученные результаты не только соответствуют когнитивным способностям человека, но и зачастую их превосходят. Интересным примером рутинной задачи, автоматизация которой возможна методами компьютерного зрения, является задача сегментации камней на конвейерах и складах горнодобывающих предприятий для обеспечения контроля качества сырья и готовой продукции. Цель данной работы – разработка алгоритма сегментации камней на конвейерах и складах. Для достижения этой цели был проведен краткий исторический обзор подходов к решению описанной задачи, а также проведено исследование применения архитектуры Mask R-­CNN к решению задачи сегментации камней. Обучающий набор данных включал 1000 изображений, полученных с помощью аугментации из 100 фотографий щебня, сделанных на конвейере горнодобывающего предприятия. Полученные результаты в метрике IoU превысили 83 %, а в метрике Accuracy – 89 %, что обеспечивает качественный автоматический непрерывный визуальный контроль качества сырья или готовой продукции. Полученные карты сегментации могут служить хорошей базой для определения важных в обрабатывающей промышленности гранулометрических характеристик, категории качества, своевременно обнаруживать лещадность на конвейерах и сегрегацию на складах готовой продукции в реальном времени. Продолжение...

Купить статью

Актуальность поставленной в статье задачи моделирования поведения человека связана с необходимостью активного развития экономики, обеспечивающей вовлечение в нее все большей доли молодого населения с высшим и средним специальным образованием. Вследствие государственного стимулирования бизнеса все больше людей готовы получать высшее образование или продолжать учиться на следующих ступенях. При исследовании процессов управления социальным поведением субъектов использован подход «система систем» (SoS), в рамках которого разрабатываются и изучаются различные методы моделирования, симуляции и анализа. В основе моделирования лежит мультиагентный принцип, механизм которого позволяет проводить анализ поведения самоорганизации интеллектуального агента (социального субъекта) и при необходимости изменять его поведение. Идеальным подходом реализации моделирования мультиагентной системы (МАС) поведения агента является эволюционно-симулятивная методология (ЭСМ), позволяющая разработать комплекс взаимосвязанных оптимизационных имитационных моделей, реализующий свойство самоорганизации интеллектуальных агентов. Сформулированы основные принципы управления самоорганизацией, в основе которой лежит теория равновесных случайных процессов (РСП), обеспечивающая возможность воздействия на любые доступные параметры и в любом их сочетании с помощью ЭСМ. Рассмотрены способы адаптации ЭСМ применительно к моделированию процесса социальной самоорганизации молодого человека, а также предложена графическая интерпретация социального развития, в качестве фазовых координат которого используются два параметра: социальный статус и уровень дохода. Разработаны модели косвенных методов управления, выбора направления развития карьерного роста человека в системе управления производством на основе динамического программирования. Приведены примеры реализации ЭСМ. Продолжение...

Купить статью

Создание нативных информационных систем для мобильных устройств в учреждениях здравоохранения становится все более актуальным в свете необходимости удаленного контроля состояния пациентов, обусловленной потребностью медицинского персонала постоянно проводить мониторинг показателей пациента для принятия быстрых решений в случае возникновения экстренной ситуации. В связи c этим статья посвящена техническим аспектам разработки мобильного приложения для удаленного взаимодействия с устройством электроимпедансной томографии. В отличие от известных решений, которые для передачи информации используют технологию Bluetooth, в данной статье особое внимание уделено исследованию особенностей работы с ­TCP-сокетами, которые являются неотъемлемой частью передачи данных между аппаратом электроимпедансной томографии и мобильным устройством. Также использование ­TCP-сокетов обусловлено существующей реализацией этой технологии в устройстве электроимпедансной томографии для его сопряжения с аппаратом искусственной вентиляции легких. В статье рассматриваются основные аспекты разработки системы удаленного взаимодействия с медицинской техникой на примере устройства электроимпедансной томографии. Описан разработанный для тестирования применимости предложенного подхода прототип приложения, созданный для операционной системы i­OS. Авторы статьи описывают методы приема графических данных, а также обсуждают возможные проблемы и решения, связанные с работой с ­TCP-сокетами в мобильном приложении. Продолжение...

Купить статью