Управление, вычислительная техника и информатика. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
Improved plant parenchyma extraction technology using artificial intelligence algorithms
Статья
The previous studies have described the extraction of plant parenchyma by computer image processing technology, and the purpose of this paper is to verify the effectiveness of the algorithm., this paper implements the algorithm by using Matlab language, and designs several groups of experiments. The experimental results show that: when denoising, using 9*9 as a template to perform median filtering on the image has a better effect, and block binarization facilitates the extraction of axial parenchyma; when processing mathematical morphology, using 3*3 Axial parenchyma and vessel morphology can be successfully extracted from cross-sectional images of broad-leaved wood after dilation of the image by cross-shaped structuring elements and erosion of images by disc-shaped structuring elements with radii ranging from 1 to 10 When calculating the area threshold of the closed area, the area threshold is determined by using 8 domains to mark the area of the closed area and using the area histogram, so that the axial parenchyma can be better separated from the catheter. At present, the method has been experimented in 10 different tree species, all of which have achieved good results. This also fully proves the effectiveness of the artificial intelligence algorithm. The implementation of the algorithm also lays the foundation for future research on intelligent wood recognition based on axial thin-walled tissue morphology; it provides a shortcut to measure the content of axial thin-walled tissue in different tree species; and it is a prelude to the development of an image-based wood recognition system for axial thin-walled tissue.
Бесплатно
Intellectualization of information processing systems for monitoring complex objects and systems
Статья
Creating intelligent information processing systems for monitoring complex technical objects and systems is an important task today. This paper presents the principles and models for creating systems of this class. The decision-making process in intelligent information-measuring monitoring systems is described. The article presents a model of intelligent monitoring system and a model of decision-making in intelligent monitoring systems. The presented model of decision-making in intelligent monitoring systems allows estimating the efficiency of their functioning. The article proposes a structural scheme reflecting the sequence of decision-making tasks.
Бесплатно
Projective Capital Asset Pricing Model
Статья
This paper is interested in exploring the capabilities and limitations of investment decision making under uncertainty through the lens of Quantum Probabilities/formalism stand and will be focusing on the Capital Asset Pricing Model as use case. Our main purpose is to examine the historical and structural foundations surrounding decision making paradoxes. To ease the comprehension of the issue to the common reader, we first outline key cornerstones of investment decision making under the two competing conceptual frameworks, expected utility and mean-variance. We review then the axiomatic justifications of the mean-variance and set the comparison with the Expected utility generally. That's when the analogy with quantum probabilities arises. This comes from the fact that decision making process seems to be more likely to be presented in terms of amplitudes. Thus, here the quantum probabilities refer to a calculus of quantum states and not of probabilities. In the final section, we present the capital asset pricing model to understand the appeal of the usage of Mean variance over Expected utility in the financial theory, and how we can remediate to this approach once decisions are depicted in terms of quantum probability amplitudes. Several extensions of the rational decision-making theory using classical probability formulations emerged depending on the actual empirical findings, trying to explain such paradoxes and improve the existing framework decision making theory. These simplifying assumptions were seeking to generate the probabilistic measures assumptions without linearity or to make State-independent probabilistic estimates as well as agents’ possessing firm assumptions in the generalized utility theory loosened. While these trials helped to discuss the pitfalls of the classical probabilities in some decision-making situations, it failed to give a harmonized expected utility theoretical model. An established theory to consider is the prospect theory by Kahneman and Tversky which encompasses the human biases and heuristic. Indeed, its attributes make this theory likely to be extended to a general framework of the decision-making theory by using quantum probabilities as the mathematical scope.
Бесплатно
Статья
This study proposed an intelligent algorithm based on digital image processing and character recognition to address the current situation in which the National Medical Products Administration promulgated the relevant regulations on the complete prohibition of the use of mercury sphygmomanometers in 2020 and the currently widely used electronic sphygmomanometers need to undergo regular verification and quality testing. The intelligent algorithm made it possible to automatically acquire the electronic sphygmomanometer indication value during quality assurance or verification. The images of the electronic sphygmomanometer were captured using a Raspberry Pi-connected video camera head; in the software development, automatic detection of the electronic sphygmomanometer's indication value was achieved by running the computer vision-based OpenCV library on the Raspberry Pi and utilizing image preprocessing techniques like scale transformation, grayscale conversion, Gaussian smoothing and edge detection, and character segmentation. The development of intelligent devices for the automatic verification of electronic sphygmomanometers has a technical foundation in the research and design of the digital recognition algorithm, and it has a certain reference value for character recognition of electronic instruments or the creation of automatic instrument indication value recording devices.
Бесплатно
Вопросы разработки интеллектуальных информационных электроэнергетических систем
Статья
В статье осуществлен системный анализ функционирования существующих электроэнергетических систем. На основание результатов системного анализа выявлены проблемы и недостатки процессов функционирования электроэнергетических систем, для устранения которых предложено применение интеллектуальной информационной электроэнергетической системы. В данной работе сформированы принципы и требования к созданию и применению, а также разработана структура интеллектуальной информационной электроэнергетической системы, которая включает в свой состав подсистемы обеспечения, баз данных, знаний и функциональные блоки, и задачи. С использованием методов системного анализа и обработки информации разработаны структурная схема информационного обеспечения интеллектуальных информационных электроэнергетических систем.
Бесплатно
Динамическая модель транспортно-логистикой цепочки в условиях межгосударственной конфронтации
Статья
В данной работе оценку эффективности системы логистического обеспечения в заданных условиях межгосударственной конфронтации с использованием невоенных методов силового давления предложено осуществлять с учетом совокупности макроэкономических параметров социально-экономического развития государства. Это позволит на системном уровне оценить эффективность производственных и транспортно-логистических цепочек с учетом изменения базовых параметров, характеризующих социально-экономическое развитие государства.
Бесплатно
Статья
С развитием компьютерной техники, технологии моделирования и программного обеспечения появляется возможность их широкого применения при аналитических исследованиях химико-технологических процессов. Исследование технологических процессов на компьютерной модели основано на формальной логике, способствующей определению основных влияющих факторов изучаемого объекта. Окончательная дистилляция хлопкового масла относится к процессам перегонки с помощью острого пара, при котором перенос массы происходит между жидкой и паровой фазами. Для составления компьютерной модели технологического процесса разработаны математические описания каждого процесса и подпроцесса. Обобщением получена полная математическая модель процесса окончательной дистилляции мисцеллы хлопкового масла. Разработан алгоритм исследования компьютерной модели процесса, протекающего на новой конструкции трехступенчатого дистиллятора. Компьютерная модель разработана для трехступенчатого аппарата, в котором выходные значения первой ступени будут входными для второй ступени и т.д. По полученным графикам в результате исследования компьютерной модели видно, что в новой конструкции аппарата процесс массопереноса между фазами протекает интенсивнее, а также дает возможность исследования процесса для различных технологических режимов ее введения.
Бесплатно
Исследование эффективности применения технологий вейвлет-анализа в задачах распознавания образов
Статья
Работа посвящена экспериментальному сравнению точности методов классификации на задаче распознавания образов на изображениях с использованием технологий вейвлет-анализа и без. В частности, исследуется взаимодействие кольце-проекционного вейвлет-фрактального метода для выявления признаков с классическими методами классификации, такими как «Наивный классификатор Байеса» и «Машины опорных векторов». Экспериментальные результаты тестирования приводятся в виде таблицы. В итоге устанавливается, что внедрение вейвлет-анализа в построение моделей классификации изображений оправдано, и приводит к относительно малому, но значимому повышению точности классификации.
Бесплатно
Статья
На сегодняшний день вычислительные машины применяются в каждой сфере деятельности человека (от научно-исследовательской деятельности и до сферы обслуживания). В данной статье раскрыта тема возрастания актуальности надежности программного обеспечения в связи важностью сохранения надежной и отказоустойчивой работы программного обеспечения в критически важных для человека отраслях науки и техники. В работе описаны такие способы повышения надёжности программного обеспечения и его защиты от влияния ошибок, как метод блоков восстановления и методы, основанные на избыточности, в частности, мультиверсионное программирование. Описан принцип работы, и приведена схема метода блоков восстановления. Проведено сравнение метода мультиверсионного программирования и метода блоков восстановления с последующим теоретическим анализом достоинств и недостатков метода блоков восстановления. Представлены результаты проведения эксперимента по сравнению этих двух подходов
Бесплатно
Метод и инструментарий верификации кроссплатформенного бортового программного обеспечения
Статья
Представлен разработанный метод и инструментарий верификации и подтверждения бортового программного обеспечения, гарантирующие его соответствие всем установленным функциональным и нефункциональным требованиям в течение всего цикла жизни кроссплатформенного бортового программного обеспечения. Данный подход позволяет не только повысить отказоустойчивость программного обеспечения системы управления в процессе эксплуатации, но также позволяет собрать статистику работы программных компонент в процессе реального функционирования всех подсистем. Эта информация позволяет выявить возможные ситуации, при которых проявляются программные сбои, что позволяет разрабатывать более надежные программные компоненты в дальнейшем. Представлены результаты работы функции контроля версий бортового программного обеспечения в имитационной среде моделирования, описан процесс сбора статистики, обеспечивающий выявление сбойных версий.
Бесплатно
Методика аналитического учета и классификации фильмокопий в фонде длительного хранения
Статья
В статье рассмотрена методика аналитического учета и классификации фильмокопий в фонде длительного хранения на примере КГАУК «Енисей кино». Авторами предлагается организовать аналитический учет фильмокопий по видам фильмов в соответствии с их классификацией. Классификация фильмокопий осуществляется в соответствии с их характеристикой по постоянным и переменным признакам. Постоянными признаками фильмокопии являются цвет и формат кинопленки, на которой изготовлена фильмокопия, первоначальная длина фильма, вид и название фильма и др. К переменным признакам относятся параметры, характеризующие техническое состояние фильмокопии. Следует учитывать, что каждой фильмокопии, поступившей в прокат, присваивается инвентарный номер (код), который также характеризует ее по ряду постоянных признаков. При реализации методики учитывались хроникально-документальные фильмы различных классификаций, хранящихся в Красноярском и Канском отделениях КГАУК «Енисей кино» общим количеством 3458 фильмокопий.
Бесплатно
Методологический подход к управлению логистикой в условиях межгосударственной конфронтации
Статья
Для решения формализованной задачи предложены основы методологии оценки необходимости государственного регулирования логистического обеспечения в условиях использования невоенных методов силового давления, позволяющие на макроуровне оценить необходимость или избыточность государственного влияния на логистическое обеспечение. Это позволит улучшить социально-экономическую составляющую, для положительного эффекта в части увеличения внешнеторгового оборота, а также для увеличения занятости и эффективности использования трудовых ресурсов и приведет к снижению себестоимости выпускаемой продукции.
Бесплатно
Статья
Множественность химических, биологических, технологических параметров и нелинейная зависимость при извлечении металлов в средах бактериального окисления усложняют математическое моделирование этих систем. Данное исследование было проведено с целью обеспечить управление извлечением золота и железа из флотоконцентрата в биореакторе с мешалкой с использованием модели нечеткой логики. Опыты проводились в присутствии смешанной культуры ацидофильных бактерий (Lactobacillus acidophilus) при 42°С и смешанной культуры умеренно термофильных бактерий при 48°С. Входными переменными были: метод операции, тип бактерий и время. Извлеченное золото и железо являлись выходными данными. Связь между указанными входными данными и выходными данными была обеспечена с помощью разработанных правил «ЕСЛИ-ТО». Полученная нечеткая модель показала удовлетворительный прогноз извлечения золота и железа и имела хорошую корреляцию экспериментальных данных с R-квадратом (более 0,97). Результаты исследования показали, что нечеткая логика представляет собой мощный и надежный инструмент для прогнозирования нелинейных и изменяющихся во времени процессов бактериального окисления.
Бесплатно
Нейроинтерфейсы: обзор технологий и современные решения
Статья
Цель данного исследования - дать обзор современного состояния технологий нейроинтерфейсов и сопоставить между собой различные современные их реализации, выделив их преимущества и особенности. В статье рассмотрена сущность понятия «нейроинтерфейс», его назначение, анализируются устройства для данной технологии и принципы, лежащие в основе их функционирования, а также классификация по различным признакам. Приведены примеры областей деятельности, в которых данная технология применяется в данный момент, либо потенциально может быть применена в будущем. Кроме того, представлены и проанализированы наиболее часто используемые современные решения с целью выявления наиболее перспективного с точки зрения функционала и удобства повседневного использования варианта. Установлено, что наиболее широким функционалом при комфортном повседневном ношении обладает Emotiv Epoc. Также был сделан вывод о том, что области применения, в которых решения на основе нейроинтерфейсов на данный момент показывают наилучшие результаты – это медицинская диагностика и дистанционное управление электронными устройствами, о чем свидетельствует большое количество проектов, задействующих нейроинтерфейсы в данной области и большое количество статей, им посвященных
Бесплатно
Статья
В связи с отсутствием эталонных изображений для задач улучшения при слабом освещении, а также в связи с проблемами искажения цвета, потери текстуры, размытости деталей и сложности получения достоверных изображений в существующих алгоритмах в статье предлагается многомасштабная взвешенная характеристика при слабом освещении на основе теории Retinex и механизма внимания. Алгоритм улучшения изображения выполняет извлечение многомасштабных признаков на изображениях при слабом освещении с помощью модуля извлечения признаков, основанного на архитектуре Unet, генерирует многомерную многомасштабную карту признаков и устанавливает модуль механизма внимания для выделения информации о признаках разных масштабов, которые выгодны для улучшенного изображения и получения взвешенного изображения. Карта объектов высокой размерности, модуль окончательной оценки отражения использует теорию Retinex для построения сетевой модели и генерирует окончательное улучшенное изображение с помощью карты объектов высокой размерности. Разработана сквозная сетевая архитектура, а набор саморегулярных функций потерь используется для ограничения сетевой модели, которая избавляется от ограничений эталонных изображений и реализует обучение без учителя. Окончательные экспериментальные результаты показывают, что алгоритм, в предложенный в данной статье поддерживает высокую детализацию и текстуру изображения, повышая контрастность и четкость изображения, имеет хорошие визуальные эффекты, может эффективно улучшать изображения при слабом освещении и значительно улучшает визуальное качество. По сравнению с другими усовершенствованными алгоритмами нами улучшены объективные показатели PSNR и SSIM.
Бесплатно
О способах формирования информационных структур для моделирования объектов, сред и процессов
Статья
В работе рассматриваются известные понятия материи, объектов, сред, информации и информационного поля применительно к предлагаемому информационному представлению взаимодействия объектов и сред на основе описания их информационных структур. Дается обзор способов формирования информационных структур для моделирования объектов, сред и процессов. Показано, что без использования понятия среды, как сущности, в которой во времени и в определенном пространстве существуют и отражаются объекты, не всегда достаточно точно можно описать изменение состояния объекта. Это связано с тем, что текущее состояние объекта зависит, как от действия на него других объектов, так и от его способности отражать конкретную физическую или другую среду, в которой он и другие объекты существуют. Из представленного обзора подходов к объектно-ориентированным методам моделирования объектов, сред и процессов можно сделать вывод, что принципиально важно в объектных методах моделирования и программирования сложных объектов и систем учитывать физическую и пространственную среду, в которой они взаимодействуют. Используя языки программирования, мы можем создавать и даже управлять информационными структурами объектов и сред. Их называют абстрактными, так как они не являются информационными представлениями соответствующих физических объектов и сред. Примером таких возможностей являются специальные языки программирования для создания виртуальных объектов и виртуальных миров. Созданные на основе специальных языков программирования виртуальные тренажеры помогают специалистам различных профессий получать навыки управления реальными объектами, технологическими процессами и т.д.
Бесплатно
Статья
В статье представлен обзор основных направлений научной программы III Международного семинара MIP: Computing-2021: Компьютерное моделирование, информационные и вычислительные технологии (III International Workshop on Modeling, Information Processing and Computing - MIP: Computing-2021), который состоялся 28 мая 2021 в г. Красноярске на базе Красноярского краевого Дома науки и техники РосСНИО. Приведены обзорные сведения о работах, которые были включены в программу научной сессии семинара и представлены в виде онлайн / видео докладов и презентаций участников с размещением на сайте материалов семинара. Даны сведения о партнере семинара – сервисе научных публикации с открытым доступом CEUR-WS.org на Sun SITE Central Europe, работающем под эгидой технического университета в г. Аахене, Германия (RWTH Aachen University). Материалы семинара MIP: Computing-2021 в виде статей на английском языке опубликованы в CEUR Workshop Proceedings, том 2899.
Бесплатно
Статья
Представлен обзор основных направлений научной программы V Международного научного семинара по компьютерному моделированию, информационным и вычислительным технологиям - MIP: Computing-V 2022 (V International Workshop on Modeling, Information Processing and Computing), который состоялся 25 января 2022 в г. Красноярске на площадке Красноярского краевого Дома науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений. Приведены обзорные сведения о работах, которые были включены в программу пленарной сессии семинара и представлены в виде онлайн докладов и видео докладов участников с размещением на сайте материалов семинара. Даны сведения о партнере семинара – сервисе научных публикации с открытым доступом CEUR-WS.org. Материалы семинара MIP: Computing-V 2022 в виде статей на английском языке опубликованы в CEUR Workshop Proceedings, том 3091.
Бесплатно
Обзор и сравнительный анализ BPMN-систем для роботизации бизнес-процессов
Статья
Цель данной статьи –дать обзор современныхпрограмм, с помощьюкоторых возможно реализовать методы RPAтехнологий. Представленсравнительный анализ программного обеспечения,в рамках которого можно реализовать работу по автоматизации и роботизации бизнес-процессов предприятия. Рассмотрены преимущества, недостатки и возможностиконкретногопрограммного обеспечения(AutomationAnywhere, Blueprism, UiPathи ELMA).AutomationAnywhereпредставлено одним из лидеров в данной области, в частности,благодаря своему обширному маркетплейсу. Blueprismотличаетсямасштабомреализации, заявлено о тысячах ботов, использованных компаниями. UIPath–наиболее простое и современное ПО, разработчики сделали акцент на интуитивно понятный интерфейс и функционал. ELMA–российская разработка с низким порогом для входа в работу, обладает высокимпотенциалом. Все перечисленное ПО является отличным вариантом для работы в области роботизации, но необходимо четко понимать поставленные цели для того,чтобы определить,какое же ПО лучше всего использовать в рамках тогоили иного видадеятельности
Бесплатно
Статья
С развитием железнодорожной индустрии, информатизации общества и автоматизации многих технологических процессов, появляется возможность создания аппаратно-программных комплексов автоматического управления, диагностики и безопасности движения локомотивов. Одной из важнейших систем данного комплекса является система обнаружения объектов на железнодорожных путях, разрывов железнодорожного полотна и его поворотов. Подобная система может быть разработана в виде камеры, установленной на локомотиве, и систем обработки информации, находящихся на борту каждого подвижного состава, или в виде глобальной системы, осуществляющей удаленную обработку информации с нескольких локомотивов. Независимо от реализации системы существует необходимость создания блока обнаружения объектов на изображениях, приходящих с камер. Для реализация данного блока необходимо выделять железнодорожную полосу на изображении и детектировать объекты в режиме реального времени. Для выделения полосы используются методы сегментации. В статье приведены алгоритмы нескольких из них и выбран наиболее предпочтительный вариант. Задача обнаружения объектов в видеопотоке в режиме реального времени решается при помощи сверточных нейронных сетей. В статье приведены краткие описания нескольких сетей, проанализированы результаты работы описанных нейронных сетей и выбрана сеть, наиболее подходящая для решения поставленной задачи
Бесплатно
