Управление, вычислительная техника и информатика. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
Мобильное приложение для нейропсихологических игр с применением методов компьютерного зрения
Статья
В современном мире виртуальные платформы становятся все более важными инструментами для повышения когнитивных возможностей и поддержания здоровья мозга. Нейропсихологические программно-аппаратные комплексы представляют собой инновационный и перспективный подход к тренировке умственных способностей. В данной статье предложена методика выявления и развития когнитивных навыков на основе методов компьютерного зрения путем разработки мобильного приложения для нейропсихологических игр. Данный подход позволит использовать камеру смартфона или планшета для взаимодействия с игровым процессом, определяя движения пользователя и реагируя на них. Такой метод открывает новые возможности для создания интерактивных игр, тренирующих различные когнитивные навыки, такие как внимание, память, решение логических задач. Одним из ключевых преимуществ разработки мобильного приложения для нейропсихологических игр является его доступность и удобство использования. А использование методов компьютерного зрения в приложении позволит более точно проанализировать движения пользователя и предоставить достоверную и объективную информацию о своем нейропсихологическом состоянии.
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
Модель архитектуры ИТ-решений: создание, генерация решений
Статья
Рассматриваются возможные решения о построении архитектуры ИТ-решений на базе применения принципов каузальности, бифуркаций и когнитивности, а также технологий построения сценариев и выработки управленческих решений, имеющих непосредственную связь с законами информатики. Предлагаются возможные решения о разработке модели, предусматривающие: мониторинг процессов, связанных с архитектурой предприятия и архитектурой ИТ-решений; выполнение анализа результатов мониторинга; выявление предпочтений органов управления (ранжирование приоритетов); обоснование наличия неопределенности информации в возможных вариантах вырабатываемых решений. Генерация предлагаемых решений предусматривает выявление тенденций и изменений во внешней среде и внутри предприятия, технологии выработки возможных стратегий перехода от одного состояния к другому. При построении модели выработки ИТ-решений предлагается: оценить свойства, простоту и возможности архитектуры на базе использования инструмента моделирования ArchiMate; измерить влияние информационной неопределенности и субъективности на систему поддержки и принятия решений; создать вероятностно-энтропийную модель описания состояния структуры существующей и подготовленной архитектуры; исследовать наличие бифуркационных событий и процессов для последующей выработки ИТ-решений. Создание метода генерации вариантов решений предусматривает выстраивание последовательности развития событий и процессов, связанных с вероятностным содержанием архитектуры и откликом на состояние бизнес-процесса. Метод рассматривается как основа применимости архитектуры ИТ-решений для выработки многообразия вероятностно-энтропийных состояний.
Бесплатно
Модель оценки инвестиционной привлекательности
Статья
В данной статье разработана модель оценки инвестиционной привлекательности регионов. Данная модель учитывает влияние важного показателя инвестиционной привлекательности на инвестиционный риск и позволяет сделать достаточные выводы об инвестиционной привлекательности регионов в целом.
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
Нейронные сети для создания цифровых произведений искусства: искусство глазами алгоритмов
Статья
В данной статье авторами представлены основные эффективные методы обучения нейронных сетей для генерации видео- и фотоматериалов. Дается подробный анализ наиболее насущных проблем, связанных с процессом работы нейронных сетей, и пути их решения. В заключении подводятся итоги по результатам представленного анализа и обозначается важность необходимости решения проблем, связанных с развитием генеративного искусственного интеллекта.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается разработка системы непрерывного мониторинга крупного рогатого скота с использованием RFID-технологий. Предлагается комплексное математическое и алгоритмическое обеспечение, направленное на решение ключевых задач: точной идентификации и локализации животных, анализа их поведенческих паттернов, а также автоматического выявления аномалий. Особое внимание уделено проблемам, связанным с помехами, энергоэффективностью и обработкой больших объемов данных в реальном времени. Результаты экспериментальной оценки демонстрируют высокую точность идентификации (до 98,2%) и позиционирования (погрешность ≤1,8 м), а также эффективность предложенных методов анализа поведения. Исследование подтверждает потенциал RFID-технологий для цифровизации животноводства.
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
Обеспечение безопасности конфиденциальной информации компании при удаленном доступе сотрудника
Статья
Быстрый рост удаленной работы привел к появлению новых проблем и вопросов, связанных с безопасностью и конфиденциальностью информации компании. Поскольку сотрудники получают доступ к конфиденциальным данным из различных мест и с различных устройств, обеспечение защиты конфиденциальной информации стало важнейшим приоритетом для организаций. В этой статье рассматриваются проблемы, связанные с безопасным доступом к конфиденциальной информации компании в среде удаленной работы, а также возможные решения и лучшие практики. Первая проблема заключается в установлении безопасного соединения между удаленными сотрудниками и сетью компании. Виртуальные частные сети стали широко распространенным решением для шифрования передачи данных и обеспечения безопасного удаленного доступа. Однако организации должны тщательно настраивать и поддерживать свою инфраструктуру для уменьшения уязвимостей и защиты от несанкционированного доступа. Другая важная проблема связана с аутентификацией и авторизацией пользователей. Традиционные механизмы аутентификации на основе паролей становятся все более уязвимыми для сложных атак, что приводит к необходимости внедрения методов многофакторной аутентификации. Многофакторная аутентификация объединяет несколько факторов, таких как пароли, биометрические данные и маркеры безопасности, для усиления контроля доступа и проверки личности удаленных сотрудников. Шифрование данных играет решающую роль в защите конфиденциальной информации во время транспортировки и хранения. Передовые алгоритмы шифрования и надежные системы управления ключами необходимы для предотвращения несанкционированного доступа к конфиденциальным данным. Кроме того, организации должны внедрять строгие политики безопасности, такие как регулярная смена паролей и протоколы классификации данных, для дальнейшего усиления защиты данных. Кроме того, обучение и информирование сотрудников являются важнейшими компонентами комплексной стратегии безопасности. Организациям следует регулярно проводить обучение безопасным методам удаленной работы, подчеркивая важность надежных паролей, безопасных сетей Wi-Fi и защиты от фишинга. Решая проблемы, связанные с безопасным доступом к конфиденциальной информации компании в среде удаленной работы, и внедряя соответствующие решения и передовые методы, организации могут значительно повысить уровень информационной безопасности и защитить конфиденциальные данные от несанкционированного доступа.
Бесплатно
Обеспечение защиты информации от утечки по акустическому каналу
Статья
Защита акустической речевой информации от ее утечки по техническим каналам является одной из важнейших задач обеспечения конфиденциальности переговоров, проводимых в различных помещениях, на различных предприятиях или организациях, не исключение являются и научно-исследовательские организации. Одной из важнейших задач при формировании комплекса средств защиты является оценка эффективности защиты речевой информации. Органы слуха человека сначала слышат акустический сигнал, а затем распознают звуки речи, среда распространения акустической информации является окружающий нас воздух, в связи с этим нужно тщательно подойти к защите передаваемой информации по акустическому каналу. В статье рассмотрены проблемы утечки конфиденциальной информации через акустический канал связи и методах ее предотвращения. Описываются различные подходы к защите от утечки через акустический канал, такие как использование шумоподавляющих материалов, защитных экранов и программного обеспечения, а также приведены примеры успешной реализации мер защиты. Важно отметить, что защита информации от утечки через акустический канал является частью комплексной системы безопасности, представляющей собой алгоритмически упорядоченные и взаимосвязанные совокупности централизованно управляемых функционально самостоятельных технических подсистем конкретного целевого назначения.
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
Статья
В статье дается обзор подходов и методов к оценке сравнительной эффективности технологических процессов и производств. Известно, что наиболее распространены методы, которые дают оценку производств, исходя из анализа состояний объектов управления, как составных частей производства учитываемых в АСУП или анализа хода технологического процесса. Показано, что эффективность – это наиболее общее, определяющее свойство любой целенаправленной деятельности, которое с познавательной точки зрения раскрывается через категорию цели и объективно выражается степенью достижения цели с учетом затрат ресурсов и времени. Повышение эффективности работы предприятия осуществляется при помощи методов анализа структур предприятий, которые позволяют при прозрачности структуры и организации производства осуществлять точное и качественное слежение за состоянием объектов предприятия и управление ими. Анализ сравнительной эффективности является важной составляющей процессов функционирования производства. Результаты анализа позволяют отлаживать работу предприятия уже на первоначальных этапах снижения эффективности его функционирования. Важной задачей является поиск математической основы анализа эффективности предприятий. В работе рассматриваются параметрические и непараметрические методы оценки сравнительной эффективности. Основным отличием параметрических методов является эконометрическая оценка параметрических функций при исследовании взаимодействия затрат и ресурсов. Авторы уделяют внимание непараметрическому методу DEA, который, в силу своих характеристик, обладает рядом преимуществ и особенностей. Метод позволяет получать комплексный показатель эффективности для каждого предприятия, а также может учитывать множественные входные и выходные переменные. Эти особенности метода DEA позволяют успешно применить его при определении показателя сравнительной эффективности предприятий.
Бесплатно
Статья
На основе общих методологических принципов спецификации системных параметров в статье рассматриваются системные параметры полетных контроллеров БПЛА с целью формирования модели микропроцессорной производительности роевого применения БПЛА в точном земледелии. Отмечается, что анализ основных полетных контроллеров БПЛА, применяемых в точном земледелии, позволит сформировать пул спецификаций системных параметров для анализа микропроцессорной производительности их роевого применения. При этом важно правильно оценивать влияние системных параметров на усовершенствование БПЛА и возможные перспективы развития полетных контроллеров нового поколения. Обоснованность спецификаций системных параметров контроллеров БПЛА существенно влияет на эффективность реализации транспортно-технологических циклов БПЛА в системах точного земледелия. В работе рассмотрен полетный контроллер нового поколения Pixhawk, а также семейство высокопроизводительных микроконтроллеров на базе ядра Cartex-M4. Отмечаются основные отличительные особенности микроконтроллеров данной серии. Делается вывод о том, что на микропроцессорную производительность также влияют характеристики функциональной периферии, которой обладает данное семейство контроллеров.
Бесплатно
Оптимизация процессов контроля погрешности идентификации изображения микрообъектов
Статья
Разработана методология оптимизации идентификации микрообъектов на основе инструментов оптимизации контроля погрешности и использования статистических, динамических, морфометрических, гистологических, геометрических характеристик изображения и настройки переменных. Область эффективности и предельные возможности традиционных статистических подходов контроля погрешности идентификации сравнены с предложенными новыми инструментами оптимизации контроля погрешности по границам допустимых значений, по границам приращений временных рядов, по границам ошибок экстраполяции. Получены общие и частные решения задач для условий стационарного, квазистационарного и нестационарного процессов. Получены математические выражения для оценки оптимальных границ контроля погрешности и среднеквадратической погрешности идентификации при использовании различных моделей описания изображения. Исследована эффективность совмещенных с нейронными сетями динамических моделей идентификации при линейных, нелинейных и композиционных факторных влияниях. Разработан программный комплекс идентификации, распознавания, классификации изображения микрообъектов, функциональные модули которого основаны на реализации статистических, динамических моделей и нейронных сетей различной топологии.
Бесплатно
Статья
Создание любых современных сложных технических систем, а также управление ими, невозможно без комплексного программного обеспечения. В этом случае важнейшей технической задачей является повышение его надежности и отказоустойчивости. Немаловажной задачей является снижение стоимости таких систем, а также упрощение их эксплуатации. Алгоритмы отказоустойчивости программного обеспечения оказывают явное влияние на производительность в реальном времени: необходимость резервирования вычислительных ресурсов и времени на выполнение процедур восстановления усложняет процесс планирования. Существует несколько современных решений в области отказоустойчивости, и за последние 40 лет было разработано множество алгоритмов планирования в реальном времени. Однако анализу характеристик отказоустойчивых алгоритмов в реальном времени и совершенствованию планирования в этом направлении уделяется меньше внимания со стороны исследовательского сообщества. В работе, рассматривается современное состояние подходов к обеспечению отказоустойчивости систем реального времени, определяются основные проблемы и взаимосвязи, так как телеметрия представляет собой сложные данные временного ряда. Учитывая временные и пространственные характеристики данных, методы обнаружения аномалий, основанные на прогнозировании, обычно дают лучшие результаты из-за возможности временного наклона. Обычно считается, что разница между прогнозируемыми данными и реальными данными невелика для обычных данных телеметрии.
Бесплатно
Перспективы развития электронных платёжных систем
Статья
В данной статье рассматриваются перспективы развития электронных платёжных систем и их влияние на современное общество. Ключевые аспекты, такие как безопасность, скорость проведения транзакций, доступность и простота использования, подробно проанализированы. Основной упор делается на электронные платежные системы, которые позволяют осуществлять безналичные платежи и переводы с использованием современных информационных технологий. Также подчеркивается, что эти системы стали неотъемлемой частью нашего повседневного общения и сделали финансовые транзакции более удобными и доступным. Представлен обзор существующих платежных систем, анализ их недостатков и какие направления выделяют для дальнейшего улучшения и инноваций. В статье описываются основные преимущества электронных платежных систем, такие как удобство использования, сокращение времени на проведение банковских переводов, возможность осуществлять платежи в любую точку мира и прозрачность операций. Рассматривается роль конкуренции и инноваций в развитии электронных платежных систем, подводятся итоги и делаются прогнозы их будущего развития. Статья представляет интерес для специалистов в области финансов и информационных технологий, а также для всех, кто интересуется современными тенденциями в сфере электронных платежей. Она позволяет лучше понять текущее состояние и перспективы развития электронных платежных систем и оценить их роль в современном обществе.
Бесплатно
