Управление, вычислительная техника и информатика. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
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
Статья
Пневмония по-прежнему остается серьёзной проблемой общественного здравоохранения, особенно в условиях с ограниченными ресурсами, где доступ к квалифицированной радиологической диагностике затруднён. В данном исследовании предлагается метод на основе глубинного обучения с использованием собственной сверточной нейронной сети (CNN) для бинарной классификации рентгеновских снимков грудной клетки на категории «Пневмония» и «Нормал». Модель обучалась и оценивалась на специально подготовленном наборе данных, включающем 5 856 рентгеновских изображений грудной клетки, с применением методов предварительной обработки и увеличения данных для повышения обобщающей способности. Оценка предложенной CNN-модели показала высокие показатели эффективности: точность - 96,05%, точность (precision) — 98,79%, полнота (recall) - 95,76% и площадь под кривой ROC (AUC) - 0,9921. Кривая precision-recall продемонстрировала средний показатель точности 0,9970, что подтверждает устойчивость модели даже при наличии дисбаланса классов. Полученные результаты подчёркивают потенциал предложенной модели CNN как вспомогательного инструмента для быстрого и точного диагноза пневмонии, особенно в клинической практике и в условиях с ограниченными ресурсами.
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
Опыт внедрения искусственного интеллекта в корпоративное управление
Статья
В статье представлен всесторонний анализ опыта внедрения искусственного интеллекта в корпоративное управление на примере крупнейших российских компаний. Особое внимание уделяется эффекту влияния искусственного интеллекта на эффективность бизнес-процессов, стандартизацию процедур, а также возникающие риски деградации управленческих компетенций и ослабления организационной гибкости. Приведены примеры успешного применения искусственного интеллекта для автоматизации документооборота, принятия инвестиционных и управленческих решений, повышения прозрачности корпоративных процедур. Показано, что несмотря на очевидные преимущества, такие как ускорение обработки данных и минимизация человеческого фактора, чрезмерная алгоритмизация может привести к снижению творческого потенциала руководителей и формированию новых вызовов в сфере этики и ответственности. В заключение даны рекомендации по гармоничному сочетанию автоматизации и развития человеческого капитала для обеспечения устойчивого роста и конкурентоспособности организации в условиях цифровой трансформации.
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
Поддержка резервного копирования системы управления собственными средствами Samba AD
Статья
В настоящее время информация – это ценный ресурс, потеря которого может вывести любую систему из строя. Исходя из этого, следует вывод о том, что резервное копирование данных – неотъемлемая часть в современном мире. Резервное копирование даёт гарантию на сохранение важной информации, обеспечивая долговременную и непрерывную работу платформ. Целью исследования является подробное изучение эффективного резервного копирования в Samba Active Directory. В работе описывается каждый этап внедрения домена Samba AD, а также настройка создания резервной копии базы данных пользователей. Такая интеграция облегчила бы централизацию управления пользователями, компьютерами и ресурсами в одной системе. Особое внимание уделяется деталям резервного копирования домена Samba Active Directory с использованием собственных встроенных инструментов. Описываются методы резервного копирования, а также приводятся результаты практического эксперимента, демонстрирующего эффективность предложенного подхода. Статья будет полезна системным администраторам и ИТ-специалистам, заинтересованным в обеспечении надежности и отказоустойчивости своих информационных систем, а также тем, кто рассматривает возможность внедрения в свою работу Samba Active Directory.
Бесплатно
Статья
Настоящее исследование фокусируется на разработке и оптимизации подхода управления ресурсами в распределенных динамических вычислительных системах. Мы представляем новый гибридный метод, комбинируя динамическое управление частотой и напряжением с использованием нейронных сетей обнуления (НСО) для минимизации выбросов углекислого газа и снижения энергопотребления. Исследование включает систематические эксперименты, в ходе которых анализируется структура и параметры НСО для минимизации ошибок. Применение метода на реальных данных вычислительной сети NorduGRID продемонстрировало его эффективность, снижая выбросы CO2 на 9,4% за 30 дней при сохранении требуемой производительности. и является значимым вкладом в область развития энергоэффективных вычислительных систем. Проведены эксперименты на крупных вычислительных системах, включая более 2,7 миллиарда узлов с использованием реальных данных о выбросах углекислого газа. Полученные результаты подчеркивают перспективность гибридных подходов и использование нейронных сетей для оптимизации управления ресурсами в динамических вычислительных средах. Наш метод обеспечивает устойчивое и энергоэффективное выполнение вычислительных задач в условиях ограниченных ресурсов и является значимым вкладом в область развития энергоэффективных вычислительных систем. Разработанный подход предоставляет перспективы для оптимизации работы вычислительных систем, учитывая динамичный характер современных вычислительных задач и ограниченные ресурсы энергопотребления.
Бесплатно
Применение алгоритма муравьиной колонии для решения задачи календарного планирования
Статья
Алгоритм муравьиной колонии впервые был представлен М. Дориго, В. Маньеццо и А. Колорни в 1991 году. Данный алгоритм основывается на поведении реальной колонии муравьев при поиске пищи. Основной областью применения алгоритма является задача комбинаторной оптимизации. В данной работе описываются реализация алгоритма, настройка параметров, а также рассматривается его эффективность при решении задачи календарного планирования.
Бесплатно
Применение кибербезопасности в инновациях «умного города»: аспект искусственного интеллекта
Статья
Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (AI) и машинное обучение (ML) способствуют развитию «умных городов», улучшая инфраструктуру и управление, но одновременно создают новые риски кибербезопасности. В статье рассматривается использование цифровых двойников на основе IoT, AI и ML для анализа и снижения уязвимостей в городских системах и цепочках поставок. Предлагается применять виртуальные копии для моделирования угроз, выявления слабых мест и оценки последствий кибератак. Делается вывод о необходимости приоритизации кибербезопасности при проектировании и управлении умными городами.
Бесплатно
Применение кибербезопасности в инновациях для «умных городов»: аспект искусственного интеллекта
Статья
Инфраструктура «умного города» и искусственный интеллект обеспечивают беспрецедентную оптимизацию городской среды, одновременно создавая значительные проблемы кибербезопасности. В данном исследовании рассматриваются технологически продвинутые методы кибербезопасности на основе ИИ для экосистем «умных городов». Представлены передовые модели машинного обучения для обнаружения угроз, проведены всесторонние экспериментальные оценки с использованием как реальных, так и синтетических наборов данных и предложена инновационная иерархическая структура безопасности ИИ. Смоделирован «умный город», включающий более 50 000 узлов IoT, и показано, что ансамблевая система ИИ снижает количество ложных срабатываний на 67%, одновременно выявляя новые киберугрозы с точностью 99,2%. Тестирование с использованием состязательных атак выявило недостатки моделей безопасности ИИ, поскольку состязательные атаки снижают точность обнаружения на 42%. Рекомендуется использовать обучение с использованием состязательных атак и федеративное обучение в качестве защитных мер. Важным результатом работы является предложенная классификация угроз кибербезопасности ИИ в «умных городах», надежная и масштабируемая архитектура безопасности ИИ со спецификой реализации, а также всесторонняя эмпирическая оценка представленной структуры безопасности в различных сценариях атак и реализация с открытым исходным кодом. Данное исследование показывает, что устойчивые цифровые изменения в городских районах требуют многогранного адаптивного подхода, включающего понятный ИИ и методы, обеспечивающие конфиденциальность, несмотря на значительные улучшения, которые ИИ вносит в безопасность умных городов.
Бесплатно
Применение метода линейной регрессии для прогнозирования расхода топлива автомобиля
Статья
В данной статье рассматривается использование метода машинного обучения для прогнозирования расхода топлива автомобиля. Для этой задачи применяется линейная регрессия. Описаны этапы подготовки данных, включая обработку данных и устранение пропусков, а также процессы обучения и тестирования модели. Проведен анализ данных и построена визуализация тепловой карты корреляций. Построена модель линейной регрессии на основе признаков, влияющих на расход топлива автомобиля. Проведена оценка эффективности модели с использованием метрик RMSE и R². Основное внимание уделено практическому применению модели для предсказания расхода топлива на основе реальных данных.
Бесплатно
Принципы разработки пользовательских интерфейсов
Статья
В мире коммерциализации интернета уже несколько десятилетий подряд все большую популярность набирает создание уникальных программных обеспечений. И в этом процессе немаловажную роль играют создания пользовательских интерфейсов, которые требуют соблюдения определенных правил, которые должны обеспечивать их успех у той аудитории, для которой он создаётся. Одним из главных факторов является пригодность интерфейса – его интуитивность, простота и уникальность при работе с конкретным приложением и удовлетворённость конечного пользователя программного продукта после достижения целей его использования. Существуют некоторые принципы, которые можно рассматривать как универсальные, не зависящие от используемых устройств или операционных систем. Авторы данной статьи ставили перед собой единую цель – проанализировать принципы, сформулированные ведущими специалистами в области разработки систем, сохранённые в международных единых стандартах, и на этой основе предложить список правил, сгруппированных по различным признакам.
Бесплатно
Проблема отсутствия единого справочного приложения для системы маркировки лекарственных средств
Статья
Несколько лет назад в России начался эксперимент по маркировке лекарственных средств. Стремительное развитие данного эксперимента заставило участников оборота лекарственных средств столкнуться с рядом трудностей. Это вызвано незнанием порядка взаимодействия с системой маркировки, а также случающимися время от времени сбоями или ошибками. В результате описанных событий несколько компаний столкнулись с огромным потоком обращений к специалистам службы поддержки, что создало проблему для пользователей с нетипичными вопросами. В статье приведено описание данной проблемы, а также рассмотрена проблема отсутствия единого справочного приложения, собирающего в себе большинство наиболее частых вопросов, поступающих специалистам поддержки. Проведён обзор аналогов, способных претендовать на роль данной справочной системы, сделан вывод о необходимости разработки новой справочной системы. Для неё предложена платформа, основные блоки и принцип взаимодействия. Кроме того, в статье продемонстрирован алгоритм взаимодействия с данным справочным приложением, представлены диаграммы последовательности «as is» и «to be», из которых видно чёткое разделение спрашивающих на две группы, что позволит существенно снизить нагрузку на специалистов. Построена диаграмма Ганта, демонстрирующая, что сроки проектирования и разработки данной справочной системы в целом незначительны. Кроме того, разработан прототип данного приложения, способный отразить все описанные блоки и функции системы. Сделан вывод о необходимости и полезности подобной системы как в рассматриваемой сфере, так и в других сферах, где требуется массовая поддержка пользователей.
Бесплатно
Протокол безопасности локализации беспроводных сенсорных сетей: анализ и производительность
Статья
Беспроводные сенсорные сети (WSN) требуют обеспечения безопасности для защиты данных в условиях ограниченных ресурсов и неблагоприятных сред. В статье представлен новый механизм безопасности, основанный на использовании MAC (Message Authentication Code) для аутентификации, который защищает передачу данных на базовую станцию от атак вредоносных узлов.
Бесплатно
