Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 385
Применение методов интеллектуального анализа данных для цифровой образовательной платформы
Статья научная
В данной статье описывается возможность применения методов интеллектуального анализа данных с целью создания цифровой образовательной платформы. Под понятием цифровой образовательной платформой следует понимать системы организации цифрового взаимодействия производителей и потребителей образовательных услуг, открытую для присоединения новых участников. Для реализации цифровой образовательной платформы предлагается создание агента, который собирает необходимую информацию с сайтов, а также выбор и апробация архитектуры нейронной сети для построения индивидуальной траектории обучающегося с помощью компетентностной модели.
Бесплатно
Применение методов машинного обучения в задачах распознавания печатных текстов 19 века
Статья научная
Работа посвящена изучению возможностей использования методов машинного обучения в задаче распознавания русских печатных документов 19 века. Приводятся результаты анализа существующих методов и средств для распознавания печатных текстов, в том числе проприетарных, на примере анализа некоторых русских документов 19 века. В работе предлагается подход к распознаванию текстов с использованием программного комплекса Tesseract, на основе которого разработаны две версии программной системы, работающей с оцифрованными изображениями текстовых документов. Приводятся результаты тестирования разработанной программной системы, показывающие перспективность предложенного подхода. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-07-01053 А).
Бесплатно
Применение методов машинного обучения в задаче секвенирования генома
Статья научная
Статья посвящена методам машинного обучения, применяемым для улучшения анализа результатов секвенирования. Предметом данного исследования является анализ существующих подходов к обработке молекулярно-биологических (МБ) данных, полученных с помощью различных методик секвенирования, с использованием машинного обучения (МО). Цель работы - обобщение актуальных способов получения «полезной» информации из «сырых» МБ данных. Секвенирование применяется для установления последовательности нуклеотидов в ДНК и является одной из наиболее важных процедур в рамках геномных исследований. В процессе проведения NGS (Next-Generation Sequencing) требуется обрабатывать колоссальные объемы данных, зачастую имеющих дефекты разного рода. В связи с существованием различных вариаций методов секвенирования и наличием в них трех и более этапов, спектр проблем решаемых с помощью МО в этой области также чрезвычайно широк. В работе представлен краткий обзор некоторых решений, основанных на машинном обучении, применяемых для повышения качества анализа и преобразования результатов отдельных этапов секвенирования. Описаны ключевые группы биоинформатических задач в рамках секвенирования, приведены примеры реализованных алгоритмов с использованием МО. Кроме того, разработаны различные подходы к решению одной и той же задачи, при этом имеющие свои преимущества и недостатки.
Бесплатно
Применение методов машинного обучения в области инженерно-технической защиты информации
Статья научная
В статье исследуется возможность применения методов машинного обучения в области инженерно-технической защиты информации. Рассматриваются основные методы машинного обучения, такие как нейронные сети, решающие деревья, метод опорных векторов и другие. Результатом работы является разработка прототипа, основанного на методах машинного обучения, который позволяет обнаруживать нарушения защиты информации, путем классификации радиочастот. Результаты работы могут быть использованы в учебном процесс и могут послужить источником для дальнейшего развития данной области.
Бесплатно
Статья научная
Проблема поиска актуальной информации и новостей для любой сферы деятельности всегда является актуальной. Сайты устаревают как структурно, так и информационно, всё чаще приходится искать информацию на разрозненных ресурсах, и как инструмент бизнеса более не являются быстрым и легким в реализации решением. Данная статья посвящена рассмотрению возможности применения мобильных приложений вместо классических сайтов для решения проблем регионального уровня для администраций малых городов и представителей малого бизнеса в регионах.
Бесплатно
Применение параболического сплайна для анализа распределения населения по доходам
Статья научная
Целью исследования является эмпирическая проверка гипотезы о возможности использования логнормальной функции в качестве адекватной модели распределения населения по доходам. В качестве основного инструментального средства исследования используется метод сплайн-функций. Значения свободных параметров параболического сплайна определялись из решения задачи о минимизации интегральной гладкости функции распределения при выполнении условия о ее монотонном возрастании. В качестве информационной базы исследования использовались статистические данные о распределении заработной платы работников организаций РФ в 2019 г. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 19-010-000921).
Бесплатно
Применение программ технологического моделирования в задачах управления процессами подготовки нефти
Статья научная
В работе приведен обзор зарубежных и российских программных продуктов технологического моделирования. Они применяются в задачах проектирования, реконструкции, управления процессами подготовки и переработки нефти. Приведены примеры выполнения моделирования процесса стабилизации нефти с целью минимизации энергетических затрат и максимизации отбора широкой фракции легких углеводородов. Ограничением при решении задач оптимизации выступают показатели качества широкой фракции легких углеводородов. Показаны этапы выполнения работы и полученные результаты. Моделирование выполнялось в программных пакетах Chemcad и Petro-Sim.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются методы и возможности проектирования баз знаний на основе моделей интеллектуальной системы управления в автономном и дистанционно управляемом режимах (по кабелю и Wi-Fi) на примере физического динамически неустойчивого объекта типа «каретка - перевернутый маятник» (типовой Benchmark). Особенностью работы является разработка методологии интеллектуального управления с математической моделью слабоструктурированного объекта управления и без нее. Обучающий сигнал проектируется как с помощью математической модели в режиме off line, так и в режиме on line непосредственно с физического объекта управления с применением программного инструментария «оптимизатор баз знаний». Приводится сравнение систем управления на основе ПИД-регулятора и нечетких регуляторов в трех режимах. Показана возможность эффективной дистанционной настройки нечеткого регулятора без математической модели объекта управления.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлен разрабатываемый алгоритм повышения степени автоматизации для получения большей эффективности подгонки разрабатываемых пленочных резисторов. Данный алгоритм включает в себя сбор и анализ данных, прогнозирование и принятие решений. Использование данного алгоритма позволит снизить затраты на контроль технологического процесса подгонки, повысит качество лазерной подрезки. Приведены примеры существующих алгоритмов работы лазерной подгонки, существующие решения алгоритмов автоматизации и текущие проблемы в данной задаче.
Бесплатно
Статья научная
Перед банками стоит задача установить, ведут ли их клиенты реальную деятельность, или они являются техническими компаниями, которые могут использоваться для сомнительных операций. Одним из решений вышеуказанной проблемы является разработка национального информационного ресурса контроллинга деятельности компаний-нерезидентов. Разработка эффективного ресурса предполагает использование технологий больших данных. В рамках настоящей статьи рассматривается процесс сбора, потоковой обработки и хранения данных о компаниях из национальных реестров. Применение описанных в настоящей статье технологий и методов позволяет добиться стабильности функционирования системы и упрощения ее поддержки. Реализация была протестирована на двух национальных реестрах компаний Companies House и The Insolvency Service.
Бесплатно
Применение фрактальной геометрии в исследовании речных систем
Статья научная
В статье представлены способы применения фрактальной геометрии при исследовании речной системы Волги. Дан обзор алгоритмов вычисления фрактальной размерности и приведены примеры расчетов, а также описаны пути трактовки и применения полученных результатов.
Бесплатно
Проблематика в задачах поддержки принятия решений при реализации региональных проектов цифровизации
Статья научная
В статье представлены результаты исследования практики внедрения проектов цифровизации региональными проектными командами цифровизации, представлена выявленная проблематика в задачах поддержки принятия решений при реализации региональных проектов цифровизации, выделены особенности подхода региональных команд к выбору методов управления проектами цифровизации. Сформулированы обобщающие выводы и предложения.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен разработанный комплекс проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительных экспериментов в задачах структурной биоинформатики: предсказания структуры белка и пептид-белок докинга. Задачи формулируются как задачи глобальной оптимизации в непрерывном пространстве поиска. Основной целью разработки указанного комплекса является предоставление функционала для проведения вычислительных экспериментов с использованием различных методов стохастической оптимизации. Для проведения экспериментов пользователю предоставляется пространство поиска с указанием размерности. В работе приведен функционал комплекса, раскрываются основные детали реализации и демонстрируются результаты экспериментов с его использованием. Комплекс реализован на языке C++ и предоставляет возможность применения параллельных вычислений с использованием технологии OpenMP. Комплекс расположен в открытом доступе и представлен в репозиториях сервиса GitHub.
Бесплатно
Проблемы построения информационно-образовательной среды в области изучения информационных технологий
Статья научная
В статье рассмотрены современные подходы к формированию информационно-образовательных сред и основные технологии их разработки, примеры реализации проектов в данной области как в России, так и за рубежом, предложен проект адаптивной информационно-образовательной среды в области изучения информационных технологий, реализуемый в Институте системного анализа и управления (ИСАУ) университета «Дубна».
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются объективно необходимые и возможные социо-технические и социо-экономические условия для разработки научно-методологического, программно-алгоритмического и технического базиса в области разработки интеллектуальной робототехники. Кратко обсуждаются основы методологии разработки и примеры информационных технологий образовательного процесса в интеллектуальной робототехнике.
Бесплатно
Проблемы трехмерного моделирования на основе геолого-геофизических данных в среде ГИС INTEGRO
Статья научная
Работа посвящена проблеме разработке математического и алгоритмического обеспечения для трехмерного моделирования на основе геолого-геофизических данных в среде ГИС INTEGRO.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследуются проблемы управления индивидуальной образовательной траекторией (ИОТ) студентов, базирующейся на анализе цифрового профиля и цифрового следа. Авторы подчеркивают значимость персонализации образовательного процесса для повышения его эффективности и адаптации к уникальным потребностям учащихся. Рассматриваются основные вызовы, связанные с использованием цифрового следа, включая его ограниченность, неполноту данных и сложности при прогнозировании академической успешности. Особое внимание уделено вопросам интеграции цифрового профиля в системы управления обучением, где отсутствие единой стандартизированной структуры затрудняет анализ и перенос данных между различными образовательными учреждениями. Также обсуждаются угрозы конфиденциальности и этические аспекты, связанные с хранением и обработкой личных данных студентов. Авторы подчеркивают необходимость разработки универсальных стандартов для структуры цифрового профиля, а также внедрения более эффективных методов сбора и анализа данных, включая использование данных социальных сетей и видеоаналитики. В заключение статьи акцентируется внимание на необходимости нахождения баланса между глубоким уровнем персонализации и сохранением способности студентов адаптироваться к разнообразным образовательным контекстам, чтобы избежать риска гиперперсонализации.
Бесплатно
Прогноз основных показателей экономики России на основе системного подхода
Статья научная
На основе фундаментальных характеристик экономики России, балансов системы национального счетоводства и экспертного прогноза экспорта и доли импорта на внутреннем рынке при помощи модели Р1-4Ф даётся прогноз основных показателей (ВВП, инвестиции, конечное потребление домашних хозяйств, безработица) до 2030 года. Предсказывается плавное затухание экономического роста.
Бесплатно
Прогнозирование количества предприятий малого и среднего бизнеса в Российской Федерации
Статья научная
В данной статье проведен анализ динамики развития малого и среднего предпринимательства РФ за период с 2007 по 2017 год. На основе полученных данных выявлена тенденция развития малого и среднего предпринимательства в РФ.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются методы прогнозирования сложности учебных курсов на основе логистической регрессии с использованием оценок по обеспечивающим дисциплинам. Основной объект исследования - курс «Программирование на Python», для которого ключевыми обеспечивающими дисциплинами выбраны математика, информатика и английский язык. Целью исследования является разработка модели, позволяющей адаптировать учебные задания к индивидуальным потребностям студентов, повышая эффективность образовательного процесса. Для реализации модели использованы синтетические данные, что обусловлено ограничениями доступа к реальным образовательным данным. Применение методов машинного обучения, в частности логистической регрессии, позволяет получить не только классификацию курсов по сложности (легкий, средний, сложный), но и вероятностные оценки, отражающие степень уверенности модели в своих предсказаниях. Авторы рассматривают весовые коэффициенты признаков, что позволяет понять вклад каждой обеспечивающей дисциплины в прогнозирование сложности. Прогнозирование сложности курсов и заданий способствует более точному подбору учебных материалов, что улучшает качество образования и способствует развитию персонализированных образовательных траекторий. Таким образом, статья вносит вклад в развитие методов образовательной аналитики и подчеркивает необходимость перехода от прогнозирования успеваемости студентов к прогнозированию сложности курсов, что открывает новые перспективы для персонализации образовательного процесса и повышения его эффективности.
Бесплатно
