Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 435
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
Применение различных математических методов выделения фона и элементов текста из фотографий
Статья научная
В работе проведено исследование применимости различных математических методов для сравнения изображений рукописных текстов. В качестве данных использовались фотографии конспектов университета «Дубна». Анализ фотографий показал, что присутствуют оригинальные фотографии, повторно прикрепленные фотографии и перефотографированные конспекты (в таком случае требуется удаление фона для дальнейшего сравнения). Для избавления от предметов фона сравнивались предложенная «многоступенчатая процедура» на основе сети U-Net и алгоритмы компьютерного зрения. Показано, что «многоступенчатая процедура» имеет преимущество. Предложены алгоритмы (быстрое сравнение изображений и сиамские нейросети) для дальнейшего анализа подготовленного изображения, на котором удален фон.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается один из этапов определения кода товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности для товаров, входящих в целевую группу «обувь», состоящий в анализе изображений товарных позиций, присутствующих в сопроводительных документах. Приведено обоснование применения сверточных нейронных сетей для классификации изображений. Рассмотрены возможные подходы к построению специализированных нейросетевых классификаторов. Проведен сравнительный анализ эффективности подходов, основанных на дообучении существующих классификаторов (transfer learning) и на построении сверточных сетей, обученных только на размеченных данных выбранного товарного ассортимента. Исследованы вопросы получения обучающей выборки путем парсинга специализированных сайтов и получения элементов выборки с помощью систем искусственного интеллекта, специализирующихся на генерации изображений по запросу.
Бесплатно
Применение системного анализа для выявления и устранения информационных перегрузок у студентов
Статья научная
Цифровизация образования усиливает проблему информационной перегрузки, негативно влияющей на успеваемость и психоэмоциональное состояние студентов. Перегрузка рассматривается как системная дисфункция образовательной среды. В статье используются концепции общей теории систем и теории когнитивной нагрузки. Особое внимание уделено последствиям дистанционного обучения, включая феномен Zoom fatigue. Предлагаются меры по снижению перегрузки: оптимизация цифровой образовательной среды, улучшение структуры учебных материалов, развитие навыков саморегуляции. Подчёркивается необходимость комплексного, многоуровневого подхода к формированию устойчивой образовательной системы.
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
Программа для управления оцифраторами CAEN XX42 для спектрометра «Комета»
Статья научная
В публикации рассматривается программа, предназначенная для управления многоканальными цифровыми регистраторами с частотой дискретизации 5 ГГц. Программа позволяет настраивать внутренние регистры в соответствии с требуемыми режимами работы и записывать накопленные данные в формате TDMS. При разработке использовалась среда NI LabVIEW 2020. Было проведено сравнение максимальной скорости набора для разных способов подключения - стандарт USB-2 по оптоволоконному кабелю в стандарте Sonet2. Это программное обеспечение успешно используется в ЛЯР ОИЯИ.
Бесплатно
Программная реализация нечеткой логики с лингвистическими переменными
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы, связанные с реализацией интеллектуальных систем управления, в частности нечеткого регулятора, а также представлена разработанная программная библиотека, позволяющая строить нечеткие логические заключения, основанные на нечетких множествах. Все это расширяет классическое понятие логики вводя рассуждения, приближенные к нечеткому суждению человека. Программная реализация в виде подключаемой библиотеки позволит разработчикам создать свою базу знания нечеткой логики или нечеткие логические конструкции из нечетких множеств для проектов, направленных на моделирование человеческого умозаключения или разработки ИСУ. Данная работа составляет базис для разработки базы знаний с нечеткой логикой, построенной на лингвистических переменных. Таким образом, в качестве начального базиса в области разработки интеллектуальных систем управления были разработаны классы, поддерживающие нечеткие вычисления и нечеткую логику с помощью которых впоследствии можно проектировать базы знаний, гарантирующие достижения поставленных целей управления.
Бесплатно
