Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 412
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
Статья научная
В связи с желательностью отказа от использования импортного матобеспечения и перехода на отечественное или свободно распространяемое, было принято решение о переводе отечественной геоинформационной системы INTEGRO на кроссплатформенную поддержку. Поскольку изначально это приложение разрабатывалось для операционных систем Microsoft Windows, переход на кроссплатформенность сулил множество трудностей, которые предстояло преодолеть разработчикам. В статье описываются причины перехода на новую плагинную архитектуру, одно из преимуществ которой - возможность кроссплатформенной разработки, а также решение одной из проблем, встающей на пути к достижению цели.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена проектированию агентной системы для сбора и отображения данных о научных публикациях стран союза БРИКС. Поэтому целью работы является проектирование системы, позволяющей собирать информацию из баз данных (БД), которые содержат сведения о научных публикациях, изданных в ведущих журналах, и предоставлять статистическую информацию о публикационной активности стран БРИКС в удобном для анализа виде. В качестве информационного ресурса, из которого будут извлекаться требуемые данные, выбран сайт natureindex.com. Выбранный ресурс Nature Index содержит ссылки на публикации каждой страны в определенном журнале. В проектируемой системе требуется разработать программу-агент, которая должна собирать с сайта ссылки на публикации и названия журналов этих публикаций. В статье представлены требования к системе, описана структура выбранного информационного ресурса. Проведено проектирование каждой части системы: описана модель БД, представлен алгоритм работы программы-агента и приведена диаграмма классов для ее дальнейшей реализации, обоснован выбор трехуровневой архитектуры веб-приложения и созданы макеты пользовательского интерфейса для отображения информации согласно выдвинутым требованиям и вариантам использования. Результаты проектирования будут использоваться в дальнейшем для разработки описанной системы.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается наглядный пример типовых аппаратно-программных комплексов, который учащиеся могут самостоятельно проектировать и создавать с применением средств виртуализации и контейнеризации в среде виртуальной компьютерной лаборатории (ВКЛ). Данная статья позволит более точно представлять условия и ограничения, которые приходится преодолевать в традиционных компьютерных классах, а также сформировать требования к специализированному контуру ВКЛ, который позволит учащимся отправлять запросы на конфигурирование оборудования, инвентаризировать оборудование, реализовать систему интеллектуального управления очередью и ресурсами, а также проверять правильность коммутации оборудования на основе машинного обучения с подкреплением. Обучение основам проектирования IoT-решений на Arduino и Raspberry Pi и создание управляющего программного обеспечения, позволяет готовить специалистов, способных сделать вклад в создание и развитие высокотехнологичных перспективных программно-технологических решений.
Бесплатно
Статья научная
Описана модель информационной оценки приращения риска в нештатной ситуации, позволяющая повысить робастность баз знаний за счет включения описания параметров риска нештатной ситуации в продукционные правила управления нечеткого регулятора. Представлен алгоритм проектирования баз знаний для робастных нечетких регуляторов, способных функционировать в условиях неопределенности исходной информации. На тестовом примере рассмотрено эффективное применение разработанной технологии проектирования робастного управления.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается проблема проектирования интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений на примере робота манипулятора с семью степенями свободы. Проектирование робастных баз знаний производится с использованием специального интеллектуального инструментария - Оптимизатора Баз Знаний на мягких вычислениях. Эффективность спроектированных интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений рассматривается в сравнении с системой управления с постоянными параметрами регулирующего звена. Для оценки работы систем управления введена система критериев качества, учитывающая методы оценки переходных процессов теории автоматического управления, адаптированная для рассматриваемого объекта управления - робота манипулятора с семью степенями свободы. Оценка работы систем управления производится по результатам моделирования в среде MatLab/Simulink.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются проблемы проектирования интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких и квантовых вычислений на примере робота манипулятора с семью степенями свободы. Предложена стратегия реализации самоорганизации баз знаний нечетких однотипных регуляторов с применением технологий квантовых вычислений. Путем введения обобщающего звена в систему управления на основе мягких вычислений, организуется координационное управление роботом манипулятором с семью степенями свободы. Рассматривается общая методология проектирования обобщающего звена, основанная на физических законах теории квантовых вычислений и схема встраиваемой в систему управления интеллектуальной надстройки с рядом однотипных независимых нечетких регуляторов. Демонстрируется эффективность предложенной методологии конструирования интеллектуальных систем управления для работы как в штатных, так и непредвиденных ситуациях управления по сравнению со структурами систем управления на основе мягких вычислений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются проблемы проектирования систем управления с различной степенью интеллектуальности для реального объекта управления – Модуля Манипулятора с тремя степенями свободы. Демонстрируется преимущество интеллектуальной системы управления, спроектированной на основе технологий мягких вычислений по сравнению с классической системой автоматического управления и системой управления на основе генетического алгоритма. Исследуются варианты организации единого управляющего звена, а также методы разделения (декомпозиции) управления.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается стратегия самоорганизации баз знаний нечетких однотипных регуляторов с применением технологий квантовых вычислений. На примере реального объекта управления – Модуля Манипулятора с тремя степенями свободы демонстрируется эффективность предложенной методологии для работы как в штатных, так и непредвиденных ситуациях управления.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена концепция проведения детских футбольных турниров и соревновательных фестивалей в формате «нидерландской системы». Для реализации данной концепции была спроектирована информационная система, позволяющая автоматизировать процесс взаимодействия лиц, принимающих участие в организации спортивного мероприятия в формате рассматриваемой концепции.
Бесплатно
Пространство нового образования в современном информационном обществе
Статья научная
В статье рассматривается задача включения в учебный процесс не просто современных информационных инновационных технологий, а новых видов, которые создают реальные возможности для их использования в системе образования с целью формирования специальных компетенций у будущих специалистов.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время существует большое количество сервисов и платформ для организации удаленного обучения и управления качеством приобретения знаний учащимися вузов. Например, Moodle, Ispring, Edmodo, Ёстади. Все они обладают аппаратом тестирования, возможности хранения и представления теоретического материала в разных форматах: в виде аудио, видео, теста и т.д. Несмотря на это, развиваются отдельные направления, связанные с совершенствованием средств и инструментов контроля знаний, анализа качества процесса обучения, анализа качества учебно-методических материалов. Существует потребность в мобильных компонентах, позволяющие обучающимся в процессе обучения оценивать и анализировать приобретаемые знания, активно выявлять пропущенные знания, получать в нужное время рекомендации и консультации и, тем самым эффективно использовать аудиторное и внеаудиторное время.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются три класса выпуклых задач оптимизации - линейное, квадратичное и полуопределённое программирование, затем выводятся и анализируются три варианта метода внутренней точки типа «предиктор-корректор» для решения данных задач. В заключении проводятся численные эксперименты, подтверждающие теоретические выкладки.
Бесплатно
Радиомониторинг защищаемого объекта с использованием индикаторов и частотомеров
Статья научная
В данной статье описаны технические средства радиомониторинга. Представлены рекомендации по выявлению закладных устройств, с применением детектора поля, частотомеров различных типов и сканирующего приемника.
Бесплатно
Статья научная
Во время обучения студенты сталкиваются с широким спектром академических и внеучебных трудностей, существенно влияющих на их успеваемость, мотивацию и степень вовлечённости в образовательный процесс. Эмоциональный интеллект представляет собой важнейший психологический ресурс, способствующий формированию устойчивых социальных связей, успешной адаптации, а также профессиональному и личностному росту. В представленной работе разработан программный комплекс, основанный на алгоритмах машинного обучения, предназначенный для оценки уровня эмоционального интеллекта студентов. Диагностика проводится с использованием валидного опросника Николаса Холла. Система формирует персонализированные упражнения, направленные на развитие компонентов ЭИ и повышение уровня эмоциональной компетентности студентов.
Бесплатно
Разработка алгоритма генерации QR-кода для онлайн платежей
Статья научная
Эта статья посвящена онлайн-платежам во всемирной паутине, в ней также определена и обоснована необходимость разработки алгоритма генерации QR-кода для онлайн-платежей. Особое внимание уделяется стандарту генерации кода и готовым инструментам для генерации QR-кода на основе поступающей информации. В заключение автор представляет результат программной реализации разработанного алгоритма.
Бесплатно
Статья научная
Восстановление спектров нейтронов по результатам измерений многошаровым спектрометром Боннера является некорректно поставленной обратной задачей и требует специальных методов решения. В работе представлены методы восстановления спектра с помощью регрессионной модели алгоритма машинного обучения «случайный лес», а также обученной на синтетических данных нейронной сети. Алгоритмы были обучены и протестирован на базе данных, состоящей из 500 тысяч спектров, искусственно сгенерированных по методу FRUIT, и реальными спектрам из сборника МАГАТЭ и схожих работ по тематике — 340 штук. В качестве входных признаков модели были использованы показания спектрометра для восьми и десяти шаров-замедлителей. Показано, что разработанный алгоритм применим для восстановления спектров нейтронов. Восстановленные спектры по характеру графика близки к исходным. По спектрам была рассчитана мощность эффективной дозы для изотропного облучения, показано, что средняя ошибка при оценке дозы составляет 25%.
Бесплатно
Разработка веб-сервиса для моделирования систем хранения и обработки данных физических экспериментов
Статья научная
В статье представлен веб-сервис для моделирования систем хранения и обработки данных физических экспериментов. Описана схема работы приложения и приведен пример его использования.
Бесплатно
