Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 428
Создание универсального интерфейса высокого уровня для "умного" узла беспроводной сенсорной сети
Статья научная
В статье представлена модель «умного» сенсорного узла и схема функционирования. Сформулирована способ передачи данных и правил на основе языка разметки. Описаны типы XML-парсеров и измененная модель «умного» сенсорного узла. Кроме того, предложен язык разметки для команд управления нечетким контроллером, сделано сравнение объема передаваемых данных при использовании языка XML и бинарного формата данных. Сделан вывод об области применения языка XML и бинарного формата передаваемых данных.
Бесплатно
Сравнение методов кластеризации K-Means и Gaussian Mixture для анализа спутниковых снимков
Статья научная
В работе проведён сравнительный анализ двух алгоритмов кластеризации без учителя – K-Means и Gaussian Mixture Model (GMM) – применительно к задаче выделения природных объектов на спутниковых снимках. Признаковое пространство сформировано из попиксельных спектральных характеристик и локальных статистик (среднее и эксцесс яркости в окне 15×15) с последующей стандартизацией. Оптимальное число кластеров (k = 12) подобрано методом локтя. Для каждого алгоритма построены модели на спектральных признаках (S-варианты) и на расширенном пространстве (C-варианты), качество оценено по индексам Silhouette, Davies–Bouldin и Calinski–Harabasz и визуально. Дополнительно проверена устойчивость моделей при переносе на новое изображение. Показано, что выбор алгоритма должен определяться прикладной задачей: S-KMeans – быстрая базовая кластеризация, C-GMM – детекция границ объектов, S-GMM – масштабирование на новые снимки.
Бесплатно
Статья научная
Проведен сравнительный анализ использования аппарата производственных функций Кобба-Дугласа действительного и комплексного аргумента для исследовании влияния состояния основных фондов на экономическое развитие России на интервале 1999 - 2016 гг. Показана возможность применения производственной функции комплексного аргумента как дополнительного инструмента для оценки экономической конъюнктуры РФ в случае недостаточного качества модели производственной функции действительного аргумента и содержательной непротиворечивости обеих функций.
Бесплатно
Статья научная
В статье анализируется возможности, появляющиеся при использовании в задачах распознавания объектов методами компьютерного зрения цветового пространства HSB. Рассмотрены изменения данных в разных каналах изображения при изменении освещенности. Проанализирована возможность увеличения динамического диапазона при использовании новых интерфейсов формирования изображений от фотосенсоров (камер). Рассмотрены возможности быстрого определения необходимой экспозиции при получении изображения.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются два основных направления в прогнозировании временных рядов, а именно, нейросетевые методы прогнозирования и методы на основе регрессионного анализа. Производится сравнение результатов прогноза на примере отдельных показателей, произведенных на основе двух методов. Анализируются основные проблемы, возникающие при использовании данных методов, а так же методы их решения, в частности гибридизация данных методов. Проводится широкий обзор исследований по сравнению прогностической производительности методов на основе искусственных нейронных сетей и других методов прогнозирования. Особое внимание уделяется сравнению методов ИНС и методов множественной регрессии.
Бесплатно
Становление свободных экономических зон в Российской Федерации как фактор развития регионов
Статья научная
В условиях неуклонного роста взаимной зависимости между экономическими системами различных стран все более актуальными становятся выявление и количественный анализ ключевых параметров, детерминирующих качество развития экономической среды отдельных государств; при этом несомненно, что не в последнюю очередь качественный уровень экономического развития страны определяется эффективностью функционирования территорий инновационного развития, то есть свободных экономических зон. В докладе приводится детализированное описание предметной области, а именно - классификация современных российских СЭЗ и обзор основных факторов их развития; предлагается комплекс факторов для анализа влияния процесса функционирования СЭЗ на региональные и макроэкономические показатели с целью дальнейшей разработки методики оценки эффективности функционирования свободных экономических зон.
Бесплатно
Статическая градуировка измерительных приборов и систем
Статья научная
В работе в стандартизованных терминах метрологии представлено описание способа статической градуировки измерительных каналов рабочих средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик и погрешностей при однократных измерениях по осреднённым градуировочным характеристикам множества измерений, проводимых в межповерочный период или в приемлемый период времени после поверки со значениями соответствующими доверительной вероятности и статистической надёжности, полученными при градуировке.
Бесплатно
Стенд отладки алгоритмов стабилизации температуры
Статья научная
Приводится описание стенда отладки алгоритмов системы стабилизации температуры, предназначенного для отработки принципов стабилизации температуры от +10С0 до +28С0 с точностью ± 0,1С0 в автоматическом режиме, что необходимо при работе с контроллерами датчиков в физических установках.
Бесплатно
Сценарное моделирование регионального развития на основе бюджета социального времени
Статья научная
Одним из наиболее эффективных инструментов стратегического анализа является метод сценарного моделирования, в котором систематизированы альтернативные варианты развития региона. Данный метод является актуальным в задачах регионального устойчивого развития. В работе представлена общая логика и примеры сценарного моделирования регионального развития на основе бюджета социального времени и объективных показателей в рамках системно-энергетической концепции. Представлен краткий обзор по проблеме измерения регионального развития на примере комплексного индикатора изменений в регионе - качества жизни населения. Сценарное моделирование строится на использовании бюджета социального времени и системно-энергетических (в литературе встречается также: естественнонаучных или физико-экономических) измерителей и критериев оценки динамики развития региона. Использование бюджета социального времени характеризуется коэффициентом эффективности использования бюджета социального времени. Синтез ключевых системно-энергетических показателей и коэффициента использования бюджета социального времени представлено в комплексном показателе «качество развитие жизни», который строится на совокупном качестве жизни населения с учетом бюджета социального времени. Совокупное качество жизни населения проиллюстрировано результатами расчётов на примере федеральных округов Российской Федерации с интерпретацией результатов на примерах. Кроме того, в интересах сценарного моделирования вводится система ограничений, исходя из требований устойчивого развития, что дает основание формализовать возможные сценарии регионального развития в виде дерева логики вывода. Это развитие, спад, стагнация и другие сценарии. Представлено описание некоторых сценариев системой уравнений. Результаты исследования реализованы в базе данных и в виде карты качества развития жизни, где представлены численные значения 27 показателей с возможностью их картирования. В заключении представлены некоторые возможности и преимущества методологии и методик сценарного моделирования регионального развития с учетом выделенной системы мер.
Бесплатно
Тестовые задания по физике с альтернативными решениями
Статья научная
Одним из недостатков оценки знаний учащихся с помощью тестовых заданий заключается в невозможности отследить, каким способом была решена задача, и на каком этапе решения задачи произошла ошибка. В статье описан алгоритм, позволяющий отслеживать решения задач, которые могут быть решены несколькими способами. Алгоритм был реализован с помощью языка программирования JavaScript.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены основные определения, положения и принципы технологии интеллектуальных вычислений, применяемые в ИТ-образовательных процессах при подготовки специалистов нового поколения в области интеллектуальных сквозных ИТ и робототехники для реализации нового направления цифрового производства Индустрия 4.0. Технология интеллектуальных вычислений рассматривается на основе трех составляющих: мягкие, дробные и квантовые вычисления (soft, fractional and quantum computing). Приведены основные особенности теории мягких вычислений и нечетких систем в ИТ-образовательных процессах в сочетании с решениями задач теории и систем управления. Выделены трудные для инженерии моменты дробного исчисления и теории квантовых алгоритмов с позиции применения в проектировании интеллектуальных систем управления и когнитивной робототехники. Приведено сравнение структур генетических и квантовых алгоритмов. Результаты проведенного сравнения позволяют конструировать новые структуры гибридных квантовых генетических алгоритмов. Сочетание квантовых генетических алгоритмов и квантовых нейронных сетей является вычислительным базисом квантового глубокого машинного обучения и формирует платформу квантового вычислительного сильного интеллекта для когнитивной робототехники. Обсуждаются вопросы выбора типа интеллектуальных вычислений для проектирования соответствующих алгоритмов управления в зависимости от вычислительной и информационной мер сложности объекта управления. Приведены конкретные рекомендации построения образовательных программ по подготовке ИТ-специалистов нового поколения для проектирования робастных интеллектуальных систем управления на основе квантовых сквозных ИТ.
Бесплатно
Технологии интеллектуальных вычислений в управлении промышленными манипуляторами. Ч.1
Статья научная
Статья открывает цикл работ по применению интеллектуальных вычислений в современных системах управления промышленными роботами. Вводная часть содержит статистику применения роботов в различных областях промышленности, показывающая, что роботизация промышленности с каждым годом увеличивается, а перед разработчиками систем управления стоит задача обеспечить максимальную производительность при внедрении в производственные линии промышленных роботов и целых комплексов. Обширное поле для решений дает развитие технологий интеллектуальных вычислений, отдельные элементы и комбинации которых активно внедряются в системы автоматического управления. Для демонстрации эффективности применения интеллектуальных вычислений при разработке систем управления промышленными роботами, был сконструирован макет робота-манипулятора, последовательность проектирования которого рассмотрена в данной статье.
Бесплатно
Технологии исследования социального самочувствия горожан на основе анализа web-контента
Статья научная
В статье рассматривается проблема использования современных методов анализа web-контента для исследования социального самочувствия. Проведен анализ понятия «социальное самочувствие» и рассмотрены подходы к его изучению. Структурированы источники данных и технологии их сбора. Определены возможные индикаторы социального самочувствия, значения которых могут быть получены в результате анализа социальных сетей, запросов поисковых систем, специализированных сайтов и пр. На основе проведенных исследований выявлены основные проблемы, связанные с получением информации и определены основные положения предлагаемой методологии.
Бесплатно
Технологии когнитивных вычислений: модели и алгоритмы
Статья научная
В статье представлены теоретические основы когнитивных вычислений, а также методы и алгоритмы когнитивных вычислений в когнитивной информатике, мягких вычислениях и вычислительном интеллекте. В работе рассматриваются две парадигмы когнитивных вычислений, известные как системы автономных агентов и механизмы когнитивного поиска. Системы когнитивных вычислений включают как теорию обучения, так и теорию когнитивного процесса, стремясь полноценно реализовать естественный (природный) интеллект. Поскольку интуиция и опыт, которые использует человек при решении задач или проблем, подразумевают размышление о процессе в приближенных и неточных терминах, почти все современные компьютерные модели построены с использованием только аналитической части уравнения, формируя когнитивную модель этой проблемы или процесса. Когнитивные вычисления в качестве общей методологии и технологии обработки знаний могут применяться для разработки когнитивных компьютеров и автономных систем следующего поколения. Описан спектр приложений когнитивных вычислений, таких как автономные агентные системы и интеллектуальные поисковые машины. В качестве примера применения когнитивных вычислений приведен обучающийся интеллектуальный агент принятия решений. Следовательно, системы когнитивных вычислений предоставляют человеку поддержку в коммуникациях с машинным интеллектом в рамках одной когнитивной модели, разработанной с учетом принципов человеческого фактора, что позволяет естественно и просто взаимодействовать с пользователями.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведено описание технологии дистанционного проектирования баз знаний нечетких регуляторов разработанных с использованием программного инструментария «Оптимизатор Баз Знаний». Рассматривается возможность настройки базы знаний с использованием дистанционного подключения к объекту управления. Сравнение качества управления разработанных нечетких регуляторов проводится на основе математического моделирования и физического эксперимента в типовой и непредвиденной ситуациях управления.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится сравнение управления нечетких регуляторов двух типов управления - управления с помощью нечеткого ПИД-регулятора и нечеткого управления скользящего типа. Сравнение качества управления проведено с помощью моделирования управления неустойчивым динамическим объектом «каретка-маятник» с использованием инструментария оптимизатора баз знаний на мягких вычислений.
Бесплатно
Статья научная
С развитием информационных технологий необходимо все больше каналов связи, поэтому требуется запускать спутники, работающие в новых диапазонах частот. Перед эксплуатацией спутниковых транспондеров необходимо провести тестирование их характеристик. Для проведения орбитальных испытаний спутника связи требуется разработать программный комплекс. Внедрение современных технологий управления жизненным циклом приложений позволит решить проблемы, связанные с командной разработкой данного программного обеспечения.
Бесплатно
Удаленные модули индикации на базе жидкокристаллических индикаторов
Статья научная
В результате выполнения работы разработана библиотека функций для работы с LCD-модулями на базе контроллеров HD44780/KS0066 со специализированным параллельным интерфейсом, а также спроектирован модуль конвертора интерфейсов «UART (RS – 232/RS – 422/RS – 485) – параллельный интерфейс LCD-модуля» на базе микроконтроллера C8051F410 от фирмы Silicon Laboratories. Библиотека функций позволяет использовать все типы LCD-индикаторов с вышеупомянутым параллельным интерфейсом. Модуль конвертора интерфейсов в свою очередь позволяет использовать LCD-индикатор со стандартными последовательными интерфейсами RS-232/RS-422/RS-485. Таким образом, LCD-индикаторы с модулем конвертора интерфейсов можно применять как самостоятельный мобильный блок индикации. Применение: различное промышленное оборудование; транспорт; информационные модули в офисных, торговых помещениях и т.д. Создана подробная документация временных диаграмм различных режимов работы параллельных интерфейсов ЖК-модуля, блок-схемы с подробными комментариями и программное обеспечение.
Бесплатно
Улучшенный верифицирующий алгоритм для математической модели взаимных блокировок
Статья научная
В статье рассматривается алгоритм поиска взаимных блокировок в программном обеспечении на основе его модели. Введено понятие модели взаимных блокировок на основе теории графов, учитывающей понятия субъекта доступа, разделяемого ресурса и средства синхронизации. Приведен верифицирующий алгоритм, заключающийся в сведении систем линейных субъектов к ориентированным графам, вершинами которых являются операторы взаимодействия со средствами синхронизации, а ребра соответствуют соотношениям, возникающим между данными операторами в рамках системы субъектов. Приведено доказательство теорем, подтверждающих работоспособность предложенного алгоритма.
Бесплатно
Управление доступом к защищенным ресурсам при помощи Json Web Tokens
Статья научная
В данной статье рассматривается технология применения json web токенов (JWT) для управления доступом в веб-приложении, структура и процесс создания токенов, а также варианты их хранения на стороне клиента.
Бесплатно
