Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 364
Статья научная
The evolution of a quantum control system can be examined from an information theory point of view. The complex vector entering the quantum evolution is considered as an information source both from the classical and the quantum level. Models of quantum control and filtering are considered.
Бесплатно
Статья научная
The article presents material for further education of students of the master's degree. In particular, the features of the application of linear algebra and the theory of matrices for the design of quantum algorithms are presented.
Бесплатно
Статья научная
The goal of this pedagogical article is to describe for IT engineering researchers and master course students main mathematical operations with matrices and linear operators used in quantum computing and quantum information theory. These operations are defined in the framework of linear algebra and therefore for their understanding there is no need to introduce physical background of quantum mechanics.
Бесплатно
Structure design toolkit of quantum algorithms. Pt 1
Статья научная
The bases of quantum computation are three operators on quantum coherent states as following: superposition, entanglement and interference. The coherent states are the solutions of corresponding Schrodinger equations described the evolution states with minimum of uncertainty (in Heisenberg sentence it is quantum states with maximum classical properties), the Hadamard transform creates the superpositon on classical states, and quantum operators as CNOT create robustness entangled states, interference is created by quantum fast Fourier transform. Structures of these operators are described.
Бесплатно
Structure design toolkit of quantum algorithms. Pt 3
Статья научная
The universality of the quantum Fourier transform in forming the basis of quantum computing algorithms is considered. The unique universal fundamental properties of quantum computing concerning quantum superposition, entanglement and interference are all explicitly represented in terms of quantum multiparticle interferometry.
Бесплатно
Статья научная
The thermodynamic and information approaches for the investigation of end-to-end IT based on the laws of classical / quantum information theory and design of robust optimal control processes in non-linear non-holonomic (in general global unstable) dynamic systems are introduced. The new type of soft computing based on genetic algorithms with the fitness function as minimum entropy production rate is presented. Control objects are considered as non-linear dynamic systems that in general case described by essentially non-linear stochastic differential equations with stochastic parameters. The algorithm for the calculation of entropy production rate in control object motion and in control systems is developed. In Part 1 (this part), the interrelation between the Lyapunov function (the measure of stochastic stability) and the entropy production rate (the physical measure of controllability) is investigated. Using this interrelation the following qualitative characteristics and important interrelations are described: stochastic dynamic stability motion (average Lyapunov function), Lyapunov exponent and Kolmogorov-Sinai entropy, the physical entropy production rates, and symmetries group representation in essentially non-linear systems as coupled oscillator models. The results of computer simulation for the study entropy-like dynamic behavior for typical Benchmarks of dynamic systems as Van der Pol, Duffing, Holmes-Rand, coupled oscillators and etc. are presented. In Parts 2 and 3 the application of this approach for the simulation of dynamic entropy-like behavior and optimal control of Benchmarks as two-links manipulator in the robot for service use, robotic unicycle and a suspension system of car under stochastic excitations are presented.
Бесплатно
Статья научная
As example of control object model port-controlled Hamiltonian systems are consider. Port-controlled Hamiltonian systems are the generalization of conventional Hamiltonian systems. They can describe not only mechanical systems but also a broad class of physical systems including passive electro-mechanical systems, hydraulic, gas, mechanical systems with non-holonomic constraints and their combinations. Port-controlled Hamiltonian systems describe, in a modular, network-like way, the interconnection of physical systems using the transfer of energy and entropy as the unifying concept. Thermodynamic trade - off between stability, controllability and robustness for described class of systems is introduced. Simulation of robust control based on quantum fuzzy inference is considered.
Бесплатно
Статья научная
A new problem - a Quantum PID controller design based on quantum inference (QI) from two K-gains ( and ) of classical PID (with constant K-gains) controllers is investigate. Keywords: PID controller tuning, quantum fuzzy inference, intelligent control, simulation of robust knowledge.
Бесплатно
Статья научная
This paper describes the state-of-the art in the area of unmanned aerial systems and aerial manipulators, of underwater robot manipulator systems. A brief introduction is given on the use of manipulators in various offshore industries for different subsea intervention applications. It provides a comprehensive summary of existing commercial and prototype underwater manipulators, covering relevant aspects such as design features, their capabilities and merits, and provides a detailed comparison. This is followed by a thorough analysis of advantages and disadvantages of both electrically and hydraulically actuated manipulators. Furthermore, a detailed description of commercially available underwater manipulator control systems is presented in order to provide a realistic picture of the existing technology and its limitation. In addition, an extensive bibliography covering research results in the eld of control algorithms is presented, including low level motion control, high level kinematic control and motion planning schemes along with the implementation issues.
Бесплатно
Unmanned aerial vehicles. Pt. 1: bio-inspired and aerial-aquatic locomotion
Статья научная
Current Micro Aerial Vehicles (MAVs) are greatly limited by being able to operate in air only. Designing multimodal MAVs that can y effectively, dive into the water and retake ight would enable applications of distributed water quality monitoring, search and rescue operations and underwater exploration. While some can land on water, no technologies are available that allow them to both dive and y, due to dramatic design trade-offs that have to be solved for movement in both air and water and due to the absence of high-power propulsion systems that would allow a transition from underwater to air. In nature, several animals have evolved design solutions that enable them to successfully transition between water and air, and move in both media. Examples include ying sh, ying squid, diving birds and diving insects. In this Part 1, the biological literature described on these multimodal animals and abstract their underlying design principles in the perspective of building a robotic equivalent, the Aquatic Micro Air Vehicle (AquaMAV). Building on the inspire-abstract-implement bioinspired design paradigm, it identifies key adaptations from nature and designs from robotics. Based on this evaluation was proposed key design principles for the design of successful aerial-aquatic robots, i.e. using a plunge diving strategy for water entry, folding wings for diving ef ciency, water jet propulsion for water takeoff and hydrophobic surfaces for water shedding and dry ight. This propulsion mechanism can be used for AquaMAV but also for other robotic applications where high-power density is of use, such as for jumping and swimming robots.
Бесплатно
«Brain - computer» interface (BCI). Pt I: classical technology
Статья научная
In traditional BCI techniques, different types of signal acquisition may be used, depending on the application. In this paper we have chosen to treat a complex EEG-EMG-based solution for the control of an artificial arm because only the results offered by motor imaginary solution are not satisfying excepting the fact that electroencephalogram signals present a lower amplitude in comparison with the EMG signals because of limited number of mental commands that can be accessed at the same time through the BCI interface and which must be combined with physical commands, such as facial gestures that can also be recognized and mapped to predefined sequences of keystrokes. This makes it impossible to generate sequences that involve complex movements on a group of servomotors in real time being necessary to record the motion intention generated by each group of muscles to replicate the movement of the human arm. This makes it impossible to generate sequences that involve complex movements on a group of servomotors in real time being necessary to record the motion intention generated by each group of muscles to replicate the movement of the human arm. The EEG solution is also useful in limitation of human error produced by mental workload due to the capacity of recognizing the mental states that produced by the drowsiness state signalized by the increase of blink rate.
Бесплатно
АСУ ТП обогащения руд: иллюзии, проблемы, перспективы
Статья научная
В статье авторы аргументировано предлагают новый взгляд на систему управления качеством обогащения железных руд. Известно, что на эффективность технологического процесса переработки руды в концентрат влияет качество поступающей руды с карьера, показателями которого являются крепость, крупность и влажность на стадии дробления и минералогический состав на стадии обогащения. Изменения этих показателей происходит от вертушки к вертушке, что и определяет частоту изменения этих показателей. Решить задачу управления качеством дробления и обогащения на уровне АСУ ТП не представляется возможным. И как показывает опыт, совершенствования АСУ ТП в этом направлении не дало на сегодняшний день существенных эффектов. Создание интеллектуальной системы управления качеством дробления и обогащения как надстройки над АСУ ТП - ключевая мысль авторов статьи.
Бесплатно
Автоматизация приемной кампании вуза в условиях многозадачного подхода
Статья научная
В данной статье рассматривается методика обеспечения автоматизации процесса проведения приемной кампании с целью сокращения времени на обработку больших объемов ежедневно изменяющихся данных на примере приемной кампании института системного анализа и управления в государственной университете «Дубна».
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается процесс подготовки комплекта рабочих программ дисциплин (модулей), обосновывается актуальность проблемы автоматизации данного процесса в рамках цифровой трансформации университета «Дубна». Также в статье приводится обзор существующих решений и выдвигаются критерии и требования к информационной системе, которая позволит упростить процесс подготовки рабочих программ дисциплин (модулей), сделать его более прозрачным и быстрым, а также сократить количество ошибок. При этом учитывается, что система должна быть легко интегрирована в цифровую среду вуза.
Бесплатно
Автоматизация процесса проведения контроля знаний
Статья научная
Статья посвящена проблеме проведения контроля знаний учащихся. Описаны достоинства и недостатки различных форм контроля успеваемости. Подробно описаны преимущества автоматизации процесса контроля за счет использования систем электронного тестирования. Произведен обзор имеющихся на рынке программных средств и опрос преподавательского состава Дмитровского муниципального района, в результате чего выявлены достоинства и недостатки существующих продуктов. На основе проделанной работы спроектирована и в настоящий момент уже реализована первая версия новой информационной системы, которая функционирует по адресу test.m-13.ru.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье описана технология Kofax Transformation Modules компании Kofax, которая позволяет автоматизировать и ускорить распознавание и проверку деловой документации при ее потоковом сканировании.
Бесплатно
Автоматизированное формирование учебно-методических материалов кафедры по ФГОС 3++
Статья научная
В рамках современного образования кафедра университета осуществляет учебно-методическую и научно-исследовательскую деятельность. Наиболее удобным подходом к повышению эффективности работы кафедры является автоматизация ее деятельности, в том числе в процессе подготовки учебных материалов, например, образовательных программ. В университетах часто используются собственные системы автоматизации кафедр, но эти решения не всегда адаптированы к узкоспециализированным потребностям университета и не все из них соответствуют новым стандартам. В данной статье рассматриваются методы и механизмы использования современных информационных технологий (ИТ) для управления кафедрой в процессе подготовки учебно-методических материалов образовательной программы, в частности учебных программ, в соответствии с планами и стандартами Федерального государственного образовательного учреждения. Стандарты высшего образования 3 ++.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается возможность использования свёрточных нейронных сетей для нейроморфологических исследований ткани головного мозга. Решение задачи осуществляется с помощью дистрибутива Anaconda. Получены первые результаты обучения нейронной сети: распознавание структуру мозга - гиппокампа, определение числа нервных клеток на снимке
Бесплатно
Адаптация алгоритмов роевой оптимизации к решению поисковых задач роевого интеллекта
Статья научная
В настоящей работе рассматривается модельная для роевой робототехники задача поиска источника некоторого сигнала, например, источника загрязнения или возгорания. Описываются адаптированные версии нескольких классических алгоритмов роевой оптимизации, описывается программная реализация системы моделирования рассматриваемого класса алгоритмов, приводятся результаты численного исследования эффективности разработанных алгоритмов.
Бесплатно
Алгоритм решения задачи оценки адекватности модели объекту исследования
Статья научная
Оценка адекватности модели объекту исследования - одна из основных задач при моделировании различных процессов и явлений: природных, социальных, технологических, научных и т.д. Аргументация результатов моделирования при переносе на реальный объект, базируется на оценке адекватности модели объекту. Когда полученные результаты не противоречат ожидаемым результатам, не уделяется должного внимания вопросу адекватности. Когда результат является неожиданным для исследователя, тогда в первую очередь обращается внимание на адекватность модели объекта. В работе авторы предлагают постановку задачи и алгоритм решения задачи оценки адекватности модели объекту исследования.
Бесплатно
