Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 364
Статья научная
Представлен первый этап программного инструментария QSCIT (Quantum Soft Computational Intelligence Toolkit), основанный на технологии мягких вычислений - SCOptKB™, предназначенный для проектирования (на втором этапе) робастных баз знаний в самоорганизующихся интеллектуальных системах управления. Применение инструментария QCOptKB™ на технологии квантовых вычислений на втором этапе ИТ проектирования робастных систем управления рассмотрен в Части 2 на аналогичном примере интеллектуального управления давлением азота в криогенной установке испытательного стенда сверхпроводящих магнитов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены общие вопросы построения корректных математических моделей физических объектов. Введены необходимые информационно-термодинамические ограничения на физическую реализуемость математических моделей.
Бесплатно
Статья научная
Системах управления и принятия решений в режиме реального времени эмоциональное обучение мозга является более предпочтительной методологией (по сравнению с методами на основе стохастического градиента и эволюционных алгоритмов) из-за своей низкой вычислительной сложности и быстрого робастного обучения. Для описания эмоционального обучения мозга была создана математическая модель - контроллер эмоционального обучения мозга (BELC). Проектирование интеллектуальных систем, основанных на эмоциональных сигналах, строится с применением методов управления на основе технологий мягких вычислений: искусственных нейронных сетей, нечеткого управления и генетических алгоритмов. На основе смоделированной математической модели млекопитающих BEL разработана архитектура контроллера под названием «Интеллектуальный регулятор на основе эмоционального обучения мозга» (англ. BELBIC - Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller) - нейробиологически мотивированный интеллектуальный регулятор, основанный на вычислительной модели эмоционального обучения в лимбической системе млекопитающих. В статье описаны модели интеллектуальных регуляторов на основе эмоционального обучения мозга. Возможности обучения, многоцелевые свойства и низкая вычислительная сложность BELBIC делают его перспективным инструментом для применения в приложениях реального времени.
Бесплатно
Интерактивные сервисы на базе муниципальной ГИС "Дубна"
Статья научная
Благодаря территориальной компактности, высокому образовательному цензу населения и грамотной политике городских властей Дубна является идеальным полигоном для внедрения интерактивных сервисов, способствующих привлечению населения к управлению развитием города. В статье описаны интерактивные сервисы и ГИС-технологии, разработка которых ведется в институте системного анализа и управления Университета «Дубна» (ИСАУ) по соглашению с Администрацией города. Сервис «Интерактивная карта города Дубна» разработан на основе МГИС «Дубна» и позволяет жителям города оперативно сообщать о проблемных ситуациях и контролировать их устранение. Для мониторинга состояния инженерных сетей и коммуникаций создается комплекс ГИС - технологий, призванный обеспечить соответствующие службы информацией, необходимой для быстрой ликвидации аварийных ситуации, планирования и проведения капитальных ремонтов и работ по реконструкции сетей. В интересах развития научного туризма создается специализированный сервис для представления потенциала исследовательских центров и лабораторий наукограда Дубна.
Бесплатно
Интерактивный комплекс сравнения цифровых карт
Статья научная
В статье описан интерактивный комплекс сравнения объектных карт территории (ОКТ). ОКТ представляет собой цифровую растровую карту, содержательную нагрузку которой образует множество пространственных объектов, относящихся к заданным классам подстилающей поверхности Земли. Особенность предлагаемого подхода заключает в том, что сравниваются не сами карты, а их описания, построенные по определенным правилам. Это позволяет существенно уменьшить объемы обрабатываемой информации и упростить процедуры сравнения. Комплекс предусматривает решение трех основных задач: формирование описаний ОКТ; конструирование оценочных функций для расчета меры различия ОКТ; сравнение описаний ОКТ. Изложены методы и алгоритмы решения перечисленных задач. Методика сравнения позволяет не только детектировать изменения в содержательной нагрузке карт, но и получать количественные оценки с учетом важности выделенных различий. Предложены оценочные функции для расчета локальных и интегральной мер различия карт. Приведены примеры сравнения и оценки различия ОКТ. Рассчитанные количественные оценки в дальнейшем могут быть использованы для анализа тенденций и выбора наиболее эффективных сценариев развития территории.
Бесплатно
Информационная система для формирования методической документации в вузе
Статья научная
В данной статье рассматриваются документационная система высшего учебного заведения, выявляются особенности и проблемы автоматизации документооборота, сопровождающего учебный процесс, сформулированы требования к проектируемой информационной системе, описан прототип модуля «Рабочая программа дисциплины».
Бесплатно
Информационная система учета складских операций торгово-транспортной компании
Статья научная
В основе работы лежит модель расчета предполагаемых объемов продаж с учетом сезонных колебаний и динамики изменения цен в предстоящем периоде. Результатом работы является автоматизированная информационная система для склада предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Задача подготовки к ОГЭ становится все более актуальной в последнее время, в виду ориентирования правительства на увеличение количества профессионалов, прошедших обучение по программам СПО. Зачисление в средне-специальные учебные заведения осуществляется на основе ОГЭ, что обуславливает увеличение спроса на ресурсы по подготовке к данному экзамену. Статья посвящена проектированию и созданию прототипа информационно-справочной системы для подготовки к основному государственному экзамену по информатике и информационно-коммуникационным технологиям.
Бесплатно
Использование квадратичной интерполяции для ускорения сходимости непрерывного аналога метода Ньютона
Статья научная
В работе проанализировано изменение характеристик сходимости Непрерывного аналога метода Ньютона (НАМН) при различном поведении невязки функции в процессе применения метода для решения нелинейного уравнения. Исследовано влияние итерационного параметра в НАМН на область и скорость сходимости. На основе проведённого анализа было предложено ввести дополнительные условия применения ряда модификаций алгоритма НАМН в соответствии с поведением невязки. Предложен подход к оптимизации процесса сходимости НАМН, основанный на применении квадратичной интерполяции приближенных решений, полученных на предыдущих итерациях. Был разработан механизм управления характеристиками сходимости НАМН с использованием ряда управляющих параметров, таких как, коэффициент изменения шага разностной схемы для численного решения дифференциального уравнения НАМН. На основе разработанного механизма управления процессом сходимости предложена модификация непрерывного аналога метода Ньютона.
Бесплатно
Использование нейронных сетей для определения дорожной обстановки
Статья научная
В статье рассматривается факторы дорожной обстановки, влияющие на безопасность дорожного движения, среди которых погодные условия, как причина осложнения ситуации на дорогах, и дорожно-транспортные происшествия, являющиеся следствие различных негативных обстоятельств, а также вероятной причиной новых отрицательных факторов дорожного движения. Предлагается программное решение для идентификации негативных дорожных факторов на изображениях с камер видеонаблюдения с помощью моделей нейросетей YOLO и Mask-RCNN с последующим информирование пользователей через сервис бота в мессенджере Telegram.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты развития методов сопоставления программ высшего образования и потребностей рынка труда. Данные методы разработаны авторами в рамках реализации аналитической платформы автоматизированного мониторинга рынка труда и интеллектуального анализа кадровых потребностей по номенклатуре специальностей вуза. Для анализа использовались тексты названий, уровней освоения и индикаторов достижения компетенций IT-профиля, а также векторные языковые модели с различными архитектурами и обучающими корпусами текстов. Приведено сравнение результатов и показана устойчивость методов сопоставления образовательных компетенций и потребностей рынка труда.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрен подход к восстановлению сил межатомного взамодействия с помощью конволюционной нейронной сети в модельной системе двумерного газа точечных бесструктурных частиц. Представлены предварительные результаты обучения сети.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена описанию актуальных задач, связанных с организацией и поддержкой образовательного процесса Института системного анализа и управления (Института САУ), а также способов применения социальных сетей и облачных сервисов для их решения. В рамках статьи описывается структура организации оперативного информирования студентов посредством использования социальной сети ВКонтакте. В статье рассматривается вопрос комплексного использования функциональных особенностей социальной сети ВКонтакте, что дает студентам возможность оперативно получать самую актуальную и необходимую информацию об изменениях в ходе учебного процесса, мероприятиях Института САУ и вуза, важных опросах и т.д. Также для организации работы (особенно - в период пандемии и в режиме дистанционного обучения) применяются облачные сервисы Google Drive для сбора, хранения и обработки данных о студентах, получения от студентов и профессорско-преподавательского состава (ППС) обратной связи по целому ряду вопросов и автоматизации сбора документов, заявлений и т.д. (например, сбор заданий на выпускную квалификационную работу (ВКР) или предоставление регламента по работе с личным кабинетом (ЛК) на сайте вуза). С помощью разработанных принципов организации распределения прав доступа к файлам и папкам документов, а также используя принципы организации структуры хранения и обмена данными, осуществлялась оперативная коммуникация и обмен информацией между ППС, специалистами по учебно-методической работе и студентами (подготовка отчетов, обработка заявлений, сбор различных данных, подготовка приказов по практикам, выпускным квалификационным работам, дисциплинам по выбору, участию в олимпиадах, конкурсах и другим аспектам образовательного процесса). Полагаем, что данный опыт использования социальных сетей и облачных сервисов может быть применен для организации работы других вузов.
Бесплатно
Статья научная
В статье предлагается к рассмотрению технология построения беспроводных сенсорных сетей, основанных на нечетких сенсорных узлах, представлен ее инструментарий. Подробно разобраны компоненты технологии, приведены примеры возможного использования. В заключении даны выводы о перспективах технологии. The article proposes to consider the technology of construction of wireless sensor networks based on smart sensor nodes and represents its tools. The technology components are discussed in detail, examples of possible use are described. In conclusion, the findings on technology prospects are given.
Бесплатно
Исследование возможности снижения коррупции в России на основе математических многофакторных моделей
Статья научная
В статье рассматриваются современные тенденции формирования коррупции в государственном и муниципальном управлении в России. Приведены принципиальные особенности внедрения новых инструментов по противодействию коррупции. Представлены основные подходы реализации управленческих решений. В современных условиях актуальным становится необходимость перехода экономики в цифровую реальность XXI века, что непременно будет способствовать искоренению коррупции на различных уровнях. Для эффективного социально-экономического прогресса противодействие коррупции является важнейшей стратегической задачей. На основе проведенного анализа были получены прогнозные показатели коррупции, на основе которых выделены рекомендации, минимизирующие степень коррупционности нашей страны.
Бесплатно
Исследование вопросов информационной безопасности систем «интернета вещей»
Статья научная
Системы «Интернета вещей» имеют негативную репутацию как устройства с большим количеством проблем в безопасности. Несмотря на растущую популярность и применимость в широком наборе сфер, данный аспект «Интернета вещей» ограничивает дальнейшее повсеместное распространение данных решений. Целью данной работы является рассмотрение основных проблем безопасности систем «Интернета вещей», в результате чего будет разработан прототип программного обеспечения для обнаружения и идентификации проблемных мест в безопасности сканируемой системы «Интернета вещей». Для формирования основных требований были рассмотрены существующие на рынке средства сканирования устройств на наличие уязвимостей, из которых были выявлены общие преимущества и недостатки. В результате проектирования были созданы общая архитектура системы и графический дизайн приложения. Результатом работы является программное решение для сканирования систем «Интернета вещей» для выявления уязвимостей с возможностью получения отчета с распределением уязвимостей по уровню угроз, описанием уязвимостей и возможным способом исправления. Данное решение с открытым исходным кодом предоставляет альтернативу уже имеющимся на рынке, где зачастую для обнаружения уязвимостей используются несколько решений для минимизации риска пропуска уязвимости.
Бесплатно
Исследование модельной задачи структурной биоинформатики
Статья научная
Работа посвящена исследованию методов решения задач структурной биоинформатики на примере решения модельной задачи укладки графов на плоскости. В работе рассматривается «энергетический» подход к решению данного типа задач, основанный на применении методов непрерывной оптимизации, целью которых является поиск конфигурации с минимумом энергии. В работе формулируется модельная задача укладки графа, формализуется структура графов, подлежащих укладке, и определяется целевая функция, моделирующая внутреннюю энергию укладки графа. Описываются нескольких популярных методов оптимизации, в том числе генетический алгоритм и алгоритм дифференциальной эволюции. Рассматривается несколько параллельных вариаций этих двух алгоритмов. Описывается реализация программной системы для автоматического тестирования заданного пользователем алгоритма при решении нескольких модельных задач фолдинга с поддержкой параллельных вычислений, веб-интерфейса и визуализации вычислений. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-07-01053 А).
Бесплатно
Исследование тенденции выдаваемых патентов в России на основе многофакторных моделей
Статья научная
Доказана значимость исследования влияния различных факторов на количество выдаваемых патентов на разработки и исследования в Российской Федерации. Выбран вид модели и построена линейная многофакторная модель, которая описывает тенденции развитию выдачи патентов и влияние на нее таких факторов, как количество населения, занятых научными разработками, расходы на научную отрасль и количество организаций, занятых научными разработками. Выполнен прогноз системы в будущем.
Бесплатно
Исследования уровня преступности в Российской Федерации методами математического моделирования
Статья научная
Рассмотрена проблема преступности в РФ. Подобраны некоторые факторы, которые могут влиять на число преступлений. С помощью полученных данных построены факторные и бесфакторные модели. Сделаны прогнозы с помощью этих математических моделей на 3 года. Выбраны 2 неуправляемых и 2 управляемых фактора. Изменяя выбранные факторы, получили прогнозы. Определена наихудшая комбинация изменений неуправляемых факторов, при которых повышается уровень преступности. Исходя из полученных данных, выбрали способы оптимального сдерживания уровня преступности в РФ.
Бесплатно
История развития компьютерного имитационного моделирования
Статья научная
Технологии компьютерного моделирования широко используются в настоящее время. Целесообразность модельного обеспечения сложных технических разработок и научных исследований сегодня не вызывает никаких сомнений. В будущем роль и значение компьютерного моделирования, безусловно, значительно возрастет. В работе дается обзор методов моделирования. Рассматривается эволюция и развитие средств компьютерного имитационного моделирования. Перспективы развития этой области также рассматриваются в работе.
Бесплатно
