Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статьи журнала - Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании»
Все статьи: 396

Статья научная
Рассматривается технология проектирования интеллектуальной системы управления на основе квантового нечеткого вывода в двух вариантах: с использование дистанционного подключения к объекту управления и с использованием верифицированной математической модели. Использование разработанной методологии проектирования основано на самоорганизации знаний и приводит к повышению уровня робастности интеллектуальных систем управления в непредвиденных ситуациях управления. В качестве информационных источников для проектирования нечетких регуляторов используются два варианта: в первом случае применяется математическая неточная (с недоопределенными параметрами) модель объекта управления, второй вариант основан на процессе измерения сигнала обучения с реального объекта управления. Проводится сравнение результатов моделирования и физического эксперимента ПИД-регулятора, нечетких регуляторов и квантовых нечетких регуляторов с различными типами корреляциями. Показана эффективность применения квантового нечеткого вывода для повышения робастности интеллектуального управления в непредвиденных (нештатных) ситуациях управления.
Бесплатно

Статья научная
Данная работа является продолжением серии работ опубликованных в предыдущих номерах данного журнала. В качестве объекта управления выступает классическая задача теории управления «каретка - перевернутый маятник». В эксперименте используется усовершенствованный робот с дополнительной обратной связью. Рассматривается технология проектирования нечетких регуляторов на основе физически измеряемого сигнала обучения. В статье дано сравнение нечетких регуляторов разработанных с использованием программного инструментария «Оптимизатор Баз Знаний» с классическим ПИД-регулятором. Настройка базы знаний нечеткого регулятора производится при помощи удаленного соединения с ОУ в режиме реального времени.
Бесплатно

Статья научная
В работе рассматривается технология проектирования интеллектуальной системы управления на основе квантового нечеткого вывода. Программно-аппаратная реализация квантового нечеткого вывода осуществляется на основе двух нечетких регуляторов, рассмотренных в первой части статьи. Проводится сравнение результатов физического эксперимента ПИД-регулятора, нечетких регуляторов и квантовых нечетких регуляторов с различными типами квантовых и классических корреляций. Настройка квантовых регуляторов производится при помощи удаленного соединения с объекта управления в реальном времени
Бесплатно

Статья научная
Технология Kansei / Affective инженерии и инструментарий когнитивных вычислений содержит качественное описание эмоций, инстинкта и интуиции человека-оператора и применяется эффективно в интеллектуальной робототехнике и мехатроники. Технология системной инженерии описывает модели проектирования слабо структурированных объектов управления и включает в себя модели принятия решений в непредвиденных (нештатных) ситуаций управления c учетом человеческого фактора. В статье описывается возможность объединения технологий проектирования когнитивных регуляторов на основе технологий интеллектуальных вычислений. Основу интеллектуальных вычислений составляют мягкие и квантовые вычисления. Решение важной задачи проектирования робастных интеллектуальных систем управления основано на квантовой самоорганизации баз знаний в непредвиденных ситуациях и информационного риска. Применение разработанной технологии проектирования интегрированных нечетких интеллектуальных систем управления когнитивными роботами рассмотрено на конкретных примерах.
Бесплатно

Статья научная
Рассматриваются основные типы управляющих сигналов с коры головного мозга, методы регистрации и возможность их обработки на основе оптимизатора баз знаний на мягких вычислениях для формирования соответствующих баз знаний когнитивных регуляторов. Приведена схема когнитивного интерфейса «мозг - устройство» и примеры эффективного применения. Рассмотрена связь процессов проектирования когнитивных регуляторов с методами Kansei / Affective инженерии.
Бесплатно

Статья научная
Для гибридных когнитивных / интеллектуальных систем управления выведено информационно-термодинамическое уравнение оптимального распределения показателей качества управления (типа устойчивость, управляемость и робастность), на основе которого возможно спроектировать управляющую силу на объект управления согласно принципу минимальной потери полезного ресурса и требуемого минимума исходной информации для гарантированного достижения цели управления в условиях неопределенности. Рассматривается обобщенная структура когнитивной интеллектуальной системы управления. Основу обобщенной структуры составляют нечеткие и когнитивные регуляторы и введенное информационно-термодинамическое уравнение с применением квантового нечеткого вывода. Рассмотрена связь процессов проектирования когнитивных регуляторов с методами Kansei / Affective инженерии.
Бесплатно

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