Статьи журнала - Проблемы информатики
Все статьи: 511
Моделирование и сравнение различных транспортных микромоделей
Статья научная
Данная работа является продолжением цикла работ авторов. В предложенном исследовании рассматриваются транспортные модели клеточных автоматов (СА) и модель Трайбера. Проведен сравнительный анализ результатов моделирования с более ранними работами и между собой. Приведены фундаментальные диаграммы моделирования рассматриваемых моделей. Продолжены исследования, где каждый объект характеризуется индивидуальной скоростью, в отличии от ранних работ, где скорости были равны.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается рассматривать процесс формирования представлений агента на базе немонотонной ло- гики рассуждений для определения отношения порядка на множестве аргументов. Показано, что рас- суждения о наблюдаемых параметрах, признаках и их сочетаниях являются процессом обоснования или опровержения последовательности гипотез, сходящейся по убеждению.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представляются результаты численного моделирования гидрографов речного стока и многолетней динамики стока в бассейне реки Лены с использованием данных реанализа MERRA за период 1985-2005 гг. На основе новой версии климатической линейной гидрологической модели для расчета гидрографа стока в замыкающем створе Кюсюр реки Лены трансформация поверхностного и подземного стоков для каждой расчетной ячейки водосбора с учетом времени добегания воды по ячейке выполняется по линейной двухнараметричеекой модели Калинина-Милюкова, а для расчета трансформации стока в речной сети используется линейная модель формирования водного баланса в русловой сети. Проведено построение новой схематизированной модельной гидрографической сети бассейна реки Лены на основе гидрологически-корректной цифровой модели рельефа разрешением (1/3)° х (1/3)°, полученной но данным SRTM30 и GTOPO30. Данные о расходе воды из архива R-ArcticNET позволили промоделировать естественный и зарегулированный режимы речного стока реки Вилюй. Результаты моделирования показали сезонное регулирование Вилюйским водохранилищем нижних течения рек Вилюя и Лены. Модельная межгодовая изменчивость стока содержит небольшой линейный тренд в замыкающем створе Кюсюр, что может говорить об отклике речного стока на климатические изменения в период 1985-2005 гг., но по сравнению с трендом, полученным по данным измерений, он достаточно мал. Оценки результатов моделирования месячного стока, полученные по двум статистическим критериям соответствия рассчитанных и измеренных значений стока, оказались близкими по эффективности расчетов с оценками результатов, полученных по гидрологической модели VIC и по модели тепло- и влагообмена подстилающей поверхности суши с атмосферой SWAP.
Бесплатно
Моделирование семантики типизированного атрибутного разграничения доступа
Статья научная
Построена многоуровневая формальная модель типизированного атрибутного разграничения доступа (ТАРД) и многокритериального атрибутного разграничения доступа (МнТАРД), основанная на понятии тина атрибутов разграничения доступа, заданного в виде математического объекта. Тип, определенный на нескольких уровнях, представляет собой систему семантического моделирования, присваивающую значения именам метамодели, затем переменным полученной из нее конкретной модели разграничения доступа, такой как DAC, MAC или RBAC, и, наконец, матрицы доступа, формируемой в процессе функционирования системы разграничения доступа. Выполнение операций над однотипными значениями атрибутов и их структурированными подмножествами ускоряет вычисления, снижает их сложность, а также облегчает администрирование. Включение в системы нескольких независимых типов обеспечивает множественную типизацию сущностей и осуществляет разграничение доступа но ряду критериев.
Бесплатно
Моделирование транспортных потоков с применением клеточных автоматов
Статья научная
Рассмотрена и реализована модель Нагеля-Шрекенберга на прямой. Разработана схема работы клеточных автоматов для различных видов перекрестков.
Бесплатно
Модель времени для изучения развивающихся систем
Статья научная
Обсуждаются подходы к определению модельного времени в исследованиях развивающихся систем. Показана возможность задания глобального времени системы с помощью локальных времен ее элементов, понимаемых как протоколы событий, в которых они участвуют. Объединение всех таких протоколов приводит к частичному порядку событий. Предлагается использовать этот порядок в качестве глобального времени системы. Показана корректность такого определения времени, а также то, что оно хорошо сочетается с использованием событийного механизма управления в имитационных моделях.
Бесплатно
Модель нейронной сети для преодоления деградации результатов классификации текстов по тональности
Статья научная
В данной работе описан алгоритм построения классификатора текстов по тональности, использующий пространство распределенных представлений слов и нейронную языковую модель Skip-gram. Экспериментально показано, что построенная модель классификатора текстов может быть перенесена на коллекции, собранные в другой временной промежуток без потери качества классификации.
Бесплатно
Модель подготовки выпускника вуза и повышение эффективности применения образовательных технологий
Статья научная
Показана актуальность создания модели эффективной подготовки выпускников вузов с целью выбора и формирования оптимальных технологий, представлены основные технологии подготовки выпускников, проанализированы требования к подготовке выпускников, предложена модель эффективной подготовки, представлены методы математического моделирования процесса обучения.
Бесплатно
Модель сети соавторства научного журнала
Статья научная
Традиционный подход к изучению сети научного соавторства основан на бинарных отношениях, возникающих между авторами, создавшими по крайней мере одну совместную публикацию. В работе представлена модель сети соавторства, учитывающая групповые отношения, возникающие между соавторами. Сеть моделируется с помощью гиперграфа, вершины которого соответствуют авторам, а ребра - публикациям. Представлен метод построения гиперграфа сети соавторства, основанный на данных, извлеченных из архива журнала. Измерены параметры гиперграфа и выявлены его топологические свойства. Данная работа продолжает изучение и апробацию методов анализа сетей соавторства (см. [1]).
Бесплатно
Модификация однородной структуры для вычисления интегрального вейвлет-спектра
Статья научная
Предложена модифицированная схема однородной вычислительной структуры для распараллеливания и ускорения вычисления непрерывного вейвлет-преобразования и интегрального вейвлет-спектра. Показана возможность модификации всей структуры без изменения схем составляющих ее ячеек. Представлены результаты моделирования обнаружения дискретных составляющих спектра гидроакустических шумов на основе интегрального вейвлет-спектра с помощью модифицированной однородной структуры.
Бесплатно
Можно ли добиться дальнейшего ускорения расчета характеристик связности случайного графа?
Статья научная
В статье рассматриваются новые приемы ускорения расчета некоторых характеристик связности случайного графа (вероятность связности подмножества вершин, средняя вероятность парной связности, математическое ожидание размера связного подграфа, содержащего выделенную вершину и некоторые другие). Эти задачи имеют доказано неполиномиальный характер сложности, и, как правило, ищутся приближенные решения. Однако, с развитием вычислительной техники и разработкой параллельных алгоритмов, нахождение точных решений стало возможным для графов достаточно большой размерности для решения практических задач (до сотен вершин в случае небольшой их средней степени). Кроме того, найденные за годы решения этих задач, в том числе автором доклада, различные приемы редукции и декомпозиции позволили еще больше поднять размерность рассчитываемых графов. Точные решения необходимы также для оценки качества приближенных алгоритмов. Предлагаются различные приемы развития известного метода факторизации, когда вместо рассмотрения одного разрешающего ребра рассматривается некоторое небольшое подмножество специальным образом выбранных ребер.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы создания мультиагентной Smart-системы ведения научных исследований для компьютерного молекулярного дизайна новых лекарственных препаратов с заданными свойствами и прогнозирования зависимости „структура-свойство/активность“ (QSAR, Quantitative Structure-Activity Relationship) на основе модифицированных алгоритмов искусственных иммунных систем и других биоинснерированных подходов искусственного интеллекта. Приведены основные достоинства и недостатки применения различных интеллектуальных алгоритмов при построении Smart системы. Разработана структура мультиагентной Smart-системы ведения научных исследований и описано функционирование агентов.
Бесплатно
Мультиагентный подход к повышению эффективности исполнения фрагментированных программ в системе Luna
Статья научная
Применение систем параллельного программирования и систем автоматического конструирования параллельных программ предоставляет возможности к статической и/или динамической адаптации исполнения параллельной программы к особенностям вычислителя и хода вычислений, но при этом возникает проблема снижения накладных расходов, возникающих из-за работы исполнительной системы (динамических системных алгоритмов). Существенное снижение таких накладных расходов возможно за счет переноса как можно большего количества работы по конструированию и адаптации параллельной программы на этап трансляции, но при этом важно сохранять возможность динамической настройки исполнения параллельной программы в части, где настройка должна по существу выполняться динамически (например, для осуществления динамической балансировки нагрузки на вычислительные узлы). В работе предлагается технологичный подход к переносу существенного объема работ по конструированию и исполнению параллельных программ в системе LuNA, который сохраняет возможность обеспечения динамических свойств исполнения программы. Предложенный подход позволил существенно снизить накладные расходы на исполнение LuNA-программ по сравнению с традиционным подходом распределенной динамической интерпретации LuNA-программ.
Бесплатно
Статья научная
Представлены системотехнические решения задач построения навигационно-телекоммуникационных систем мониторинга подвижных объектов, мобильных групп и центров управления, основанные на интеграции информационных, навигационных и космических технологий.
Бесплатно
Научное проектирование в академическом институте (ретроспективный анализ)
Статья научная
Статья посвящена анализу показателей функционирования подсистемы „Научное проектирование". Она входит в состав системы „Научный процесс академического института". Функционирование этой подсистемы, т. е. выполнение научных проектов различных видов, обеспечивают научные кадры института. Процесс выполнения научных проектов включает в себя написание отчетов, научных статей, монографий, разработку комплексов программ. Эта деятельность научных кадров и является результатом функционирования подсистемы. В статье рассчитываются и анализируются финансовые показатели подсистемы, возрастные характеристики руководителей и исполнителей научных проектов и показатели активности ученых в заключении контрактов и договоров, приносящих дополнительное финансирование. С использованием интегрированных баз данных „Научные кадры“ и „Научные проекты", а также данных из ежегодных отчетов института рассчитаны значения и определена динамика этих значений следующих показателей за период 2001-2017 г.
Бесплатно
Нахождение оптимальных параметров для схемы приема и передачи данных в IDMA-системах
Статья научная
Исследуется задача отыскания некоторых параметров для рассмотренной П. Гойером и Х. Шонехом оптимальной схемы приема и передачи данных в IDMA-системах, т. е. системах множественного дос- тупа с чередующимся разделением каналов - новой технологии, возникшей на основе метода CDMA. В частности, получены формулы для нахождения константы и значений мощностей, зависящие лишь от известных значений отношения сигнал/шум и числа слоев.
Бесплатно
Нахождение оптимальных размеров коллектора для инженерных сетей
Статья научная
Рассмотрена задача минимальных размеров и оптимального форм-фактора коллектора для инженерных сетей. Решение поставленной задачи необходимо для оценки стоимости решений при проектировании инженерной инфраструктуры мегаполиса. Рассмотрены все типы коммуникаций, допускающие возможность прокладки в подземных коллекторах. Составлена классификация коллекторов. Предложен точный алгоритм нахождения оптимального решения.
Бесплатно
Нахождение хроматического числа графа с помощью методов глубокого обучения
Статья научная
Алгоритмы глубокого обучения сильно развились в последнее десятилетие и стали стандартом во многих сферах. Притом количество архитектур глубокого обучения растет и существуют модели, работающие со структурой графа Graph Neural Network или GNN, которые показали свою эффективность в различных доменах. Также глубокое обучение применяют и для решения задач комбинаторной оптимизации. Поскольку многие задачи комбинаторной оптимизации изначально формулируются в терминах теории графов или же могут быть конвертированы в подобное представление, то архитектура GNN может стать эффективным методом для их приблизительного решения. В этой работе рассматривается задача о нахождении хроматического числа графа и ее приблизительное решение с помощью GNN. Вершины и цвета, в которые предположительно можно раскрасить граф, задаются случайными эмбеддингами, далее GNN, с учетом структуры графа, преобразовывает все эмбеддинги и производит на их основе бинарную классификацию, может граф быть раскрашен в данное количество цветов или нет. Данные для обучения сети являются сгенерированными и представляют собой сложные случаи раскраски. Также для тестирования обобщенности приведены замеры на данных, сильно отличающихся от тренировочных. Натренированная на синтетических данных GNN сравнивается по точности и времени исполнения с эвристиками: tabucol и жадный алгоритм.
Бесплатно
Статья научная
Алгоритмы информационного поиска нацелены на получении наиболее релевантной выдачи документов по текстовому запросу. В большинстве прикладных семантических информационных систем пользователь для подготовки выборки документов производит итеративное уточнение параметров поискового запроса с целью улучшения релевантности документов для дальнейшего семантического анализа. Формирование качественного запроса из-за омонимической неоднозначности, большого разнообразия контекстов, значительной синонимичности слов и фраз является нетривиальной задачей. В языках поисковых запросов реализована грамматика логики высказываний. В данной статье предложен алгоритм уточнения поискового запроса, его подход основан на индуктивно-логическом выводе с использованием ручной бинарной классификации результатов первичной выдачи.
Бесплатно
Нейросетевой подход к решению задачи самовоздействия волновых полей в нелинейных средах
Статья научная
В работе рассматривается возможность применения технологий глубинного обучения для численного решения задачи о распространении оптических импульсов в средах с нелинейностью Керра. В качестве математической модели, описывающей процессы эволюции огибающей электромагнитного излучения, выбрано обобщенное параболическое уравнение, которое в безразмерных переменных имеет вид одномерного модифицированного нелинейного уравнения Шредингера. Была предложена постановка указанной проблемы, позволяющая задействовать для расчетов методы искусственного интеллекта, и реализован один из возможных вариантов данного подхода с применением полносвязной нейронной сети для решения физических задач. При этом был проведен анализ различных алгоритмов подбора параметров, ответственных за передачу информации от слоя к слою такой сети в ходе ее обучения. Выполненные исследования показали, что наиболее перспективными с точки зрения скорости вычислений и адекватности предсказаний являются квази-ньютоновские функции оптимизации, которые в стандартных библиотеках имеют аббревиатуру L-BGFS.
Бесплатно
