Статьи журнала - Проблемы информатики
Все статьи: 531
Оценка динамических свойств систем управления объектами с неточными данными
Статья научная
Представлена процедура исследования свойства асимптотической устойчивости интеллектуальной замкнутой системы управления и построения критериальных матриц на основе матричного критерия, использующего оценку устойчивости по следу матрицы.
Бесплатно
Оценка информационной безопасности системы связи с инвариантной нелинейной амплитудной модуляцией
Статья научная
Описывается принцип работы нового типа системы связи, использующей для безыскаженной передачи сообщений инварианты канала связи. Рассматривается инвариантная система передачи через каналы свя- зи, характеризуемые проективной группой преобразований. К каналам такого рода относятся линейные каналы и широкий подкласс нелинейных каналов. Применение в таких системах служебных сигналов по- зволяет обеспечить криптографическую защиту передаваемых сообщений путем изменения специальным секретным способом структуры служебных сигналов. Проведена оценка криптостойкости инвариантного метода передачи.
Бесплатно
Статья обзорная
В статье исследуется надежность привязных беспилотных телекоммуникационных платформ длительного функционирования с использованием математических моделей систем типа k- из-n. Разработаны новые методы и алгоритмы расчета стационарных характеристик таких систем, а также имитационные модели для оценки параметров надежности при произвольных функциях распределения времени жизни и восстановления элементов системы. Для предсказания характеристик надежности системы k-тз-и, адекватно описывающей функционирование привязной беспилотной платформы, впервые применены методы машинного обучения. Полученные результаты иллюстрируются численными примерами.
Бесплатно
Оценка производительности алгоритма поддержки очередности пакетов в сети IPTV
Статья научная
С точки зрения сетей связи виртуализация сети позволяет не только решить чисто операционные проблемы, но и найти выход из возникающих в Интернете тупиковых ситуаций. Использование и вы- бор путей коллективного доступа - сложный процесс, приводящий к необходимости упорядочивания последовательности пакетов вследствие различия характеристик задержки в сетях IPTV, имеющих стохастический характер. Проведен анализ поведения системы с восстановлением порядка следования пакетов при одновременной мультилучевой передаче, а также факторов, влияющих на этот процесс.
Бесплатно
Параллельная реализация алгоритма логических операций над множествами ортогональных многоугольников
Статья научная
В рамках разработки отечественных САПР для верификации норм конструкторско- технологических ограничений (КТО) необходима разработка библиотеки выполнения логических операций над ортогональными многоугольниками, составляющими топологию интегральной схемы. Функции библиотеки выполняют операции над слоями. Под слоем понимается множество ортогональных прямоугольников (полигонов). К этим операциям предъявляются жесткие требования по времени выполнения. Существует реализация, построенная на основе алгоритма заметающей прямой и позволяющая добиться времени работы алгоритма порядка O(NlogN ). Для эффективного функционирования в высокопроизводительной вычислительной среде разработана параллельная реализация, основанная на геометрической декомпозиции исходных данных. Проведенное теоретическое исследование показало линейную масштабированность данной реализации на системах с распределенной памятью, но реализация в виде многопоточного приложения выявила конкуренцию за разделяемый ресурс. В работе приводятся результаты вычислительного эксперимента и намечаются пути устранения эффекта конкуренции. Представленные в работе реализации алгоритмов и процедур вошли в состав подключаемой библиотеки функций работы со слоями топологического описания, которая, в свою очередь, является частью разрабатываемой системы верификации норм КТО. Данная библиотека реализована на языке C++ с использованием стандарта C++17. Имплементация параллельных схем реализации логических операций выполнена с использованием библиотеки OpenMP.
Бесплатно
Параллельный алгоритм решения задачи коммивояжера с использованием рекуррентной нейронной сети
Статья научная
Предложен параллельный алгоритм решения задачи коммивояжера, основанный на применении ре- куррентной сети Вана с использованием принципа WTA (winner takes all). Данный алгоритм суще- ственно превосходит метод ветвей и границ по быстродействию и предпочтителен при решении задачи коммивояжера с требуемой точностью в реальном масштабе времени.
Бесплатно
Параллельный метод для расчета надежности сетей с ограничением на диаметр
Статья научная
В статье рассматривается задача точного расчета структурной надежности сети с ненадежными ребрами и абсолютно надежными вершинами. В качестве показателя надежности используется вероятность связности соответствующего случайного графа с ограничением на диаметр. Точный расчет данного показателя - NP-трудная задача, что делает его затруднительным для сетей реальной размерности. Предлагается параллельная реализация для известного метода факторизации и для его модификации, основанной на формировании всех путей между каждой парой полюсов. Разработаны два параллельных алгоритма для расчета на суперЭВМ с распределенной памятью. Результаты численных экспериментов позволили настроить параметры параллельных алгоритмов оптимальным образом и значительно повысить масштабируемость.
Бесплатно
Статья научная
Для численного моделирования нестационарных изотермических турбулентных течений в речных потоках сформулирована математическая модель, опирающаяся на приближение мелкой воды для уравнений Рейнольдса для несжимаемой жидкости, эффективный численный метод, обеспечивающий в рамках использования метода конечного объема, структурированных разнесенных сеток и полунеявных разностных схем выполнение на разностном уровне законов сохранения массы и импульса. Вычислительная реализация предложенной модели и метода была протестирована на аналитическом решении Такера и распараллелена с помощью технологий ОрепМР и ОрепАСС на гибридной многоядерной системе с общей памятью. Расчеты показали, что использование технологии ОрепМР для двух двенадцатиядерных центральных процессоров позволяет более чем в 15 раз ускорить вычислительный процесс. Использование технологии ОрепАСС при расчетах на этой же многоядерной системе и графическом процессоре NVIDIA GeForce RTX2080Ti дает ускорение более чем в 25.
Бесплатно
Параметры пар узлов сети цитирования научных статей
Статья научная
Представлены методы анализа сети цитирования научных статей. Определены параметры сети, отражающие свойства пар узлов: расстояние, минимальный разрез, влияние общих соседей, - и вычислены их значения. На основе данных, извлеченных из библиографической базы данных RePEc, проведен эксперимент, демонстрирующий приемы вычисления значений параметров пар и их нормирования.
Бесплатно
Параметры „центральности" узлов сети цитирования научных статей
Статья научная
Предметом изучения является сеть цитирования научных статей библиографической базы данных (БД) RePEc. Дано формальное определение сети и приведены методы вычисления серии параметров, определяющих центральность ее узлов. На основании извлеченных из БД данных о цитировании статей вычислены значения параметров, по которым проведено ранжирование узлов сети. Результаты оформлены в виде таблиц.
Бесплатно
Пассивные УВЧ- и СВЧ-системы радиочастотной идентификации: архитектура и тенденции
Статья научная
Приведен обзор современных систем радиочастотной идентификации (radio frequency identification) и перспективных направлений развития RFID-технологий. Представлены интегрированные решения пассивных УВЧ-тагов и ридеров RFID, применяемых в коммерческих приложениях, таких как логи- стика, контроль доступа, в мобильных приложениях и др. Рассмотрены проблемы повышения эффек- тивности пассивных УВЧ-систем RFID и способы их решения, в частности предложен УВЧ-приемник ридера RFID на основе многополюсного рефлектометра, позволяющий устранить влияние паразит- ных сигналов на эффективность приема отраженного от антенны тага модулированного сигнала. Описаны преимущества использования СВЧ-диапазона в задачах радиоидентификации и новые раз- работки в СВЧ-технологиях RFID.
Бесплатно
Педагогический дизайн информационной учебной среды
Статья научная
В новой мобильной учебной среде знания становятся структурированным продуктом. Томский политехнический университет, обладая достаточным кадровым потенциалом, поставил задачу практической реализации положений CDIO при создании комфортной информационно-образовательной среды нового поколения с учетом опыта коммуникаций в социальных СМИ. Разрабатываемая система не только обеспечивает взаимосвязь кредитно-модульной организации образовательных программ с рейтинговой оценкой текущих учебных достижений студентов, но и создает комфортные и персонифицированные условия учебного процесса как для студентов, так и для преподавателей, позволяя решать сложные педагогические задачи по формированию мотиваторов к активной познавательно-творческой деятельности.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы возможности применения информационно-коммуникационных систем для управления городским коммунальным комплексом. Показана актуальность применения подобных систем в данной отрасли. Выявлены основные проблемы, возникающие при внедрении информационно-коммуникационных систем для сбора показаний приборов учета коммунальных услуг.
Бесплатно
Повышение надежности доставки приоритетных пакетов данных в сенсорных сетях
Статья научная
Показана возможность применения отношений консенсуса для назначения приоритетов передачи данных в сенсорных сетях. Выбран оптимальный для использования в мобильных устройствах алгоритм определения консенсуса и разработан механизм предотвращения перегрузки сети. Результаты моделирования показывают возрастание надежности доставки приоритетных пакетов данных.
Бесплатно
Повышение эффективности сжатия изображений на основе метода RLE
Статья научная
В работе рассмотрена актуальная на сегодняшний день задача повышения эффективности сжатия цифровых изображений. Как известно, цифровое изображение, предназначенное для передачи или хранения, преобразуется в растровое. При этом для растровых изображений с большими одноцветными областями особенно эффективен метод RLE, основанный на кодировании длин серий. На основе алгоритма RLE и арифметического кода предлагается новый алгоритм кодирования длин серий, обеспечивающий более высокую по сравнению с RLE степень сжатия растровых изображений.
Бесплатно
Подготовка изображений лиц в видеопотоке к распознаванию и фильтрация неинформативных изображений
Статья научная
Выделены основные задачи подготовки изображения к процессу распознавания лиц и критерии оценки качества изображения. Предложен метод трекинга лица в видеопотоке, сформулирован критерий поиска похожих изображений, проведен анализ существующих алгоритмов оценки контрастности и резкости изображения. Рассмотрены метод компенсации освещения, а также метод контроля ракурса на основе алгоритма POSIT.
Бесплатно
Подходы к решению задачи многокритериальной оптимизации с нечеткой целью
Статья научная
Рассматриваются подходы к решению многокритериальной оптимизации. При формулировке задачи многокритериальной оптимизации в качестве требования к оптимальности решения вводится условие обязательного удовлетворения всех частных критериев и ограничений, а именно: в точке оптимума все функции принадлежности к множеству оптимальных решений должны быть отличными от нуля, а критерии в оптимуме должны удовлетворяться в максимально возможной степени.
Бесплатно
Позиционирование объектов в дорожной сети в системах мониторинга городского транспорта
Статья научная
Рассмотрены принципы работы алгоритмов позиционирования. Разработан маршрутный алгоритм позиционирования в реальном времени OMAR, способный корректировать локальные ошибки построения маршрута, что позволяет уменьшить задержку позиционирования в зонах перекрестков и количество глобальных ошибок построения маршрута.
Бесплатно
Построение и исследование алгоритмических моделей управления транспортными потоками
Статья научная
Работа посвящена анализу и исследованию различных алгоритмов решения задачи о максимальном потоке на графе, представляющем собой реальную транспортную сеть.
Бесплатно
Построение интеллектуальной системы дистанционного обучения для людей с ограниченными возможностями
Статья научная
В образовательном пространстве активно развиваются интеллектуальные технологии для дистанционного обучения. Особенно данные технологии востребованы людьми с ограниченными возможностями. Исследования посвящены созданию эффективной интеллектуальной образовательной технологии. Методы искусственного интеллекта: нейронные сети, генетические алгоритмы, искусственные иммунные системы и др. применяются для обработки многомерной информации в режиме реального времени, прогнозирования результатов обучения, способствуют повышению качества полученных знаний и развитию логического мышления, позволяют улучшить процесс обучения и осуществить индивидуальный подход к людям с ограниченными возможностями.
Бесплатно
