Статьи журнала - Проблемы информатики
Все статьи: 511
Применение беспроводных сенсорных сетей в прецизионном сельском хозяйстве
Статья обзорная
С учетом современных тенденций развития цифровой экономики и интернета вещей анализируются прикладные аспекты использования беспроводных сенсорных сетей (БСС) в системах контроля и наблюдения различных параметров окружающей среды. Особый интерес представляет применение БСС в прецизионном сельском хозяйстве, обозначены используемые технологии и инструментарий в рамках концепции „точного земледелия". В статье анализируется мировой опыт применения БСС в сельском хозяйстве и направления потенциальных приложений БСС в аграрной отрасли. Рассмотрены используемые типы архитектур сенсорных узлов и топологий беспроводных сенсорных сетей, технологии и стандарты беспроводной связи.
Бесплатно
Применение деформируемых эллиптических \ моделей для выделения лиц на изображениях и в видеопотоке
Статья научная
Разработаны алгоритмы выделения лиц на статических изображениях и в видеопотоке: алгоритм обнаружения лица с помощью цветовой сегментации, алгоритм выделения лиц на статических RGB-изображениях с помощью деформируемых эллиптических моделей, метод статических моментов для выделения лиц в видеопотоке.
Бесплатно
Применение клеточных автоматов для моделирования транспортных потоков
Статья научная
Рассмотрена модель Нагеля-Шрекенберга. Разработана схема работы клеточных автоматов для Т-образного перекрестка.
Бесплатно
Статья научная
Описано применение метода множества эквивалентности для решения задач многокритериальной оптимизации и обратных некорректных задач математической физики. Показаны преимущества метода множества эквивалентности по сравнению с другими методами, часто использующимися при решении многокритериальных задач. Сформулированы и доказаны теоремы, отражающие основные свойства метода множества эквивалентности и показывающие соотношение и взаимосвязь множества парето-оптимальных решений и множества эквивалентности. На примере задачи самофокусировки плоских рентгеновских импульсов в плазме описано применение метода множества эквивалентности для решения обратных задач математической физики. Показано, что метод множества эквивалентности можно считать обобщением метода регуляризации для некорректных задач в многомерном псевдометрическом пространстве критериев в дискретном случае.
Бесплатно
Статья научная
При помощи метода выделения характерных фаз поведения, основанного на расчете локальных ляпуновских показателей, получены основные характеристики перемежаемости на границе обобщенной синхронизации. Установлено, что данный метод позволяет проводить исследование не только в случае однонаправленной, но и взаимной связи. В качестве анализируемых систем выбраны однонаправленно и взаимно связанные системы Ресслера со сравнительно простой топологией аттрактора (ленточный тип) и осцилляторы Лоренца со сравнительно сложной топологией (двулистный тип). При этом, в первом случае реализуется перемежаемость ,,on-off“ типа, а во втором - перемежаемость типа перескоков. В работе были оценены основные характеристики перемежаемости, такие как распределения длительностей ламинарных (синхронных) фаз при фиксированном значении параметра связи и зависимость средней длительности ламинарных фаз от параметра надкритичности. Показано, что наблюдается хорошее соответствие между характеристиками, рассчитанными при помощи численного метода, и теоретическими закономерностями. Результаты работы хорошо согласуются с данными других работ и демонстрируют, что метод расчета локальных показателей Ляпунова может быть успешно применен для анализа систем, характеризующихся различной сложностью топологии аттрактора, как при однонаправленной, так и взаимной связи.
Бесплатно
Применение методов машинного обучения в строительстве
Статья научная
Поскольку в строительной сфере ежегодно увеличивается спрос на инновационные проекты, возник вопрос о применении методов машинного обучения при производстве на строительной площадке. В данной статье описывается суть предлагаемого варианта разработки автоматизированного модуля для строительного производства с использованием методов машинного обучения. В нём представлены функции предсказания и ранжирования инцидентов на строительной площадке, а также автоматического назначения ответственного лица за закрытие инцидента. Продемонстрирован возможный интерфейс программы, в которой будет выполняться анализ поступившей информации с различных источников системы мониторинга случаев на строительном производстве, распределение инцидентов по признакам на соответствующие категории и их цветовая маркировка по степени важности, создание заявок на устранение возникших инцидентов и назначение ответственных лиц за закрытие возникающих проблемных случаев. При реализации предлагаемого автоматизированного модуля ожидаются положительные результаты, в числе которых минимизирование количества пропущенных инцидентов и сокращение времени реакции на возникающие проблемные ситуации.
Бесплатно
Применение методов машинного обучения для классификации немаркированных элементов питания
Статья научная
Актуальность исследования предопределяется необходимостью сортировки опасных и ценных объектов в составе твердых коммунальных отходов (ТКО), в частности немаркированных элементов питания, с целью их дальнейшей утилизации или переработки, что приобретает особую важность в условиях изменения мировой экологической политики. Предложен подход к идентификации немаркированных цилиндрических элементов питания стандартных типоразмеров на основе компьютерного зрения. Источником анализируемых изображений являются видеокамера и рентгеновская установка. Идентификация выполняется на основе последовательно применяемых процедур, позволяющих обнаруживать и распознавать элементы питания в потоке ТКО на конвейерной ленте. При наличии неповрежденной маркировки на корпусе элементов питания обработка изображений, распознавание надписей и анализ идентификаторов обеспечивают достаточно достоверную классификацию. При существенном повреждении маркировки распознавание затруднено, поэтому предложен дополнительный этап обработки изображений в рентгеновском диапазоне. Нейронные сети, составляющие основу системы идентификации элементов питания, обучаются на подготовленных наборах данных, содержащих множество рентгеновских снимков элементов питания разных типов, которым сопоставлены искомые классы. Обученная модель позволяет классифицировать тип элементов питания для последующей сортировки. Предложенный способ нейросетевой классификации элементов питания на основе обработки оптических изображений и рентгеновских снимков составляет основу программно-аппаратного комплекса, предназначенного для автоматизированных линий сортировки ТКО.
Бесплатно
Статья научная
Благодаря увеличению вычислительной мощности и генерации больших объемов данных алгоритмы искусственного интеллекта в настоящее время активно используются для выполнения широкого круга медицинских задач. Одной из важнейших областей, в которых может быть полезно применение искусственного интеллекта, в частности, методов машинного обучения, - это диагностика заболеваний и прогнозирование их возможных исходов. В настоящей статье описывается процесс использования алгоритмов машинного обучения для предсказания риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с диагностированной артериальной гипертензией в ближайшие 12, 24 и 36 месяцев. Отличительной чертой данной задачи является использование в качестве обучающего дата-сета локальных данных, собранных в отдельном регионе РФ. Данная особенность может улучшить адаптированность предсказательной модели к возможным локальным особенностям развития сердечно-сосудистых заболеваний, однако и имеет существенный недостаток - малое количество обучающих данных. В работе рассмотрена одна из возможных формальных математических постановок рассматриваемой задачи, указаны этапы формирования дата-сета и исследованы предсказательные алгоритмы машинного обучения на малых наборах для создания модели расчета рисков сердечно-сосудистых заболеваний. Представленные результаты позволяют говорить о возможности использования моделей машинного обучения для повышения точности прогнозирования сердечно-сосудистых рисков.
Бесплатно
Применение модели память-предсказание к решению задачи распознавания образов
Статья научная
Предложена система распознавания образов с использованием модели память-предсказание, разработанной в Редвудском институте нейробиологии как новый подход к созданию искусственного интеллекта, основанный на структуре и принципах функционирования мозга млекопитающих. Модель имитирует работу органов чувств человека и может быть использована для решения задач распознавания образов, речи и прогнозирования.
Бесплатно
Применение нестационарных сетей в задачах мониторинга
Статья научная
В статье исследуется тема моделирования современных сетей передачи данных с узлами на движущихся объектах транспортных средствах, беспилотных летательных аппаратах. Описаны основные задачи, возникающие при оптимизации сбора и передачи информации в нестационарных сетях (кластеризация узлов, использование мобильных стоков и др.). Приведен обзор публикаций последних лет с описанием систем имитационного моделирования функционирования таких сетей, а также предлагается разработанная авторами модель сети с узлами на беспилотных летательных аппаратах.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проектированию объектной модели мультисервисных сетей связи. Описы¬ваются варианты декомпозиции предметной области на сущности, выделение классов и раз¬работка на их основе общей структуры модели. С помощью программного средства, реализу¬ющего представленную объектную модель, проведен анализ влияния повторных вызовов на функционирование мультисервисной сети связи с адаптивной маршрутизацией.
Бесплатно
Применение оптико-геометрического подхода для решения прикладных задач вариационного исчисления
Статья научная
Представлено описание оптико-геометрического подхода, основанного на принципах Ферма и Гюйгенса и применяемого для решения некоторых задач транспортной логистики. Проведено сравнение подхода с волновым алгоритмом трассировки. Подход апробирован на ряде модельных задач, представлено решение прикладных задач транспортной логистики.
Бесплатно
Применение открытых модульных систем автоматизации для предприятий подземной угледобычи
Статья научная
Одним из путей увеличения производительности труда и эффективности использования оборудования яв- ляется повышение уровня автоматизации производства за счет внедрения систем, построенных на совре- менной элементной базе на основе достижений информационных технологий. Однако в большинстве слу- чаев модернизация производства осуществляется поэтапно, поэтому вместо единой АСУ ТП предприятие получает несколько разрозненных несовместимых друг с другом аппаратно-программных комплексов, экс- плуатация которых затруднена, а монтаж и обслуживание обходятся более дорого. Избежать подобных проблем позволяет применение открытых модульных систем, поскольку каждая из них может использовать отдельные части уже работающих на предприятии систем. Описаны два аппаратно-программных комплек- са, интегрированных в единую систему автоматизации, в функции которой входят контроль и управление шахтными ленточными конвейерами, мониторинг местоположения персонала, а также оповещение и поиск людей, застигнутых аварией.
Бесплатно
Статья научная
Представлен подход к созданию семантических метаданных с использованием семантических сетей и частотных характеристик для анализа документов на естественных языках.
Бесплатно
Применение суперкомпьютеров при моделировании нефтегазовых месторождений
Статья научная
Рассматривается проблема оптимизации 3D-моделирования месторождений нефти и газа с применением суперкомпьютеров. Предложено использовать типовые 3D-симуляторы, представлена схема их применения для быстрого расчета больших моделей без загрубления.
Бесплатно
Применение тензорного подхода к программной реализации клеточно-автоматной модели потока
Статья научная
В работе описывается опыт применения тензорного подхода к программной реализации клеточно-автоматной модели потока FHP. Данный подход ориентирован на применение многоядерных видеокарт и специальной рабочей среды, которая автоматически распределяет вычисления по ядрам видеокарты без вмешательства исследователя. Продемонстрирована возможность внедрения пользовательских операций в рабочую среду и проведены компьютерные эксперименты.
Бесплатно
Применение теории S-гиперсетей для моделирования систем сетевой структуры
Статья научная
Рассматриваются основные понятия теории S-гиперсетей. Показано, что на языке этой теории можно описать различные системы сетевой структуры с точностью до адекватного решения поставленной за- дачи. Аналитическая постановка задачи анализа и синтеза структур указанных систем может служить имитационной моделью, применимой для решения поставленных задач.
Бесплатно
Применение теории графов в алгебраических многосеточных методах для решения разреженных СЛАУ
Статья научная
В работе рассматриваются геометрические и алгебраические многосеточные методы, алгоритмы огрубения графов, метрики, которые используются для построения агрегаций вершин. Реализован метод огрубления на основе метрики А. Напова и И. Нотея. Для оптимизации времени вычислений используются алгоритмы Густавсона для эффективного умножения и транспонирования матриц формата CSR, что позволило обрабатывать графы с количеством вершин более миллиона. Целью представленной работы является разработка структуры данных и компонент вычислительного окружения для высокопроизводительного решения широкого класса СЛАУ.
Бесплатно
Принятие решений в нечеткой среде
Статья научная
Рассмотрены модели статического и динамического процессов принятия решений в условиях неопределен- ности. Исследованы рекуррентные уравнения для динамических процессов принятия решений при нечетко заданной исходной информации.
Бесплатно
Принятие слабоструктурированных решений в задачах селекции в нечеткой среде
Статья научная
Рассматривается задача принятия слабоструктурированных решений при селекции - оцен¬ке и выборе наилучшей альтернативы (наилучшего объекта) по совокупности всех заданных признаков (критериев) в нечеткой среде в условиях многокритериальное™ и нечеткой недо- минируемости альтернатив и критериев. Приводится алгоритм решения задачи на примере выбора наилучшего сорта хлопчатника, обеспечивающего оптимальные значения агротехнологических параметров в различных усло¬виях: посева, выращивания, вегетации и уборки.
Бесплатно
