Статьи журнала - Проблемы информатики
Все статьи: 524
Статья обзорная
Статья представляет собой аналитический обзор научных публикаций на тему современных информационных технологий в области сбора, обработки и анализа данных для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в условиях крупных городов. Показано, что главным трендом исследований в этой области является разработка технологических решений, связанных с использованием гсосснсорных сетей для создания систем мониторинга. Рассмотрены различные решения, описанные в современной научной литературе и предназначенные для применения на различных уровнях системы мониторинга атмосферы: на уровне сбора данных, на уровне обработки данных и на уровне анализа данных.
Бесплатно
Статья научная
Предложено решение одной из проблем информационной безопасности современных телекоммуникаци- онных систем, а именно обнаружения программных закладок в коммуникационном оборудовании. Предполагается, что процесс обнаружения таких закладок осуществляется посредством распределенного мониторинга всего передаваемого трафика и выявления трафика, инициируемого этими закладками. В классе замкнутых неоднородных сетей массового обслуживания предложена модель для оценки вероят- ностно-временных характеристик процесса обнаружения программных закладок в коммуникационном оборудовании, которая позволяет оценить время и вероятность доставки измерительной информации до сервера, реализующего данную функцию.
Бесплатно
Апостериорные алгоритмы в решении задач геофизического мониторинга
Статья научная
Рассматривается проблема повышения точности решения обратной задачи восстановления параметров сейсмических источников за счет применения более совершенного в сравнении с известными алгоритма обработки сейсмических данных. В связи с этим предложен и исследуется новый подход по определению параметров сейсмических волн, в рамках которого решение задач обнаружения и выделения волновых форм в шумах находится в едином процессе дискретной оптимизации. Эффективность подхода иллюстрируется на ряде численных экспериментов и примере решения модельной задачи мониторинга положения скважинного источника, вытекающей из проблемы локации в процессе нефтепромыслового бурения.
Бесплатно
Архитектура распределенной вычислительной системы на базе мобильных устройств
Статья научная
В статье предложена архитектура математического и программного обеспечения распределенной вычислительной системы, построенной на базе мобильных устройств в общей сетевой инфраструктуре. Распределенная вычислительная система основана на проблемноориентированной модели выполнения задач (в зарубежной литературе известная как TaskBased Execution Model). Такая модель ориентирована на массовые распределенные вычисления, когда исходная задача допускает декомпозицию на тысячи и более независимых подзадач. Подобная организация вычислений характерна при решении оптимизационных и обратных задач, а также для методов типа Монте-Карло. Особенностью предложенной архитектуры распределенной вычислительной системы является тот факт, что независимые подзадачи требуют временных затрат, сопоставимых со «временем жизни» вычислительного узла. Это обстоятельство требует не только масштабируемости при решении конкретной задачи, но и целостности распределенной вычислительной системы в целом. Это требует от распределенной системы реконфигурируемости и гетерогенности. В статье мы предлагаем одну архитектуру распределенной гетерогенной вычислительной системы с гарантированной оценкой масштабируемости с учетом реконфигурации сети мобильных вычислительных устройств
Бесплатно
Статья научная
Представлена архитектура программного обеспечения для информационно-телекоммуникационных систем мониторинга местности на основе беспилотных летательных аппаратов. Комплекс обеспечивает постоянную документированную связь с диспетчерским центром с целью передачи навигационной, голосовой, текстовой и видеоинформации в режиме реального времени.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматривается двухфазная система массового обслуживания следующего вида. На вход системы поступает простейший входящий ноток заявок, которые последовательно проходят две фазы. Каждая фаза содержит один обслуживающий прибор и один источник повторных вызовов (ИПВ), куда отправляется заявка, если застает прибор занятым. Приборы на обеих фазах обрабатывают заявку в течение экспоненциально распределенного промежутка времени. Находясь в ИПВ, заявка через экспоненциально распределенные промежутки времени делает попытки вновь встать на обслуживание. После обслуживания на второй фазе заявка считается обработанной и покидает систему. Целью данной работы является исследование числа заявок в ИПВ на обеих фазах. Исследование проводится методом асимптотического анализа в условии большой задержки в ИПВ. Получены семиинварианты первого порядка и проведено сравнение е результатами имитационной модели.
Бесплатно
Аспектно-ориентированный подход к проектированию систем мониторинга крупномасштабных объектов
Статья научная
Представлена теоретико-категорная метамодель аспектно-ориентированного подхода (АОП), описываю- щая обогащение формальных моделей программ трассируемыми трансформациями, порождающими их ин- теграционные интерфейсы. В качестве приложения метамодели рассмотрена формализация аспектно-ори- ентированных моделей сценариев сбора и обработки событий в виде помеченных частично упорядоченных множеств. Предложен формальный подход к анализу эффективности вычислительных аспектов систем мо- ниторинга, основанный на аппарате полупримальных алгебр и конечнозначных логик. Описана типовая ас- пектная архитектура системы мониторинга, разработанная в рамках технологического цикла инженерии предметной области "мониторинг крупномасштабных объектов".
Бесплатно
Беспроводные сенсорные сети, оснащенные средствами получения энергии из окружающей среды
Статья научная
Беспроводные сенсорные сети являются очень перспективной технологией для создания принципиально новых индустриальных приложений. Ожидается, что большая часть узлов указанных сетей будет пользоваться возобновляемыми источниками энергии. Однако разработка и внедрение беспроводных сенсорных сетей, оснащенных средствами сбора энергии из окружающей среды, сопровождается новыми исследовательскими задачами, обусловленными стохастическим характером и ненадежностью источников энергии. Кроме того, потребуется модификация существующих протоколов, используемых в традиционных сенсорных сетях. В данной статье приводится обзор исследовательских проектов по данной тематике. Также уделяется внимание постановке оригинальных задач, разработанных авторами, решение которых открывает возможности для создания инновационных технологий.
Бесплатно
Статья научная
Система cuSTAR разработана для реализации ассоциативных алгоритмов на GPU. Известно, что ассоциативные вычисления дают преимущество в решении проблем, для которых характерны поисковые запросы по большому объему неструктурированных данных. К такой проблеме относится и обработка геномов. С одной стороны, необходимо обрабатывать большие объемы данных. С другой стороны, различные задачи обработки последовательностей ДНК сводятся к сравнению двух последовательностей нуклеотидов. В этой работе мы рассмотрим используемые представления последовательностей нуклеотидов и их кодировку для использования системой cuSTAR.
Бесплатно
Статья научная
Недоопределенные модели (Н-модели) - новая теория и технология эффективного решения широкого спектра проблем от прикладных расчетов до обработки знаний и задач искусственного интеллекта. Относится к направлению constraint programming, активно развиваемому в последнее время в мире как одно из наиболее перспективных в ИТ. Качественно расширяет возможности работы с информацией и вычислительными моделями повышенной сложности, позволяя значительно упростить процесс создания систем и технологий следующего поколения, в частности, в таких областях как экономика, менеджмент, управление сложными объектами и производственными процессами, инженерные расчеты и многих других. Н-модели позволяют активно взаимодействовать со всем пространством решений, чем принципиально превосходят возможности традиционных алгоритмических методов и обеспечивают качественный скачок в решении ключевых проблем развития современных информационных технологий.
Бесплатно
Статья научная
Недоопределенные модели (Н-модели) новая теория и технология эффективного решения широкого спектра проблем от прикладных расчетов до обработки знаний и задач искусственного интеллекта. Относится к направлению constraint programming, активно развиваемому в последнее время в мире как одно из наиболее перспективных в ИТ. Качественно расширяет возможности работы с информацией и вычислительными моделями повышенной сложности, позволяя значительно упростить процесс создания систем и технологий следующего поколения, в частности, в таких областях как экономика, менеджмент, управление сложными объектами и производственными процессами, инженерные расчеты и многих других. Н-модели позволяют активно взаимодействовать со веем пространством решений, чем принципиально превосходят возможности традиционных алгоритмических методов и обеспечивают качественный скачок в решении ключевых проблем развития современных информационных технологий.
Бесплатно
Взгляд на историю информатики в институте математики
Статья научная
Представлены воспоминания об истории возникновения и развития исследований в области информатики в Институте математики им. С. Л. Соболева.
Бесплатно
Вибрационная технология активного мониторинга в изучении взаимодействия геофизических полей
Статья научная
Рассматривается проблема изучения взаимодействия геофизических полей разной природы на основе предложенного авторами вибро-сейемо-акуетического метода зондирования природной среды. Обосновывается применимость подхода для предсказания геоэкологических рисков, порождаемых техногенными и природными взрывами. В качестве основных источников зондирования при этом используются маломощные в сравнении с мощными взрывами сейсмические вибраторы, что определяет их высокую экологичность в решении задач активного мониторинга природной и техногенной среды. Приводятся результаты исследований по изучению взаимодействия сейсмических, акустических и метео полей с приложением к решению задачи оценивания геоэкологических рисков для социальной среды. Результаты исследований обосновываются теоретически и экспериментально.
Бесплатно
Визуализация 1-солитона пространственно-двумерного эволюционного уравнения А6
Статья научная
В работе представлены пространственно-двумерное эволюционное уравнение А6, иерархия его вспомогательных линейных систем, закон сохранения, его пространственно-двумерная билинейная форма Н2, его N-солитонные решения, визуализация 1-солитонного решения данного уравнения, исследование свойств и качеств 1-солитона, обработка данных, статистические таблицы.
Бесплатно
Визуализация процессов принятия решений
Статья научная
Рассмотрены проблемы визуализации многомерных нечетких рядов. Предложена методика анализа образов основы нечеткого ряда. Показано, что наиболее жесткой конструкцией нечеткого ряда является компонента ряда с наибольшим значением функции принадлежности. Построенный в соответствии с предлагаемой методикой ряд визуальных образов отражает тенденцию развития нечеткого временного ряда. Применение методов визуализации нечетких временных рядов способствует выявлению качественных связей при рассмотрении динамических слабоструктурированных систем (в том числе социальных и экономических). Предложенный подход позволяет на качественном уровне решать задачи группирования, структурирования и прогнозирования в таких системах
Бесплатно
Статья научная
Стремительное развитие технологий приводит к непрерывному росту объемов информации, которую необходимо подвергать интерпретации и анализу. Эффективность восприятия информации зависит от качества ее визуализации с использованием передовых технологий. Обоснована необходимость развития не только численных методов обработки данных, но и технологии создания, интерпретации и обработки визуальных образов различного типа,предложеныспособыпредставлениявизуальнойинформацииипостроениявизуальныхмоделей.
Бесплатно
Виртуальная среда обучения предмету: понятие и процесс формирования
Статья научная
Рассматривается феномен использования понятия "виртуальная реальность" в методической науке как основы для формирования виртуальной среды обучения предмету на уровне взаимодействия предметной и методической наук. Обосновываются этапы порождения интерпретаций методической системы обучения для ИКТ-насыщенной образовательной среды.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается задача классификации литотипов с помощвю полносвязной нейронной сети. Тренировочными и тестовыми данными являются цветовые и текстурные признаки, полученные в результате анализа полноразмерных изображений керна. Преимущества такого подхода заключаются в возможности как обучать модель в реальном времени, так и адаптировать ее к новому набору данных посредством дообучения. Число признаков каждого тренировочного примера равнялось 48, число классов, соответствующих определенным литотипам - 20. В работе показано, что для задачи классификации с помощью нейронных сетей наиболее значимым параметром архитектуры модели является число слоев и узлов. В работе была предложена оценка сложности алгоритма в терминах O-нотации. Показано, что число выполняемых операций растет линейно O(m) по числу слоев и кубически O(n3) по числу нейронов в слое. Однако с точки зрения качества предсказания модели увеличение числа слоев не приводит к лучшим результатам. При анализе зависимости метрики fl-score от числа узлов для различных слоев было получено, что увеличение числа нейронов приводит к выигрышу в качестве предсказания.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается подход, позволяющий получить новые зависимости параметров нелинейных изгибных и продольных волн от степени поврежденности материала. В частности, рассмотрена задача о формировании интенсивных изгибных волн стационарного профиля в рамках геометрически нелинейной модели поврежденной балки, а также задача о формировании продольных волн, где дополнительно учитываются геометрическая и физическая нелинейности. В ходе исследования, при возникновении в элементе нелинейных изгибных волн, определено наличие как периодических, так и уединенных (локализованных в пространстве) несинусоидальных волн. Показано, что амплитуды уединённых и периодических волн увеличиваются с ростом параметра поврежденности, а длина периодической и ширина уединенной волны уменьшаются с ростом рассматриваемого параметра. При возникновении в элементе нелинейных продольных волн доказано, что ширина солитона уменьшается при уменьшении параметра поврежденности, в свою очередь, скорость солитона линейно увеличивается с ростом параметра поврежденности. Определены новые зависимости волновых параметров (амплитуда, ширина, длина волны) с учетом их геометрической нелинейности от параметров поврежденности материала. Данная работа является продолжением ряда статей о новом подходе, позволяющим сформулировать математическую модель, описывающую распространение волн в элементах с учетом накопления повреждений в их материалах.
Бесплатно
Влияние характера стружкообразования на распределение контактных нагрузок на фаске износа резца
Статья научная
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распределения контактных нагрузок на фаске износа по задней поверхности резца при резании латуни и титанового сплава. Показано влияние характера стружкообразования на распределение контактных нагрузок на фаске износа по задней поверхности режущего инструмента и на износ инструмента
Бесплатно
