Статьи журнала - Проблемы информатики
Все статьи: 511
Вопросы об организации инфраструктуры мегаполиса
Статья научная
В данной работе рассматриваются как общие подходы при решении задач об организации инфраструктуры мегаполиса, так и решение данной проблемы путем структуризации процесса проектирования на новой методологической основе.
Бесплатно
Вопросы проектирования, строительства и эксплуатации первичных сетей связи
Статья научная
Рассматриваются методологические вопросы проектирования, создания и эксплуатации первичных сетей электросвязи России. Предлагается новый принцип эксплуатации и развития первичных сетей в интересах всех операторов связи, использующих кабельные сети.
Бесплатно
Восстановление геофизических моделей упругих сред с применением нейронных сетей
Статья научная
В работе представлены результаты исследования но восстановлению модели упругих сред с использованием нейронной сети. Разработаны две нейронные сети для идентификации объекта типа каверна в структуре модели геофизической среды: на основе LSTM-слоя, на основе U-nct архитектуры. В качестве каверны рассмотрен объект овальной формы, расположенный в прямоугольной модельной области. Обучение нейронной сети проведено на результатах решения прямой задачи геофизики но расчету волнового ноля от точечного источника в изотропной неоднородной среде. Представлено описание реализации нейронных сетей. На тестовых примерах показаны результаты работы обученных сетей по определению формы и положения кавернозного включения, а также сравнение времени обработки на тестовых примерах. Выявлено, что на кавернах произвольной формы нейронная сеть верно определяет местоположение объекта. Форма объекта при этом ошибочно определяется овальной.
Бесплатно
Восстановление двумерных геополей методами геостатистики
Статья научная
Предложен многоэтапный способ восстановления двумерных геополей по точечным данным. Приведены результаты численных экспериментов, подтверждающие эффективность этого способа по сравнению с другими методами интерполяции при решении задач восстановления двумерных геополей.
Бесплатно
Время реализации асинхронных параллельных процессов при макроконвейерной сосредоточенной обработке
Статья научная
Предлагаются математическая модель эффективной организации вычислений неоднородными процессами в многопроцессорных системах и комплексах макроконвейерного типа, а также решение задач определения времени реализации асинхронных процессов в системах макроконвейерного типа с одним каналом обмена и при ограниченном их числе.
Бесплатно
Выбор эмоций оператора в качестве обратной связи для обучения нейронных сетей
Статья научная
Работа посвящена изучению и выбору эмоции человека с наибольшей вероятностью распознавания для обучения нейронных сетей с использованием эмоций оператора в качестве обратной связи. На основании представленной программы поставлены и проведены эксперименты для исследования эмоций. В работе изучались следующие эмоции: «гнев», «отвращение», «испуг», «счастье», «грусть», «удивление» и «нейтральная эмоция». В ходе экспериментов определены эмоции человека, распознаваемые программой с наибольшей вероятностью. Вычислялись средние значения вероятности удачного или неудачного распознавания, и анализировалась схожесть эмоций. Сделаны предположения об использовании эмоций оператора в качестве обратной связи для обучения нейронных сетей. Решается задача сокращения времени для обучения нейронной сети, направленной на решение социально-значимых экономических задач. Предполагается, что подход позволит расширить область применения нейронных сетей в непрофильных отраслях за счет уменьшения требований к оператору/программисту и к вычислительным ресурсам.
Бесплатно
Выделение слабого сигнала из некогерентного шума
Статья научная
Рассматривается метод выделения слабого сигнала из некогерентного шума. Для решения поставленной задачи предлагается использовать импульс специальной формы и оценивать величину сигнала по разности фаз суммы сигнала и опорного импульса и импульса без сигнала. Показано, что при определенных параметрах опорного импульса даже небольшое изменение, вызванное добавлением сигнальной составляющей, вызывает значительное изменение измеряе\-мой фазы. Приведены результаты модельных расчетов, показывающие эффективность предложенного метода.
Бесплатно
Вычислимость в произвольных областях и базисах
Статья научная
В настоящем номере, в разделе „Листая старые страницы“ редколлегия предлагает вниманию читателей статью А. П. Ершова „Вычислимость в произвольных областях и базисах“. Читая много лет назад эту статью, я был поражен тогда, и сейчас еще удивляюсь тому, как сумел А. П. Ершов конкретно, а не только абстрактно, предвидеть, что развитие программирования сделает математическую логику прикладной дисциплиной. Программистам-кодировщикам статья эта может показаться неинтересной и не нужной. Тем же, кто захочет разобраться, пусть даже не полностью, можно пожелать лучше понять базис современного программирования, понять и осознать связи теории множеств, теории алгоритмов и математической логики и их роль в развитии программирования в ближайшие десятилетия.
Бесплатно
Статья научная
Предложен вычислительный алгоритм, реализующий нелинейную математическую модель процессов прохождения токов через бездрейфовый транзистор.
Бесплатно
Выявление и картирование нефтяных загрязнений почв по данным дистанционного зондирования
Статья научная
Дистанционное зондирование потенциально может предоставить важную информацию для идентификации загрязненных участков, но существует явная нехватка конкретных утвержденных подходов. В этом исследовании Landsat8 был использован для мониторинга простран¬ственных и временных изменений загрязненных поверхностей на нефтяном месторождении Озен. В настоящее время исследуемый район состоит из дезинтегрированной поверхности, местами черной почвы и редкой растительности. Использование мультиспектральных наборов данных дало возможность наблюдать загрязненные участки на разных длинах волн. Изображения были усилены методами геоинформационных технологий, чтобы оптимизировать ин-формационное содержание для возможности применения автоматизированной классификации нефтяных загрязнений почвы.
Бесплатно
Геоинформационная система для восстановления пространственно-временных геополей
Статья научная
Представлена геоинформационная система для решения задач восстановления пространственно-временных геополей. Приведены результаты использования этой системы при восстановлении недостающих значений диаграмм потенциалов трубопроводов в нефтегазовой отрасли.
Бесплатно
Геоинформационные методы мониторинга целостности магистральных трубопроводов
Статья научная
Представлены методы комплексной обработки данных дистанционного зондирования и традиционной диагностики для определения степени риска нарушения целостности магистральных трубопроводов. Разработанная математическая модель интегрирована в ГИС и апробирована на участке трассы магистрального газопровода “Газли — Шымкент”.
Бесплатно
Гибридная модель мелкой воды с использованием технологий MPI-OpenMP
Статья научная
Гибридные модели, сочетающие в себе технологии MPI для архитектур с распределенной памятью и OpenMP для архитектур с общей памятью, становятся все более популярными, поскольку современные высокопроизводительные вычислительные системы представляют собой набор многопроцессорных систем с общей памятью, объединенных в единую коммуникационную сеть. Создание моделей, использующих эффективно ресурсы таких вычислительных систем, является актуальной задачей на сегодняшний день. В работе представлена гибридная модель мелкой воды, являющаяся одним из основных блоков сигма-модели общей циркуляции океана INMОM. Программная архитектура модели мелкой воды построена по принципу разделения обязанностей, что позволяет выделить параллельные методы и подходы в обособленную часть программы с целью их адаптации для вычислительных систем различного типа и гибкой настройки программного комплекса на целевую вычислительную систему. В модели мелкой воды был реализован гибридный подход, при котором расчетная область разбивается на блоки малого размера, которые затем распределяются по всем доступным процессам и потокам. Распределение блоков основано на методе балансировки нагрузки с использованием кривых Гильберта, что обеспечивает равномерную вычислительную нагрузку на процессы и потоки. В работе показано преимущество этого похода в сравнении с широко распространенным векторным подходом, в котором OpenMP используется только для распараллеливания двумерных циклов по подоблостям. Тестирование гибридной модели проводилось на кластере ИВМ РАН и суперкомпьютере МСЦ РАН. Была показана эффективность разбиения на блоки малого размера, показана эффективность гибридного подхода в сравнении с чистым MPI режимом и также продемонстрирована эффективность метода балансировки нагрузки вычислений.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается задача переупорядочения строк и столбцов разреженной матрицы с целью уменьшения заполнения фактора при прямом решении СЛАУ. Предлагается параллельный алгоритм многоуровневого метода вложенных сечений для систем с распределенной памятью, в котором выполняется согласованное использование процессов и потоков в рамках одной вычислительной системы. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, показывающие конкурентоспособность реализации в сравнении с аналогами по времени переупорядочения и заполнению фактора матриц. Показано, что применение полученных перестановок позволяет сократить время решения СЛАУ с помощью открытой библиотеки MUMPS на ряде тестовых задач.
Бесплатно
Гиперсети в моделировании и оптимизации совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций
Статья научная
В настоящей работе рассматриваются методологические вопросы решения задачи совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций. На основе модели структурированной S-гиперсети предложена новая методика совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций в одном коллекторе, учитывающей некоторые строительные нормы и правила безопасности.
Бесплатно
Гиперсеть научного соавторства. Анализ данных БД REPEC
Статья научная
Рассмотрены вопросы моделирования комплексной сети научного соавторства, представленной в виде гиперграфа, в отличие от традиционного подхода к изучению этого феномена, базирующегося на построении взвешенного либо невзвешенного графа. Приведены формальные сведения, необходимые для описания множественных отношений между группами соавторов, представлены две модели анализируемого объекта. На основе реальной информации, извлеченной из библиографической базы данных, сконструирован гиперграф сети соавторства, измерены его параметры и сформулированы основные свойства. Приведен содержательный пример. В результате работы феномен научного соавторства рассмотрен с новой точки зрения.
Бесплатно
Глубинные вибросейсмические исследования на дальнем востоке России
Статья научная
Одним из главных методов геофизических исследований на опорных профилях (геотрансектах) на Дальнем Востоке России является метод глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ), выполняемый с использованием взрывных и вибрационных источников. В работе на большом фактическом материале опорных профилей показаны приемы получения качественного материала от мощных вибраторов, включающие как повышение интенсивности излучения за счет накопления сеансов и группирования вибраторов, так и улучшение соотношения сигнал–шум при оптимальных условиях приема. Использование специальных процедур цифровой обработки виброграмм на основе суммирования фрагментов записей с минимальным уровнем шумов позволяет существенно поднять качество полевых вибрационных данных до уровня, в ряде случаев сравнимого с данными от мощных химических взрывов. Приведены результаты работ ГСЗ на профилях 2ДВ, 2ДВ-А и 3ДВ на Дальнем Востоке России общей протяженностью свыше 5000 км.
Бесплатно
Графовые модели для задач функционирования современных сетей передачи данных
Статья научная
В статье рассматриваются различные графовые модели, которые используются для решения оптимизационных задач в современных сетях передачи данных. В качестве примеров описаны задачи расстановки систем мониторинга в сети (используется модель гиперсеть), оценки безопасности компьютерных сетей (на основе графов атак), передачи сообщений в беспроводной сенсорной сети (БСС моделируется UDG-графом).
Бесплатно
Статья научная
Предложен децентрализованный алгоритм самодиагностики крупномасштабных распределенных вычислительных систем, характеризующийся параллельным выполнением фаз тестирования и распространения диагностической информации. Приведены результаты моделирования алгоритма для распространенных топологий распределенных вычислительных систем.
Бесплатно
Диагностика p2p-активности на основе анализа потоков NetFlow
Статья научная
Рассматривается задача идентификации p2p-трафика. Приведен краткий обзор методов выявления такого трафика и представлен метод идентификации потоков трафика путем анализа информации транспортного уровня. В основе метода лежат эмпирические предположения о поведении участников p2p-обмена. Исходными данными являются потоки трафика, сформированные сетевой операционной системой. Разработан и реализован алгоритм деления потоков на два класса в пассивном режиме. Проведена апробация алгоритма на реальных данных и приведена оценка его эффективности.
Бесплатно
