Прикладные информационные технологии. Рубрика в журнале - Проблемы информатики
Статья научная
В статье представлен нейросетевой метод tsGAP2, предназначенный для прогнозирования ошибки и времени обучения нейросетевых моделей восстановления пропущенных значений в многомерных временных рядах. Входными данными метода является нейросетевая модель, представленная в виде ориентированного ациклического графа, в которой узлы соответствуют слоям, а дуги — связи между ними. Метод предполагает использование трех компонентов: Автоэнкодера, который преобразует графовое представление модели в компактное векторное, Энкодера, кодирующего гиперпараметры и характеристики вычислительного устройства, и Агрегатора, объединяющего векторные представления и формирующего прогноз. Обучение нейросетевой модели tsGAP2 осуществляется с использованием составной ошибки, представляющей собой взвешенную сумму нескольких компонент. Каждая компонента оценивает различные аспекты выхода модели tsGAP2, включая корректность декодированной из векторного представления нейросетевой модели, прогноз ошибки и времени ее обучения. Для исследования было сформировано пространство поиска, включающее 200 различных архитектур. Во время экспериментов было выполнено 12 000 запусков обучения на временных рядах из различных предметных областей. Результаты экспериментов показывают, что предложенный метод обеспечивает высокую точность прогнозирования ошибки целевой модели: средняя ошибка по мере SMAPE составляет 4.4 %, что значительно превосходит существующие альтернативные подходы, демонстрирующие ошибку в среднем на уровне 27.6 %. Средняя ошибка прогноза времени составила 8.8 %, что значительно превосходит существующие альтернативные подходы, демонстрирующие ошибку, равную 61.6 %.
Бесплатно
Модели сетей с предпочтительным присоединением
Статья научная
В статье представлен краткий обзор механизмов генерации и роста, свойственных реальным комплексным сетям. Основное внимание уделено моделям, порождающим масштабноинвариантные сети.
Бесплатно
Модели сети соавторства научного журнала. Часть 2
Статья научная
Анализируются две модели сети научного соавторства. Первая, построенная на бинарных отношениях, возникающих между авторами, совместно создавшими по крайней мере одну статью, представлена в виде неориентированного графа, вершины которого соответствуют авторам, а ребра устанавливают связи между ними. Вторая, учитывающая групповые отношения между авторами одной статьи, представлена в виде двудольного графа. Приведены методы конструирования обеих моделей на основе данных, извлеченных из XML-архива статей научного журнала. Измерены базовые параметры моделей, центральность ее вершин и выявлены шаблоны сотрудничества. Оценена публикационная активность организаций, указанных в аффилиации авторов. Эта работа продолжает изучение и апробацию методов анализа сетей соавторства
Бесплатно
Моделирование групповых взаимодействий комплексных систем. Обзор
Статья обзорная
В обзоре представлены основные направления исследования комплексных систем на основе моделей “высшего порядка”, отражающих взаимодействия элементов системы, которые не исчерпываются парными связями одного типа. В первой части рассмотрены три формализма для кодирования комплексной системы: двудольные графы, гиперграфы и симплициальныс комплексы. Во второй - их особенности и взаимосвязь. Основное внимание уделяется представлению комплексных систем гиперграфами. В третьей рассмотрены способы обобщения основных мер, характеризующих структуру моделей высшего порядка.
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 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 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 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
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
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
Новый наукометрический индекс издательской активности автора
Статья научная
Представлен новый (трехмерный) наукометрический индекс --- (взвешенный) индекс издательской (или публичной) активности автора, зависящий от числа публикаций автора в различных журналах. Информативно индекс издательской активности автора характеризует широту научных интересов автора, внимание к его работам со стороны издательств и (косвенно) уровень научной значимости его результатов. Взвешенность оценки достигается путем учета квартилей журналов. Для удобства сравнения издательской активности ученых введена одномерная псевдонорма (или оценки) индекса активности. Новые индексы просты в использовании, основаны на уже привычной для научного сообщества методологии Хирша и одновременно по качеству превосходят методику Хирша в анализе вкладе ученого в развитие его отрасли науки.
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована задача и разработаны методы повышения достоверности информации на основе синтеза методов статистической, динамической, нечеткой идентификации, порогового контроля, контроля но приращениям и с предсказанием, оценки влияния факторов на систематическую погрешность и механизмов настройки параметров моделей для оптимизации обработки данных нестационарных объектов. Предложены методы многофакторного анализа для повышения эффективности идентификации и аппроксимации объектов, представляющие данные в виде случайных временных рядов. Разработанные методы рекомендованы для реализации в виде программно-алгоритмических комплексов обеспечения достоверности обработки данных на основе гибридной идентификации с учетом нелинейности влияющих факторов и неопределенности параметров в динамических моделях.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведен аналитический обзор но интеллектуальным системам в дистанционном образовании на основе агентно-ориентированного подхода. Показана актуальность разработки мультиагснтных систем при создании инновационных интеллектуальных технологий дистанционного обучения, основанных на применении различных подходов и системном анализе. Особое внимание уделено когнитивным агентам, у которых имеются поведенческие и эмоциональные функции взаимодействия со студентами в системе обучения. Показана важность дистанционного образования для обучающихся с различными ограниченными возможностями и перспективы их развития. Приведены основные достоинства и недостатки применения мультиагентного подхода при построении интеллектуальных систем дистанционного образования.
Бесплатно
Обзор моделей систем поллинга и их применение в телекоммуникационных сетях
Статья обзорная
В статье представлен обзор работ по исследованию стохастических систем поллинга, опубликованных в период 2007-2019 гг. Приведена классификация дискретных и непрерывных систем поллинга. Описаны точные и приближенные методы исследования систем поллинга с различными типами входящих потоков (пуассоновские и ВМАР-потоки) и количеством очередей, а также различными дисциплинами обслуживания и порядком опроса очередей. Приводится описание применения моделей поллинга в различных приложениях, в частности, для оценки производительности широкополосных беспроводных сетей с централизованным механизмом управления.
Бесплатно
Обзор моделей систем поллинга и их применение в телекоммуникационных сетях
Статья научная
В статье представлен обзор работ по исследованию стохастических систем поллинга, опубликованных в период 2007-2019 гг. Приведена классификация дискретных и непрерывных систем поллинга. Описаны точные и приближенные методы исследования систем поллинга с различными типами входящих потоков (пуассоновские и ВМАР-потоки) и количеством очередей, а также различными дисциплинами обслуживания и порядком опроса очередей. Приводится описание применения моделей поллинга в различных приложениях, в частности, для оценки производительности широкополосных беспроводных сетей с централизованным механизмом управления.
Бесплатно
Статья обзорная
В статье проведен аналитический обзор современных методов роевого интеллекта для прогнозирования зависимости „структура-активность" (QSAR) химических веществ и компьютерного молекулярного дизайна новых лекарственных препаратов. Рассматриваются методы муравьиной и пчелиной колонии, а также алгоритм роя частиц для решения задачи выделения информативных дескрипторов. Приведены основные программные продукты для реализации формирования оптимального набора дескрипторов.
Бесплатно
Обзор технологий беспроводных нательных сетей
Статья научная
В данной статье рассматриваются беспроводные нательные сети (WBAN), обосновывается их актуальность, предоставляются сведения о сферах их применения. Рассматривается классификация WBAN с точки трения используемой технологии беспроводной связи. Перечисляются основные системные требования, такие как скорость передачи данных, диапазон используемых частот, уровень потребляемой мощности передатчиков, показатели качества обслуживания и некоторые другие. Приводится обзор стандартов для реализации WBAN: IEEE 802.15.4 и IEEE 802.15.6. Сообщается о некоторых характеристиках устройств и основных проблемах при проектировании и реализации WBAN.
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована задача и разработаны методы нейросетевой идентификации нестационарных объектов с механизмами настройки параметров моделей описания случайных временник рядов (СВР) и вычислительных схем нейронной сети (НС). Разработан модифицированный алгоритм обучения НС на основе субоптимальных наборов параметров и радиально-базисной активационной функции. Предложены процедуры предварительной обработки СВР, включающие методы сегментации и фильтрации нестационарных составляющих. Методы обучения НС с упрощенными процедурами поиска глобального и локальных экстремумов функционала оптимизации, определения рациональных параметров моделей описания СВР, нелинейной фильтрации с задержкой но времени, адаптивной сегментации с выделением фрактальных характеристик, формирования групп классов, настройки вычислительных схем структурных компонентов радиально-базисной сети реализованы в системах мониторинга технологических процессов.
Бесплатно
Статья научная
В статье сделан экскурс в историю разработки и эксплуатации территориальных автоматизированных систем управления (ТАСУ) в стране. Сделан вывод о том, что, несмотря на ряд недостатков, эксплуатация ТАСУ дала положительные результаты. Рассмотрены спроектированные и внедренные в эксплуатацию подсистемы АСУ Советского района г. Новосибирска. Приведены цели создания цод систем, задачи, решаемые с помощью автоматизации, и показатели, которые должны совершенствоваться в процессе эксплуатации подсистем. Дан перечень других разработок но информатизации, проведенных сотрудниками ВЦ СО РАН.
Бесплатно
Оценка характеристик производительности беспроводной сети на базе привязных БПЛА
Статья научная
В настоящей работе дано описание преимуществ реализации широкополосной беспроводной сети на базе привязного дрона и оценки характеристик ее производительности. Приводится расчет увеличения зоны телекоммуникационного покрытия (зоны прямой видимости) и параметров канала связи между базовой станцией (БС), расположенной на дроне, и наземной станцией (НС) в пределах прямой видимости. Предложена модель стохастического поллинга с групповым обслуживанием пакетов, адекватно описывающая функционирование широкополосной беспроводной сети с централизованным механизмом управления. Дано описание архитектуры сети и протокола взаимодействия БС и НС с целью получения исходных данных при проведении численных расчетов. Для оценки производительности сети и проведения численных расчетов разработан новый подход, базирующийся на комбинации методов машинного обучения и имитационного моделирования.
Бесплатно
