Прикладные информационные технологии. Рубрика в журнале - Проблемы информатики
Ранжирование узлов взвешенной сети соавторства: анализ данных БД Repec
Статья научная
Изучаются взвешенные сети соавторства, построенные на основе извлеченной из библиографической БД информации. Узлами сетей являются авторы научных публикаций, а связи устанавливаются на основе бинарного отношения соавторства. Рассматриваются два метода установления весов ребер, отражающие вклад каждого соавтора, если эти сведения не указаны явно. Вычислены меры центральности но степени, близости, посредничеству и собственному вектору. Приведены результаты ранжирования авторов, исследована их зависимость от выбора метода назначения весов. Показано, что меры центральности имеют высокий уровень корреляции, наивысший для центральности но посредничеству.
Бесплатно
Расчет ожидаемой площади покрытия беспроводной сенсорной сети с ненадежными узлами
Статья научная
Рассматривается беспроводная сенсорная сеть, в которой сенсоры подвержены случайным отказам. Сеть задается с помощью случайного графа с ненадежными вершинами, распределенными в двумерной области. Для каждого узла заданы его координаты и вероятность исправной работы, а также радиус окрестности, в пределах которой сенсор ведет мониторинг. В качестве показателей надежности рассматриваются математическое ожидание площади области покрытия и вероятность того, что площадь области мониторинга не меньше заданного наперед порогового значения. Предлагаются точные методы для расчета данных показателей. Для вычисления площади покрытия в частных реализациях сети предложено несколько подходов. Представлены результаты численных экспериментов
Бесплатно
Статья научная
Существующее на текущий день большое разнообразие архитектур ставит вопрос разработки универсального программного обеспечения. В связи с этим появляются и развиваются различные программные средства, позволяющие создавать единый кроссплатформенный код для запуска на CPU, GPU, FPGA и других архитектурах. Тем не менее, остается вопрос эффективности и переносимости производительности разработанного кода. В данной работе мы исследуем этот и другие аспекты применительно к библиотеке Kokkos, которая на сегодняшний день является одним из наиболее популярных средств для создания кроссплатформенного кода. В качестве бенчмарка мы рассматриваем задачу из области биоинформатики по поиску наиболее часто встречающихся последовательностей ДНК, которая решается с использованием строковых алгоритмов. Мы приводим несколько алгоритмов решения задачи, реализуем их с использованием технологий OpenMP, Cuda и Kokkos и демонстрируем, что потери производительности при использовании Kokkos не превышают 10 %, в то время как код может быть запущен как на CPU, так и на GPU.
Бесплатно
Создание и развитие многокомпонентного комплекса моделей гидродинамических процессов земли
Статья научная
В статье представлен обзор современного состояния исследований в ИВМ и МГ СО РАН в направлении математического моделирования процессов в атмосфере, гидросфере и криосфере Земли. Рассмотрены вопросы создания и развития многокомпонентного комплекса моделей гидродинамических процессов для исследования климата, Арктического региона, для моделирования подводной мерзлоты, для изучения термического режима водоемов и водохранилищ и сложных речных систем. Особое внимание уделяется вопросам мониторинга и анализа состояния окружающей среды.
Бесплатно
Спектральный анализ сети цитирования журналов. Часть II
Статья научная
Представлены два спектральных алгоритма разбиения, основанные на минимизации нормализованного разреза графа. Выполнен кластерный анализ сети цитирования научных журналов БД RePEe и приведены его результаты.
Бесплатно
Спектральный анализ сети цитирования научных журналов
Статья научная
Исследуются спектральные методы анализа сети научных публикаций, организованной на отношении цитирования и представленной орграфом GD = (V,E). Сравниваются результаты работы двух спектральных алгоритмов кластеризации. Орграф GD преобразуется в три неориентированных графа: A + AT (граф Gu), A х AT (граф Gbib) и AT х A (граф Gcoc); здесь A матрица смежности GD. Кластеризации графов Gu, Gbib и Gcoc выполнены с помощью алгоритмов WTR и LEV. Агломеративный алгоритм WTR основан на матрице случайного блуждания P = D-1A, алгоритм бикластеризации LEV - на матрице модульности. Для сравнения результатов разбиения используются индексы NMI, RAND, ADJUSTED_RAND. В результате исследования выявлена зависимость результатов кластеризации от способа приведения GD к неориентированному виду; кластеры журналов, построенные с помощью алгоритма WTR, могут быть проинтерпретированы в терминах принадлежности к тематическим областям. Результаты представлены в виде таблиц.
Бесплатно
Спецификация онтологий для потоков задач
Статья научная
Поток работ - это представление процесса, участники которого (агенты - люди или программы), имея общую цель, выполняют некоторую совокупность задач в соответствии с определенными правилами и ограничениями. Успешное завершение процесса зависит от корректной синхронизации и расписания выполнения задач. Понятие потока работ появилось в бизнес-информатике в задачах автоматизации бизнес-процессов. Но в настоящее время техника потоков работ используется во многих других областях, таких как медицинская информатика, биоинформатика (в частности, геномика), автоматизация научных исследований, автоматизированное проектирование производства и т. п.
Бесплатно
Способ организации функциональной диагностики в региональных системах оповещения населения
Статья научная
В работе исследуются вопросы организации алгоритмического и программного обеспечения оперативной диагностики региональных систем оповещения (РСО) населения. Представлены оригинальные алгоритмы построения графа телекоммуникационных связей, алгоритмы опроса телекоммуникационных узлов и оконечных устройств РСО, а также - результаты апробации работы программной реализации этих алгоритмов на примере реальной системы.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы и реализованы методы графовой редукции. Проведен сравнительный анализ работы рассматриваемых методов на пяти моделях с различными порогами ошибки. Исходный кинетический механизм представлен в виде ориентированного графа, узлы которого соответствуют химическим веществам, дуги отражают зависимости между веществами. Преимущество методов заключается в меньших вычислительных затратах и способности формировать достаточно компактные редуцированные модели.
Бесплатно
Структура и параметры невзвешенной сети соавторства на основе данных БД REPEC
Статья научная
Исследуется структура сотрудничества на основе соавторства в научных публикациях. На основе информации, извлеченной из библиографической базы данных, построена сеть соавторства и измерены ее основные параметры. Показано, что сеть является масштабно-инвариантной и обладает структурой, свойственной малому миру. Вычислены индексы сотрудничества, отражающие вовлеченность ученых в совместную деятельность.
Бесплатно
Структура сети цитирования научных журналов
Статья научная
Идея определения важности научного журнала нутом измерения его цитирусмоети возникла в 19271'. Идея получила развитие: на основе информации о цитировании журналов, статей и других научных единиц строятся сети цитирования, а структура сетей рассматривается как основа для библиометричеткого анализа. При этом применяются концепции и методы, используемые в теории графов и социальных сетей. В статье рассматривается есть цитирования научных журналов, моделируемая взвешенным ориентированным графом, а также модели производных сетей коцитирования и библиографического сочетания. Исследованы методы, позволяющие вычислять параметры среднее расстояние, плотность, радиус и диаметр для случая слабой связности и/или взвешенности графа. На основе реальной информации, извлеченной из распределенной библиографической базы данных RcPEc, вычислены значения указанных параметров для графа цитирования и производных сетей. Результаты анализа представлены в виде таблиц и рисунков.
Бесплатно
Структура сети цитирования научных статей
Статья научная
Представлены методы измерения параметров, определяющих структуру сети цитирования научных статей: среднее расстояние, плотность и транзитивность. На основе данных о цитировании библиографической базы данных RePEc вычислены их значения. Для главной сетевой компоненты построены графы коцитирования, библиографического сочетания и выполнен их кластерный анализ с использованием двух алгоритмов. Произведено сравнение алгоритмов с помощью NMI. Результат кластеризации позволил выявить группы публикаций, объединенных общей тематикой, и охарактеризовать их.
Бесплатно
Структурные свойства мультиплексной сети авторов научного журнала
Статья научная
Ряд социальных комплексных систем допускает формальное представление в виде мультиплексной сети, в которой множество однородных факторов объединены внутренними и межслойными отношениями. Каждый слой представляет свой тип бинарных отношений. В статье представлен метод моделирования реальной двухслойной взвешенной сети авторов научного журнала. Приведены формальные определения основных параметров, характеризующих топологию мультиплексной сети. Выполнен вычислительный эксперимент, иллюстрирующий метод моделирования сети авторов научного журнала, измерены значения параметров, определяющих ее структуру.
Бесплатно
Технологии энергообеспечения узлов беспроводных сенсорных сетей и их приложения
Статья научная
Узлы беспроводных сенсорных сетей имеют, как правило, автономное питание и ниш да нс могут выполнять свои функции из-за ограниченной емкости батареи. Альтернативой являются увлы сенсорной сети, которые обладают средствами получения энергии ив окружающей среды. В статье рассматриваются архитектурные особенности укаваных сенсоров, приведен обвор приложений, в которых исиольвуются вовможности сенсорных сетей получать энергию ив окружающей среды. Также рассматриваются математические модели, равработанные с иснольвованисм аппарата Марковских процессов, для оценки эффективности функционирования сенсора.
Бесплатно
Статья научная
Значительные перспективы для построения ультрафиолетовых (УФ) информационных сенсорных и телекоммуникационных систем открывают полимерные пленочные и волоконные люминофорные преобразователи - люминесцентные антенны. В отличие от линзовых и рефлекторных оптических элементов, они имеют большую площадь и малый вес, имеют большие углы поля зрения. За счет полного внутреннего отражения УФ излучений от люминофоров в пленке или волокне происходит концентрация сигнала на выходных торцах, которые могут быть подключены к фотоприемникам или к оптическим кабелям.
Бесплатно
Эффективное сжатие без потерь больших массивов информационных данных
Статья научная
Рассматривается задача эффективного сжатия без потерь больших информационных массивов. Использование эффективного кодирования для таких данных позволяет не только уменьшить их физический размер и объем занимаемой ими оперативной памяти, но и увеличить скорость выполнения запросов. В данной работе предлагается алгоритм кодирования, позволяющий эффективно сжимать встречающиеся в массиве как числовые, так и строковые данные. Проведен эксперимент, подтверждающий увеличение степени сжатия и скорости кодирования и декодирования больших информационных массивов при использовании предложенного метода по сравнению с ранее известными методами.
Бесплатно
Эффективный алгоритм сжатия с помощью преобразования данных словарного типа
Статья научная
Рассматривается задача эффективного сжатия без потерь для данных словарного типа. Для таких данных алгоритм кодирования основан на использовании словаря, формируемого по тексту, поступающему для сжатия. Известно также, что предварительная обработка данных, например, BWT-преобразование, может улучшить коэффициент сжатия текста. В данной работе предлагается эффективный алгоритм сжатия данных словарного типа, основанный на модификации BWT-преобразования. Приведены экспериментальные результаты, подтверждающие увеличение степени сжатия данных предложенным алгоритмом по сравнению с классическим архиватором.
Бесплатно
